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第四节铁及其重要化合物,一、铁1在元素周期表中的位置：铁位于周期表中第周期，族。2物理性质具有金属的共性，具有能被的特性。,四,磁体吸引,3化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性。(1)与非金属单质的反应与O2的反应常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为。,Fe2O3,点燃：。与Cl2反应：与S反应：与I2反应：(2)与水的反应常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应的化学方程式为：(3)与酸反应,(4)与某些盐溶液的反应(离子方程式)与CuSO4溶液：与FeCl3溶液：点拨(1)铁元素性质活泼，自然界中的铁几乎都是以化合态形式存在，只有在陨石中有游离态的铁元素。(2)过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl2，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行。(3)金属与强氧化性酸反应，不会产生H2。,FeCu2=Fe2Cu,Fe2Fe3=3Fe2,二、铁的重要化合物1铁的氧化物(1)物理性质,3.铁盐(Fe3)和亚铁盐(Fe2)(1)亚铁盐(Fe2)溶液呈色，在空气中易被O2氧化而变质，故保存时要加少量，防止其氧化。(2)铁盐(Fe3)溶液呈色，极易水解生成Fe(OH)3胶体，故可以净水。Fe3具有性，与Fe、Cu、I反应的离子方程式分别为：、。,淡绿,铁钉,棕黄,氧化,2Fe3Fe=3Fe2,2Fe3Cu=2Fe2Cu2,2Fe32I=2Fe2I2,热点一“铁三角”及其重要应用1“铁三角”中的转化关系,2重要应用(1)除杂,特别提醒Fe3水解程度较大，pH为4左右时几乎全部转化为Fe(OH)3沉淀，因而欲除去某溶液中的Fe2，一般先向溶液中加入氧化剂，使之转化为Fe3，然后再调溶液的pH使之沉淀。,例1(2013年衡水模拟)根据下列转化关系，回答有关问题。(1)浅绿色溶液D主要成分的化学式为，试剂1是。(2)下列物质不能作为试剂2的是(填序号)。aCl2b新制氯水c浓硫酸dSe硝酸(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为_。,(4)溶液C到溶液F红色加深的原因是_。(5)某同学在实验时向E中加入了过量的一种固体物质，发现淡黄色退去，现对退色原因进行探究。提出你的假设：；为了对你所提出的假设进行验证，你设计的实验方案是_。精讲精析解答本题的关键是熟悉铁的不同价态离子的溶液的颜色及其转化条件，从框图可知，铁和稀盐酸反应生成FeCl2溶液，为浅绿色，即D的主要成分为FeCl2，加入试剂2后变为淡黄色溶液，联想最终变为深红色溶液F(硫氰化铁溶液)，可以推断溶液E的主要成分为Fe3，试剂2为强氧化剂，S不符合条件。,铁和水蒸气反应生成固体Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应的方程式为Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O，所以溶液B为FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入试剂1(KSCN溶液)后，Fe3变为硫氰化铁，加入试剂2(强氧化剂)，Fe2被氧化为Fe3，并进一步转化为硫氰化铁所以溶液颜色加深。答案(1)FeCl2KSCN溶液(或NH4SCN溶液)(2)d(3)Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O(4)溶液中的Fe2被氧化剂氧化成Fe3，使Fe3浓度增大，从而生成更多的硫氰化铁使红色加深(5)加入还原剂将Fe3还原用胶头滴管取少量淡黄色退去后的溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，再加入几滴氯水。如果溶液开始不出现红色，加氯水后出现红色，则说明假设正确；若溶液不变红色，则假设不正确,1(2013年青岛质检)下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是(),解析：A项，2FeCl2Cl2=2FeCl3，除去了主体物质；B项，2FeCl3Fe=3FeCl2，CuCl2Fe=CuFeCl2，主体物质和杂质均被消耗；C项，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，NaAlO2易溶，过滤即可；D项，Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，引入新的杂质NaCl。答案：C,热点二Fe2、Fe3的检验1Fe2和Fe3的检验(1)据溶液颜色含有Fe2的溶液显浅绿色，含有Fe3的溶液显黄色。(2)用KSCN溶液和氯水流程：有关反应：Fe33SCNFe(SCN)3(红色)，2Fe2Cl2=2Fe32Cl。,(3)用NaOH溶液流程：有关反应：Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色)，Fe22OH=Fe(OH)2(白色沉淀)，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。特别提醒(1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液；当溶液的浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2和Fe3的存在。(2)检验Fe2和Fe3混合溶液时，要分两次分别检验Fe2和Fe3，检验Fe2时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3时最好选择KSCN溶液。,例2证明某溶液含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是()先加氯水，后加KSCN溶液后显红色；先加KSCN溶液，不显红色，再加氯水后显红色；滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后呈红褐色；只滴加KSCN溶液不显红色。ABCD精讲精析不能排除Fe3的干扰；先加KSCN溶液不显红色，排除了Fe3的干扰，再加氯水后显红色，证明一定含有Fe2；滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后呈红褐色，证明一定含有Fe2；只滴加KSCN溶液不显红色，证明一定不含有Fe3，但无法证明是否含有Fe2，故选B项。答案B,2下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D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，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2,答案：C,Fe(OH)2的制备因Fe(OH)2在空气中易被氧化，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，故Fe(OH)2在水中不能稳定存在，在实验室制取Fe(OH)2时，一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶掉O2的NaOH溶液，且滴管末端要插入试管内的液面以下，再滴加NaOH溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，以减少Fe(OH)2与O2的接触。关于Fe(OH)2制备的方法很多，核心问题有两点，一是溶液中溶解的氧必须除去，二是反应过程必须与O2隔绝。,【典例】.用不含Fe3的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是_。.在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管中加入的试剂是。,(2)在试管中加入的试剂是。(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是_。,【解析】.Fe2易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2易被空气中的O2氧化，要加铁粉，将被氧化生成的Fe3还原成Fe2。气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。.两支试管，试管是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管中，所以制取FeSO4应在试管中，而在试管中盛不含O2的NaOH溶液。当Fe与稀H2SO4放入试管后，产生的H2可以从试管内短管处排出，从而排尽试管内空气。再经过止水夹通入试管中，排尽试管内空气。然后关闭止水夹，试管内产生的H2无法逸出，造成管内压强增大，将试管内FeSO4溶液通过长导管压入试管内，在此过程中，液体都处在H2环境中，从而避免了被空气中的O2氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间。优点：完全隔绝了O2与FeSO4、NaOH、Fe(OH)2的接触，能较长时间的看到白色沉淀。缺点：装置较复杂，实验时间长，一定要把握好关闭止水夹的时间。,【答案】.(1)稀H2SO4、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化.(1)稀H2SO4和铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管，故外界O2不易进入,本小节结束请按ESC键返回,
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