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文檔簡介

知識清單06鐵及其重要化合物知識點01單質(zhì)鐵的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)知識點02亞鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用知識點03鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用知識點04鐵的氧化物的性質(zhì)知識點05鐵的氫氧化物的性質(zhì)知識點06鐵離子和亞鐵離子的檢驗知識點01單質(zhì)鐵的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.鐵的原子結(jié)構(gòu)(1)周期表中位置:第4周期第Ⅷ族(2)微粒結(jié)構(gòu)示意圖(3)電子排布式:1s22s22p63s23p63d64s2(4)價層電子排布式:3d64s2(5)電子運動狀態(tài):26(6)空間運動狀態(tài):12①最高能級電子數(shù)6②最高能層電子數(shù)2③未成對電子數(shù)4④穩(wěn)定性:Fe2+<Fe3+2.鐵元素的存在游離態(tài)存在于隕鐵中化合態(tài)自然界黃鐵礦FeS2赤鐵礦Fe2O3磁鐵礦Fe3O4褐鐵礦_2Fe2O3·3H2O_菱鐵礦_FeCO3社會生活鐵單質(zhì)鐵鍋的主要成分亞鐵鹽補鐵保健品三氧化二鐵粉剔紅墻的涂料四氧化三鐵激光打印機的墨粉3.鐵的物理性質(zhì)(1)顏色:純鐵呈銀白色,常見的鐵呈灰黑色(2)熔、沸點高,抗腐蝕性強,具有金屬的通性。(3)特性:能夠被磁鐵吸引,可用于分離提純4.鐵的化學(xué)性質(zhì)(1)與弱氧化劑反應(yīng):Feeq\o(→,\s\up7(S、I2、H+、Cu2+),\s\do5())Fe2+①Fe+SFeS②Fe+I2FeI2③Fe+H+=Fe2++H2↑④Fe+Cu2+=Fe2++Cu(2)與強氧化劑反應(yīng):Feeq\o(→,\s\up7(Cl2、Br2、濃硫(硝)酸、稀硝酸),\s\do5())Fe3+①Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(點燃))FeCl3,生成棕紅色煙②Feeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(常溫))鈍化;Feeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(加熱))Fe3+或Fe2+③Feeq\o(→,\s\up7(濃硝酸),\s\do5(常溫))鈍化;Feeq\o(→,\s\up7(濃硝酸),\s\do5(加熱))Fe3+或Fe2+④Feeq\o(→,\s\up7(稀硝酸),\s\do5(過量))Fe2+;Feeq\o(→,\s\up7(稀硝酸),\s\do5(少量))Fe3+(3)生成Fe3O4的反應(yīng)①O2:3Fe+2O2Fe3O4②水蒸氣:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H25.鐵單質(zhì)的制備方法①工業(yè)上利用鐵礦石在高爐中煉鐵,以赤鐵礦為例寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_Fe2O3+3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+3CO2__。②利用鋁熱反應(yīng)焊接無縫鋼軌,寫出以氧化鐵和鋁粉為鋁熱劑反應(yīng)的化學(xué)方程式_2Al+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+Al2O3__。鐵的易錯知識點(1)Fe與O2(點燃)、H2O(g)(高溫)反應(yīng)的固體產(chǎn)物都是Fe3O4而不是Fe2O3。(2)常溫下,F(xiàn)e、Al在冷的濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化,但加熱后能繼續(xù)反應(yīng)。(3)Fe與Cl2反應(yīng)時生成FeCl3,與S反應(yīng)時生成FeS,說明Cl2的氧化性強于S。(4)Fe與在少量Cl2中燃燒不能生成FeCl2,因為FeCl3和Fe必須在溶液中才能反應(yīng)。所以無論Cl2是過量還是少量,F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)只生成FeCl3。(5)Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2而不是FeCl3;Fe與I2反應(yīng)生成FeI2而不是FeI3。(6)鐵與水蒸氣的反應(yīng)需用高溫,加熱儀器為酒精噴燈。1.下列有關(guān)鐵的說法正確的是()A.Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化B.將廢鐵屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2C.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液顯紅色D.鍍鋅鐵不如鍍錫鐵耐腐蝕【答案】B【解析】常溫下,F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化反應(yīng),A項錯誤;鐵和亞鐵離子能將氯氣還原為氯離子,從而除去工業(yè)廢氣中的氯氣,B項正確;FeCl2溶液中含F(xiàn)e2+,NH4SCN可用于檢驗Fe3+,向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不會顯紅色,C項錯誤;鍍鋅鐵因Zn比Fe活潑,鍍層破損時Zn被腐蝕,鍍錫鐵因Fe比Sn活潑,因而鍍層破損時是鐵被腐蝕,所以鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐腐蝕,D項錯誤。2.在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉,得到的Fe2+的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應(yīng)的橫線上。①Fe3+②Fe2+③Fe、Fe2+④Fe2+、Fe3+(1)AB段鐵元素以____________形式存在。(2)BC段鐵元素以____________形式存在。(3)CD段鐵元素以____________形式存在。【解析】向稀HNO3中加入鐵粉,開始時稀HNO3過量應(yīng)生成Fe3+,隨加入鐵粉量的增加,HNO3反應(yīng)完全后,發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+,最后全部轉(zhuǎn)化為Fe2+?!敬鸢浮?1)①(2)④(3)③知識點02亞鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用1.亞鐵鹽含有Fe2+的溶液,呈淺綠色,既有氧化性,又有還原性。2.弱氧化性(1)Mg、Al、Zn與亞鐵鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)①Fe2++ZnFe+Zn2+②Fe2++MgFe+Mg2+③3Fe2++3Al3Fe+2Al3+(2)K、Ca、Na與亞鐵鹽溶液反應(yīng)①先與水反應(yīng):2Na+2H2O2NaOH+H2↑②堿與亞鐵鹽反應(yīng):Fe2++2OH-Fe(OH)2↓3.強還原性(1)能夠被Cl2、Br2氧化①除FeCl3溶液中的FeCl2溶液:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-②Br2:2Fe2++Br22Fe3++2Br-(2)能夠被O2氧化:12Fe2++O2+6H2O8Fe3++4Fe(OH)3↓(3)能夠被酸性的H2O2氧化①反應(yīng):2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O②應(yīng)用:除去Fe3+中Fe2+的最佳方法(4)與酸性條件下的MnO4-、NO3-、ClO-等離子不能大量共存①酸性MnO4-:5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O②酸性NO3-:3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O③酸性ClO-:2Fe2++2H++ClO-2Fe3++H2O+Cl-(5)還原性:I->Fe2+>Br-①向FeBr2溶液通入Cl2,先氧化Fe2+,后氧化Br-②向FeI2溶液通入Cl2,先氧化I-,后氧化Fe2+4.水解性:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+5.Fe2+溶液的配制與保存①加少量鐵粉,防止Fe2+被氧化②加少量相應(yīng)的酸,防止Fe2+水解亞鐵鹽的易錯知識點(1)除去ZnCl2溶液中的FeCl2,應(yīng)先通入Cl2或加入H2O2,再加入ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3等調(diào)PH,使Fe3+水解生成沉淀后過濾除去。(2)亞鐵鹽能夠被空氣中的O2氧化,所以必須密封保存,防止O2將Fe2+氧化;加少量鐵將Fe3+還原成Fe2+;一般現(xiàn)用現(xiàn)配,不能長期保存。(3)加熱蒸干灼燒亞鐵鹽溶液①FeSO4Fe2(SO4)3②FeCl2或Fe(NO3)2Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3(4)防亞鐵鹽水解:加相應(yīng)的稀酸,如FeSO4:加稀硫酸;FeCl2:加稀鹽酸。但是Fe(NO3)2,不能加任何酸,防止HNO3將Fe2+氧化。(5)可以通過化合反應(yīng)合成FeCl2:2FeCl3+Fe3FeCl2。1.向FeI2溶液中滴加適量氯水,將反應(yīng)后溶液分成3份,甲試管中滴加淀粉溶液,乙試管滴加KSCN溶液,丙試管中滴加酸性高錳酸鉀溶液,下列說法正確的是()A.若甲試管溶液呈藍色,則乙試管溶液一定呈血紅色B.若甲試管溶液呈藍色,則乙試管溶液可能無明顯現(xiàn)象C.乙試管溶液呈血紅色,則甲試管溶液不可能呈藍色D.甲試管溶液呈藍色,丙試管中紫紅色退去,說明滴加氯水后的溶液中一定存在Fe3+和Fe2+【解析】選B還原性:I->Fe2+,所以向FeI2溶液中滴加適量氯水,I-先被Cl2氧化為I2,如果Cl2有剩余,然后Fe2+被Cl2氧化為Fe3+,淀粉能使I2溶液變藍色,KSCN能與Fe3+反應(yīng)生成絡(luò)合物而使溶液呈血紅色,高錳酸鉀溶液能與I-、Fe2+反應(yīng)生成I2和Fe3+。氯水先氧化I-后氧化Fe2+,所以若甲試管溶液呈藍色,說明氯水和I-反應(yīng)生成I2,如果氯水少量時,沒有Fe2+被氧化生成Fe3+,則乙試管溶液不呈血紅色,A項錯誤,B項正確;C項,如果乙試管溶液呈血紅色,說明有Fe3+生成,則I-一定完全被氧化為I2,則甲試管溶液一定呈藍色,錯誤;D項,甲試管溶液呈藍色,丙試管中紫紅色退去,說明FeI2和氯水反應(yīng)生成I2,且溶液中還有Fe2+,不一定有Fe3+,錯誤。2.硫酸亞鐵是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法錯誤的是()A.堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,可用作凈水劑B.為防止NH4HCO3分解,生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進行C.可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D.常溫下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大【解析】選D堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生Fe3+,F(xiàn)e3+能發(fā)生水解生成Fe(OH)3膠體,F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附性,可用作凈水劑,故A正確;NH4HCO3不穩(wěn)定,受熱易分解,所以為防止NH4HCO3分解,生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進行,故B正確;KSCN溶液遇Fe2+溶液無現(xiàn)象,(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化則生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+溶液變紅,故C正確;(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能與(NH4)2SO4反應(yīng)生成(NH4)2Fe(SO4)2,故D錯誤。知識點03鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用1.鐵鹽含F(xiàn)e3+的溶液,呈棕黃色,F(xiàn)e3+具有較強的氧化性。2.強氧化性(1)與Fe反應(yīng)①反應(yīng):2Fe3++Fe3Fe2+②應(yīng)用:除去Fe2+中的Fe3+(2)與Cu反應(yīng)①反應(yīng):2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+②應(yīng)用:電子工業(yè)上腐蝕銅印刷電路板(3)Mg、Al、Zn等活潑金屬①少量鋅:2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+②過量鋅:2Fe3++3Zn2Fe+3Zn2+(4)與KI溶液反應(yīng)①反應(yīng):2Fe3++2I-2Fe2++I2②應(yīng)用:溶液顏色變化不明顯,產(chǎn)生紫黑色沉淀(5)與SO2及SO32-應(yīng)①反應(yīng):2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42-+4H+、2Fe3++SO32-+H2O2Fe2++SO42-+2H+②應(yīng)用:溶液由棕黃色變成淺綠色(6)與H2S反應(yīng)①反應(yīng):2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+②應(yīng)用:溶液由棕黃色變成淺綠色,產(chǎn)生黃色沉淀(7)Na2S溶液①少量Na2S:2Fe3++S2-S↓+2Fe2+②過量Na2S:2Fe3++3S2-2FeS↓+S↓3.水解性(1)離子反應(yīng):Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+①FeCl3Fe(OH)3Fe2O3②Fe2(SO4)3Fe2(SO4)3(2)溶液配制:先加入冷的稀酸,再加水稀釋到相應(yīng)濃度(3)雙水解①Na2SiO3:2Fe3++3SiO32-+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SiO3↓②NaClO:Fe3++3ClO-+3H2OFe(OH)3↓+3HClO4.特性:與KSCN溶液反應(yīng)(1)反應(yīng):Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(2)現(xiàn)象:產(chǎn)生血紅色溶液(3)應(yīng)用:檢驗Fe3+的最佳方法5.制備無水FeCl3,在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液。1:鐵鹽的易錯知識點(1)向平衡體系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入少量KCl晶體,平衡不移動。因為該反應(yīng)的本質(zhì)是:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,KCl不參與反應(yīng)。(2)不存在FeI3的原因:2Fe3++2I-2Fe2++I2。(3)Fe(SCN)3是一種可溶性鹽,但是屬于弱電解質(zhì),在寫離子方程式時不能拆。(4)Fe3+與S2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Fe3++S2-=2Fe2++S↓,若S2-過量,發(fā)生反應(yīng)2Fe3++3S2-=2FeS↓(黑色沉淀)+S↓,而非相互促進的水解反應(yīng)。2:Fe3+水解及其應(yīng)用(1)存在:Fe(OH)3是很弱的堿,且溶度積很小,因而Fe3+極易水解,只能存在于酸性較強的溶液中。(2)工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH的方法除去溶液中的鐵離子。①除去含Mg2+的溶液中混有的Fe3+。向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中的任意一種,與Fe3+水解產(chǎn)生的H+反應(yīng),促進Fe3+的水解,將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀而除去,過濾后向溶液中再加入適量相應(yīng)的酸。②除去含Cu2+的溶液中混有的Fe3+。向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中的任意一種,與Fe3+水解產(chǎn)生的H+反應(yīng),促進Fe3+的水解,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去,過濾后向溶液中再加入適量相應(yīng)的酸。(3)FeCl3·6H2O加熱脫水變成無水鹽需要在HCl氣體中或與SOCl2混合加熱,以抑制水解。(4)實驗室配制氯化鐵溶液:通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中,然后再稀釋至所需濃度。(5)將FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得固體不同:將FeCl3溶液加熱蒸干得Fe(OH)3,灼燒Fe(OH)3可得Fe2O3;將Fe2(SO4)3溶液蒸干得Fe2(SO4)3。(6)Fe3+與HCO3-、AlO2-、CO32-、ClO-、SiO32-等水解呈堿性的離子不能大量共存。(7)制取氫氧化鐵膠體①方法:將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,至液體呈透明的紅褐色,停止加熱②反應(yīng):FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl1.FeCl3溶液發(fā)生反應(yīng)時的變色總結(jié)(1)向FeCl3溶液中加幾滴KSCN溶液后,溶液呈紅色;(2)FeCl3溶液能使紫色石蕊試液呈紅色;(3)FeCl3與NaOH溶液反應(yīng),生成紅褐色沉淀;(4)向FeCl3溶液中通入H2S氣體,生成淡黃色沉淀;(5)向FeCl3溶液中加入幾滴Na2S溶液,生成淡黃色沉淀,當(dāng)加入的Na2S溶液過量時,又生成黑色沉淀;(6)向FeCl3溶液中加入過量Fe粉,溶液變成淺綠色;(7)向FeCl3溶液中加入過量Cu粉,溶液變成藍綠色;(8)將FeCl3溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中,溶液變成藍色。(9)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液變成紫色;(10)將FeCl3溶液滴入AgNO3溶液中,生成白色沉淀;(11)將FeCl3溶液與NaHCO3溶液混合,放出氣體,生成紅褐色沉淀;(12)將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,加熱生成紅褐色Fe(OH)3膠體。2.下列各組物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體分別通入Fe2(SO4)3溶液中,能與Fe2(SO4)3發(fā)生反應(yīng)的是()①Na2O2和CO2②Na2S和鹽酸③MnO2和濃鹽酸共熱④銅片和濃硫酸加熱A.只有①② B.只有①③C.只有②③ D.只有②④【答案】D【解析】①Na2O2和CO2反應(yīng)生成氧氣,氧氣與Fe2(SO4)3不反應(yīng);②Na2S和鹽酸反應(yīng)生成硫化氫氣體,硫化氫與Fe2(SO4)3發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;③MnO2和濃鹽酸共熱生成氯氣,氯氣與Fe2(SO4)3不反應(yīng);④銅片和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化硫,二氧化硫與Fe2(SO4)3發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SOeq\o\al(2-,4)+4H+;②④符合題意,故選D。知識點04鐵的氧化物的性質(zhì)1.物理性質(zhì)和用途名稱氧化亞鐵四氧化三鐵氧化鐵化學(xué)式FeOFe3O4Fe2O3鐵的化合價+2+2、+3+3氧化物類型堿性氧化物非堿性氧化物堿性氧化物顏色狀態(tài)黑色粉末黑色晶體紅棕色粉末俗名磁性氧化鐵鐵紅、鐵銹用途磁性材料油漆顏料2.能夠被某些還原劑還原:FexOyeq\o(→,\s\up7(H2、CO、C、Al),\s\do5(加熱或高溫))Fe(1)H2:FeO+H2Fe+H2O(2)CO:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(高爐煉鐵的主反應(yīng))(3)C:Fe3O4+2C3Fe+2CO2↑(4)Al:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(鋁熱反應(yīng))3.與酸反應(yīng)(1)與非氧化性酸(如稀鹽酸)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)①FeO:FeO+2H+Fe2++H2O②Fe3O4:Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O③Fe2O3:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O(2)與氧化性酸(如稀硝酸)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)①FeO:3FeO+10H++NO3-3Fe3++NO↑+5H2O②Fe3O4:3Fe3O4+28H++NO3-9Fe3++NO↑+14H2O③Fe2O3:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O(3)與還原性酸(如氫碘酸)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)①FeO:FeO+2H+Fe2++H2O②Fe3O4:Fe3O4+8H++2I-3Fe2++I2+4H2O③Fe2O3:Fe2O3+6H++2I-2Fe2++I2+3H2O易錯點:鐵的氧化物的易錯知識點(1)Fe3O4是一種混合價態(tài)的氧化物,可以寫成FeO·Fe2O3形式,具有FeO和Fe2O3的雙重性質(zhì),但它不是一種混合物,而是純凈物。(2)鐵的三種氧化物中只有Fe3O4不是堿性氧化物。(3)Fe3O4和FeO含+2價的鐵,是一種還原性氧化物,與氧化性酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+。(4)Fe3O4和Fe2O3含+3價的鐵,是一種氧化性氧化物,與還原性酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+。1.一定質(zhì)量的某鐵的氧化物FexOy,與足量的4mol·L-1硝酸溶液充分反應(yīng),消耗硝酸溶液700mL,生成2.24LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則該鐵的氧化物的化學(xué)式為()A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4 D.Fe4O5【答案】C【解析】選C鐵的氧化物FexOy與足量的4mol·L-1硝酸溶液充分反應(yīng),生成Fe(NO3)3,硝酸被還原生成NO,NO的物質(zhì)的量為eq\f(2.24L,22.4L·mol-1)=0.1mol,根據(jù)氮原子守恒,3n[Fe(NO3)3]+n(NO)=n(HNO3),故3n[Fe(NO3)3]+0.1mol=0.7L×4mol·L-1,解得n[Fe(NO3)3]=0.9mol,令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合價為a,根據(jù)得失電子守恒,則0.9mol×(3-a)=0.1mol×(5-2),解得a=eq\f(8,3),由化合物中正負化合價代數(shù)和為0可得eq\f(8,3)x=2y,則x∶y=3∶4,故該氧化物的化學(xué)式為Fe3O4。2.下列有關(guān)鐵的氧化物的說法不正確的是___(填序號)。①向稀硝酸中加入FeO:FeO+2H+=Fe2++H2O②用CO還原Fe2O3制備生鐵:3CO+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+3CO2③3mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4,失去8NA個電子④氧化鐵可用于制作紅色涂料⑤Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高溫))Fe(s)eq\o(→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)在給定條件下,物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)【答案】①⑤【解析】FeO溶于稀硝酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng):3FeO+NOeq\o\al(-,3)+10H+=3Fe3++5H2O+NO↑,故①錯誤,符合題意。高爐中用赤鐵礦煉鐵的主要化學(xué)方程式為3CO+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+3CO2,故②正確,不符合題意。Fe3O4中3個鐵原子化合價之和為+8價,所以3mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4失去8NA個電子,故③正確,不符合題意。氧化鐵又稱鐵紅,為紅棕色粉末狀固體,可用作紅色涂料,故④正確,不符合題意。Fe2O3與Al在高溫條件下會發(fā)生鋁熱反應(yīng):Fe2O3+2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3+2Fe,F(xiàn)e與HCl反應(yīng)只能生成FeCl2,即Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故⑤錯誤,符合題意。知識點05鐵的氫氧化物的性質(zhì)1.鐵的氫氧化物的制備(1)制備氫氧化鐵①燒堿:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓②氨水:Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4+(2)氫氧化亞鐵①燒堿:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓②氨水:Fe2++2NH3·H2OFe(OH)2↓+2NH4+(3)制備純凈的Fe(OH)2常用的三種方法有機保護層法還原氣保護法陽極鐵電解法將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下,并在液面上覆蓋一層苯或煤油或植物油,以防止空氣與Fe(OH)2接觸發(fā)生反應(yīng)。用H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后,再將亞鐵鹽與NaOH溶液混合,這樣可長時間觀察到白色沉淀。用鐵作陽極,電解NaCl(或NaOH、NaNO3、Na2SO4)溶液,并在液面上覆蓋苯(或煤油)。2.Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(1)反應(yīng):4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3↓(2)現(xiàn)象:白色沉淀→灰綠色→紅褐色3.化學(xué)性質(zhì)(1)熱不穩(wěn)定性①Fe(OH)3Fe2O3+H2O②Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(加熱),\s\do5(隔絕空氣))FeO+H2O③Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(加熱),\s\do5(空氣中))Fe2O3+H2O(2)與非氧化性酸(如稀鹽酸)反應(yīng)①Fe(OH)3:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O②Fe(OH)2:Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O(3)與氧化性酸(如稀硝酸)反應(yīng)①Fe(OH)3:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O②Fe(OH)2:3Fe(OH)2+10H++NO3-3Fe3++NO↑+8H2O(4)與還原性酸(如氫碘酸)反應(yīng)①Fe(OH)3:2Fe(OH)3+6H++2I-2Fe2++I2↓+6H2O②Fe(OH)2:Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O易錯點:鐵的氫氧化物易錯知識點(1)制備純凈的Fe(OH)2沉淀排除氧氣的干擾的基本方法是:水煮沸、管入液、加油膜。(2)Fe(OH)2是還原性氫氧化物,在空氣中加熱會被氧化成Fe(OH)3,進一步分解成Fe2O3。(3)酸堿不一定發(fā)生中和反應(yīng)(復(fù)分解反應(yīng)),如氧化性酸(如硝酸)和還原性堿(如Fe(OH)2),還原性酸(如氫碘酸)和氧化性堿(如Fe(OH)3)則發(fā)生氧化還原反應(yīng)。1.某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進行下列三個實驗。下列從分類角度分析正確的是()A.實驗①、③反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物B.實驗②、③均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)C.實驗①、③均為放熱反應(yīng)D.實驗①、②所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)【答案】B2.(1)下列各圖示中,能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀的是________。(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀:用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。①用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入________。②除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含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_________________________________?!窘馕觥?1)因為Fe(OH)2在空氣中容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3,因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理相同,都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中;③的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2+,與電解水產(chǎn)生的OH-結(jié)合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保護,能防止空氣進入;⑤中液面加苯阻止了空氣進入;④由于帶入空氣中的氧氣,能迅速將Fe(OH)2氧化,因而不能較長時間看到白色沉淀。(2)①Fe2+易水解,要加入稀硫酸防止其水解;Fe2+易被空氣中的O2氧化,要加Fe粉防止Fe2+被氧化。②氣體的溶解度隨溫度升高而降低,所以煮沸后的水中溶解的O2較少?!敬鸢浮?1)①②③⑤(2)①稀硫酸、鐵屑②煮沸③避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2知識點06鐵離子和亞鐵離子的檢驗1.Fe3+的檢驗(1)試液血紅色溶液(最佳方法)(2)試液產(chǎn)生紅褐色沉淀(3)苯酚法①反應(yīng):6C6H5OH+Fe3+[Fe(OC6H5)6]3-+6H+②現(xiàn)象:溶液變成紫色2.Fe2+的檢驗(1)試液無現(xiàn)象血紅色溶液(2)溶液先產(chǎn)生白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色(3)鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]法①反應(yīng):3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓②現(xiàn)象:產(chǎn)生藍色沉淀3.Fe3+和Fe2+混合液(1)檢驗Fe2+①試液高錳酸鉀溶液紫紅色褪去(用稀硫酸酸化)②試液溴水褪色③試液藍色沉淀(2)檢驗Fe3+①試液血紅色溶液②試液試紙變藍鐵離子和亞鐵離子檢驗的易錯知識點(1)向含F(xiàn)e2+的溶液中加入硝酸、氯水等具有氧化性的物質(zhì)時,溶液會出現(xiàn)淺綠色→棕黃色的顏色變化,該現(xiàn)象可用于Fe2+的檢驗。(2)在用強氧化劑(H2O2或氯水)和KSCN溶液聯(lián)合檢驗Fe2+的存在時,要特別注意加入試劑的先后順序,先加KSCN溶液無明顯變化,說明溶液中無Fe3+;再加強氧化劑(H2O2或氯水)后溶液變紅色,說明原溶液中含有Fe2+。(3)檢驗Fe2(SO4)3溶液中是否含F(xiàn)eSO4溶液,可以用酸性高錳酸鉀溶液,因為Fe2+能使其褪色。(4)檢驗FeCl3溶液中是否含F(xiàn)e

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