大單元二　第四章　第12講　鐵及其氧化物和氫氧化物-2025年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)講義人教版

第12講鐵及其氧化物和氫氧化物[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.掌握鐵的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.知道不同價(jià)態(tài)的鐵的氧化物的主要性質(zhì)和用途。3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性質(zhì)及Fe(OH)2的制備方法。考點(diǎn)一鐵及其氧化物1．鐵的概述2．鐵單質(zhì)(1)鐵的物理性質(zhì)________色固體，熔點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被________吸引。(2)鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵比較活潑，還原性較強(qiáng)，失去電子后生成____價(jià)或____價(jià)鐵的化合物。重要的化學(xué)反應(yīng)為3．鐵的氧化物(1)物理性質(zhì)化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名—鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)______粉末________粉末____晶體(有磁性)水溶性鐵的化合價(jià)(2)化學(xué)性質(zhì)①FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱，能迅速被氧化成________。②FeO、Fe2O3都屬于堿性氧化物，能溶于強(qiáng)酸，分別寫(xiě)出它們?nèi)苡邴}酸的離子方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，______________________________________________________________________________。③鐵的氧化物還能被CO、Al還原，以氧化鐵為例寫(xiě)出化學(xué)方程式：_________________________________________________，________________________________________________。④寫(xiě)出FeO溶于過(guò)量稀硝酸的化學(xué)方程式：_________________________________________。⑤寫(xiě)出Fe2O3溶于過(guò)量氫碘酸(HI)的離子方程式：____________________________________。1．Fe與足量硫粉混合加熱制取Fe2S3()2．Fe分別與Cl2和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同()3．常溫下可用鐵制容器儲(chǔ)存、運(yùn)輸濃硝酸、濃硫酸，理由是Fe與這兩種酸不反應(yīng)()4．鐵表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化()5．Fe3O4中Fe的化合價(jià)有＋2價(jià)和＋3價(jià)，因此Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物()6．鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4()一、鐵及其氧化物的性質(zhì)與應(yīng)用1．我國(guó)清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲，……日久起銷(xiāo)，用刀刮其銷(xiāo)，……，所刮下之銷(xiāo)末，名鐵線粉”。這里的“鐵線粉”是指()A．FeB．FeCl3C．FeOD．Fe2O32．下列敘述正確的是()A．故宮是中國(guó)最大的古代文化藝術(shù)博物館，氧化鐵可作故宮紅色外墻的涂料B．過(guò)量的鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl2C．5.6gFe與足量的S反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NAD．常溫下，過(guò)量鐵粉與濃硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)2、NO2和H2O二、鐵與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究3．如圖所示的裝置可實(shí)現(xiàn)鐵和水蒸氣的反應(yīng)。(1)加熱濕棉花的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)寫(xiě)出還原鐵粉處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。(3)B處酒精燈上網(wǎng)罩的作用是________________________，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)燃________(填“A”或“B”)酒精燈，目的是________________________________________。(4)將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入肥皂液中的目的是________________________。三、鐵與硫酸、硝酸反應(yīng)的復(fù)雜性4．鐵除了能與鹽酸反應(yīng)外，還能與硫酸、硝酸發(fā)生反應(yīng)。請(qǐng)從溫度、濃度對(duì)反應(yīng)影響的視角，分析將少量鐵片分別放入足量硫酸或硝酸中發(fā)生反應(yīng)的情況。(1)濃酸常溫條件下：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)濃酸加熱條件下：__________________________________________________________________________________________________________________________________________?；瘜W(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)與稀酸的反應(yīng)：______________________________________________________________________________________；___________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)拓展延伸：思考過(guò)量鐵粉與兩種酸反應(yīng)的情況。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________四、鐵的氧化物組成分析5．準(zhǔn)確稱取某種鐵的氧化物2.88g，用足量的CO進(jìn)行還原，將生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00g，計(jì)算該氧化物的化學(xué)式：__________。6．有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，則該樣品的化學(xué)式可能為_(kāi)______________________________________________________________________________。確定鐵的氧化物組成的基本方法設(shè)鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為m∶n，則氧化物中n(Fe)∶n(O)＝eq\f(m,56)∶eq\f(n,16)＝a∶b。若a∶b＝1∶1，則鐵的氧化物為FeO；若a∶b＝2∶3，則鐵的氧化物為Fe2O3；若a∶b＝3∶4，則鐵的氧化物是Fe3O4或FeO與Fe2O3按物質(zhì)的量之比為1∶1組成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1∶1，F(xiàn)e3O4的物質(zhì)的量為任意值)?？键c(diǎn)二鐵的氫氧化物氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的比較化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色、態(tài)____色固體______色固體與鹽酸反應(yīng)受熱分解—制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：_______________________________可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：__________________________________二者的關(guān)系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是______________________________________，最后變成________，化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________1．Fe(OH)3在空氣中加熱分解生成Fe2O3，則Fe(OH)2在空氣中加熱分解生成FeO()2．將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中可制備Fe(OH)3膠體()3．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通過(guò)化合反應(yīng)制取()4．氫氧化鐵與HI溶液僅發(fā)生中和反應(yīng)()5．向氫氧化亞鐵中加入足量的稀硝酸，反應(yīng)的離子方程式是Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O()一、Fe(OH)2的制備操作與條件控制1．氫氧化亞鐵可以用來(lái)制顏料、藥物、催化劑、吸收劑和砷解毒劑等。某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)探究氫氧化亞鐵的制備。【A組實(shí)驗(yàn)】用FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe(OH)2。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需要加入__________________。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是_________________________________________；為了使沉淀能持續(xù)一段時(shí)間不變色，還可在FeSO4溶液上面加保護(hù)層，如______等?！綛組實(shí)驗(yàn)】選用稀硫酸、鐵粉、NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置如圖。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先________(填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”，下同)止水夾K，然后打開(kāi)分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸與鐵粉反應(yīng)，一段時(shí)間后，______止水夾K，利用氫氣造成試管內(nèi)的壓強(qiáng)增大，將FeSO4溶液壓至NaOH溶液中反應(yīng)制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉淀能持續(xù)一段時(shí)間不變色。沉淀能一段時(shí)間不變色的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。【C組實(shí)驗(yàn)】利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀，如圖所示，已知兩電極的材料分別為石墨和鐵。(5)①a電極的材料應(yīng)為_(kāi)_____，電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________________。②電解液c可以是________(填字母)。A．純水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液③d為苯，其作用是______________________________________________________________，在加入苯之前對(duì)電解液c應(yīng)作何簡(jiǎn)單處理？______________________________________________________________________________。能否將苯替換成CCl4？______(填“能”或“否”)？理由是__________________________________________________________________________________________________________。(6)若c為Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________。防止Fe(OH)2氧化的方法(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，排出溶解的氧氣。(2)將盛有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管尖端插入試管里的亞鐵鹽溶液液面下，再慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，例如苯或植物油等。(4)充入保護(hù)氣，如氫氣、氮?dú)?、稀有氣體等。(5)用鐵作陽(yáng)極，石墨作陰極，電解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新產(chǎn)生的Fe2＋與OH－反應(yīng)制取Fe(OH)2，陰極產(chǎn)生H2，防止Fe(OH)2氧化。二、Fe(OH)2制備實(shí)驗(yàn)的拓展2．醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·2H2O]為磚紅色晶體，難溶于冷水，易溶于酸，在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻；二價(jià)鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻，目的是________________________________，儀器a的名稱是________________________________________________________________。(2)將過(guò)量鋅粒和氯化鉻固體置于c中，加入少量蒸餾水，按圖連接好裝置。打開(kāi)K1、K2，關(guān)閉K3。①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________。②同時(shí)c中有氣體產(chǎn)生，該氣體的作用是_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)打開(kāi)K3，關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d，d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分離，需采用的操作是________、________、洗滌、干燥。(4)指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)：__________________________________________________________________________________________________________________________________。1．下列敘述不正確的是()A．濃硝酸與鐵在