第8讲铁及其化合物

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,8,讲,铁及其化合物,第,8,讲铁及其化合物,高三化学,考纲导学,第,8,讲,考纲导学,考纲要求,命题预测,了解铁及其重要化合物的主要性质及应用。,1.“,铁三角”为核心的铁及其化合物之间的转化关系。试题多以实验探究或选择、填空题的形式出现，可能考查基本概念、基本理论以及实验操作等方面知识，难度较大。,2.Fe2,、,Fe3,、,Fe(OH)2,的氧化性、还原性。这类试题往往以离子共存、离子方程式的正误判断和解题突破口方式出现，成为解题的关键，难度中等。,第,8,讲,要点探究,【,知识梳理,】,1.,铁的存在,铁在周期表中位于第,_,周期第,_,族；在地壳中的含量为第,_,位，在自然界中主要以,_,存在，主要化合价有,_,，其中,_,价较为稳定。,四,四,化合态,探究点一铁的性质,2,和,3,3,第,8,讲,要点探究,2.,铁的化学性质,(1),与非金属反应,(2),与,H,2,O,反应,化学方程式为：,_,Fe,2,O,3,2,3,第,8,讲,要点探究,(3),与酸反应,(4),与盐溶液反应,与,CuSO4,溶液：,_,与,FeCl3,溶液：,_,Fe,H,2,SO,4,=FeSO,4,H,2,Fe,4HNO,3,=Fe(NO,3,),3,2H,2,O,NO,钝化,钝化,Fe,CuSO,4,=FeSO,4,Cu,Fe,2FeCl,3,=3FeCl,2,第,8,讲,要点探究,【,要点深化,】,有关铁与硝酸反应的计算问题,1,硝酸的作用及其量的确定,铁与硝酸的反应中，硝酸一部分表现氧化剂作用，一部分表现酸性作用。作为氧化剂的硝酸可以根据氧化还原反应中得失电子守恒的方法确定，作为酸性作用的硝酸可以通过金属铁的物质的量确定，即铁的物质的量与铁的价态之积。,第,8,讲,要点探究,第,8,讲,要点探究,第,8,讲,要点探究,例,1,【,典例精析,】,第,8,讲,要点探究,第,8,讲,要点探究,下列反应后一定有,3,价铁生成的是,(,),100,过量的,Fe,与,Cl2,反应,Fe,与过量稀,H2SO4,反应后，再向其中加,KNO3,Fe(NO3)2,溶液中加少量盐酸把,Fe,和,Fe2O3,的混合物溶于盐酸中,A,只有,B,只有,C,只有,D,全部,变式题,第,8,讲,要点探究,C,第,8,讲,要点探究,【,知识梳理,】,1.,铁的,氧化物,探究点二铁的氧化物与氢氧化物,名称,氧化亚铁,氧化铁,四氧化三铁,俗名,颜色,_,色,_,色,_,色,铁的价态,2,3,2,、,3,与盐酸的,反应,与,CO,的,反应,铁红,磁性氧化铁,黑,黑,红棕,FeO,2HCl,FeCl,2,H,2,O,Fe,2,O,3,6HCl,2FeCl,3,3H,2,O,Fe,3,O,4,8HCl,FeCl,2,2FeCl,3,4H,2,O,第,8,讲,要点探究,2.,铁的氢氧化物,化学式,Fe(OH),2,Fe(OH),3,色态,_,沉淀,_,沉淀,与非氧化性酸,(,稀盐酸,),反应,二者的关系,空气中，,Fe(OH),2,能够迅速地被氧气氧化成,Fe(OH),3,，现象是,_,迅速变成,_,，最后变成,_,，反应方程式为,_,白色,红褐色,Fe(OH),2,2H,Fe,2,2H,2,O,Fe(OH),3,3H,Fe3,3H2O,白色絮状沉淀,灰绿色,红褐色,4Fe(OH),2,2H,2,O,O,2,4Fe(OH),3,第,8,讲,要点探究,【,要点深化,】,纯净,Fe(OH),2,的制取,1,实验室制备纯净的,Fe(OH),2,的注意事项：,有关,Fe(OH),2,的制备方法，实际上只能观察到瞬间的,Fe(OH),2,白色沉淀,(,几乎分辨不出来,),。要想较长时间观察到白色沉淀的生成，关键是怎样降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量。常采用的方法有：,采用新制备的纯亚铁盐溶液,(Fe,2,易被空气中的氧气氧化成,Fe,3,),；,将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸,(,除去溶解的氧气,),；,将碱直接加到亚铁盐溶液的底部,使,Fe(OH),2,与空气隔离,；,在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂,(,如加入苯等密度比水小，而又不溶于水的有机溶剂,),。,第,8,讲,要点探究,2,实验创新,方案,：装置如图,8,1,所示。,在试管中加入适量的,5%FeSO,4,溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含,O,2,的,1 mol L,1,NaOH,溶液。由于苯的液封作用，防止生成的,Fe(OH),2,被氧化，因而可较长时间观察到白色,Fe(OH),2,沉淀。,第,8,讲,要点探究,方案,：装置如图,8,2,所示。,实验时，先打开活塞,K,，再将分液漏斗的旋塞打开，稀,H,2,SO,4,与铁粉作用，用产生的,H,2,排出装置中的空气；然后关闭,K,，使生成的,H,2,将试管中的,FeSO,4,溶液压入,NaOH,溶液中，则可较长时间观察到生成的白色,Fe(OH),2,沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。,第,8,讲,要点探究,方案,：装置如图,8,3,所示。,以铁做阳极，石墨棒做阴极，电解液可以是,NaCl,溶液、,NaOH,溶液等。,U,形管中加入植物油的目的是隔绝空气。电解一段时间后可以看到,U,形管中有白色,Fe(OH),2,沉淀生成，此时将电源反接，则会看到白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。,图,8,3,第,8,讲,要点探究,例,2,根据下述实验装置和操作，回答下列问题。,(1),按如图,8,4,所示装置用两种不同操作分别进行实验，观察,B,试管中的现象。,【,典例精析,】,第,8,讲,要点探究,操作,1,：先夹紧止水夹,a,，再使,A,管开始反应，实验中,B,管中观察到的现象是,_,。,B,管中发生反应的离子方程式是,_,。,操作,2,：打开止水夹,a,，使,A,管开始反应一段时间后再夹紧止水夹,a,，实验中在,B,管中观察到的现象是,_,_,。,B,管中发生反应的离子方程式是,_,。,第,8,讲,要点探究,例,2,先出现白色絮状沉淀，然后沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色,Fe,2,2OH,Fe(OH),2,、,4Fe(OH),2,O,2,2H,2,O,4Fe(OH),3,打开止水夹时，溶液中导气管口有气泡冒出，夹紧夹子后出现白色沉淀，短时间内沉淀不变色,Fe,2,2OH,Fe(OH),2,第,8,讲,要点探究,解析,当夹紧,a,时，,A,试管便成了一个封闭体系，产生的,H,2,使,A,试管内压强增大，将生成的,FeSO,4,溶液压入,B,中，从而发生反应生成,Fe(OH),2,，而,NaOH,溶液中的,O,2,可将,Fe(OH),2,迅速氧化，最后转变成,Fe(OH),3,，所以看到白色沉淀的时间很短。当用操作,2,时，产生的,H,2,首先通过导气管通入到,B,中的,NaOH,溶液中，将其中的,O,2,赶走，再夹紧,a,时，溶液压入,B,中，此时反应所产生的,Fe(OH),2,在一段时间内不变色。,第,8,讲,要点探究,A,、,B,、,C,三种化合物均由,X,、,Y,两种元素组成，均能与某溶液,E,反应；与同一种单质,G,在相同的条件下反应均能生成单质,Y,和化合物,H,，且此类反应在工业生产中具有重要意义，反应关系如图,8,5,所示。,变式题,第,8,讲,要点探究,(1)A,的化学式,_,。,(2),写出,B,与,E,反应的离子方程式,_,。,(3),写出,D,到,F,的离子方程式,_,。,(4),写出,C,与,G,反应的化学方程式,_,。,第,8,讲,要点探究,解析,此题考查了铁及其化合物之间的相互转化，涉及,2,价铁与,3,价铁的转化及铝热反应等。由,A,、,B,、,C,三种化合物均由相同的元素组成，则,D,、,F,中若含相同元素，则,D,到,F,的过程必为氧化过程，故可联想铁及其化合物；且,A,、,B,、,C,与,G,的反应均为置换反应，经验证：,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,、,G,、,H,、,Y,分别为,FeO,、,Fe,3,O,4,、,Fe,2,O,3,、,FeCl,2,、,HCl,、,FeCl,3,、,Al,、,Al,2,O,3,、,Fe,。,第,8,讲,要点探究,【,知识梳理,】,“铁三角”的转化关系,探究点三“铁三角”的转化关系,第,8,讲,要点探究,第,8,讲,要点探究,第,8,讲,要点探究,(3)Fe,2,Fe,，在金属活动性顺序表中排在,Fe,前的金属，如,Zn,、,Al,等，可以将,Fe,2,还原成,Fe,。,Zn,FeSO4,ZnSO4,Fe,。,注意：,K,、,Ca,、,Na,等活泼金属，由于它们在水溶液中不能存在，所以不能作为还原剂来完成,Fe,2,Fe,的转化。,第,8,讲,要点探究,(4)Fe,3,Fe,2,需要较强的还原剂。如,Fe,、,Zn,、,H,2,S(S,2,),、,KI(I,),、,Na,2,SO,3,(SO),等，,Cu,虽不是强的还原剂，但因,Fe,3,具有较强的氧化性，可被,Cu,还原成,Fe,2,。,Cu,2FeCl,3,CuCl,2,2FeCl,2,H,2,S,2FeCl,3,2FeCl,2,S,2HCl,2KI,2FeCl,3,2FeCl,2,I,2,2KCl,第,8,讲,要点探究,第,8,讲,要点探究,【,要点深化,】,第,8,讲,要点探究,第,8,讲,要点探究,例,3,下列叙述正确的是,(,),A,向某溶液中通入,Cl,2,，然后再加入,KSCN,溶液变红色，说明原溶液中含有,Fe,2,B,向某溶液中加入,NaOH,溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含,Fe,2,，不含,Mg,2,C,过量的铁粉投入到一定的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加,KSCN,溶液，溶液显红色,D,检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加,NH,4,SCN,溶液,2,3,滴即可,【,典例精析,】,第,8,讲,要点探究,例,3 D,加入,KSCN,溶液变红色，说明含,Fe,3,，但,Cl2,具有氧化性，无法判断原来是,Fe,2,还是,Fe,3,，,A,项错误；加入,NaOH,溶液得白色沉淀后变成红褐色，说明含,Fe,2,，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否有,Mg,2,，,B,项错误；过量的铁粉与稀硝酸反应最终生成的是,Fe,2,，,C,项错误；,D,项正确。,第,8,讲,要点探究,点评,检验,Fe,2,和,Fe,3,时要结合它们所处的溶液环境选择合适的检验方法，比如在,Fe,2,和,Fe,3,共存的溶液中检验,Fe,2,，就选用酸性,KMnO,4,溶液，若,KMnO,4,溶液紫色褪去，则证明含有,Fe,2,。变式题则主要从,Fe,2,的还原性和,Fe,3,的氧化性上进行了考查。,第,8,讲,要点探究,能正确表示下列反应的离子方程式是,(,),A,将氧化亚铁溶于稀硝酸：,FeO,2H,=Fe,2,H,2,O,B,氢氧化铁溶于过量的氢碘酸：,Fe(OH),3,3H,=Fe,3,3H,2,O,C,将磁性氧化铁溶于盐酸：,Fe,3,O,4,8H,=Fe,2,2Fe,3,4H,2,O,D,FeCl,3,溶液与,KSCN,溶液混合：,Fe,3,3SCN,=Fe(SCN),3,变式题,第,8,讲,要点探究,C,A,项忽视了,Fe,2,的还原性，正确的离子方程式应为,3FeO,10H,NO=3Fe,3,NO,5H,2,O,；,B,项忽视了,Fe,3,与,I,的氧化还原反应，正确的离子方程式为,2Fe(OH),3,6H,2I,=2Fe,2,I,2,6H,2,O,；,D,项,FeCl,3,溶液与,KSCN,溶液反应生成的是红色溶液，而不是沉淀。,