2019高考化学大一轮复习 第三章 金属及其化合物 第12讲 铁及其化合物课件 鲁科版.ppt

第12讲铁及其化合物 1 了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用 2 能鉴别溶液中的Fe2 Fe3 考点一 考点二 探究高考 提升考能 微课14 考点一铁的单质 氧化物和氢氧化物 返回 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 铁位于元素周期表中第四周期第 B族 2 氧化铁能与酸反应 所以可用于制作红色染料 3 用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸 4 Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe OH 3 5 铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3 6 Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3 在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 第 族 为红棕色 不反应 只能生成FeS 6 只能生成FeCl3 与Cl2的用量没关系 返回 返回 题号 1 3 2 2 将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来 Fe2O3a 红褐色A 具有较强的还原性 Fe OH 2b 红棕色B 易被氧化成灰绿色最终变成红褐色 Fe OH 3c 白色C 红色油漆 涂料 Fe2 d 棕黄色D 受热分解成红棕色粉末 Fe3 e 浅绿色E 具有较强的氧化性 返回 题号 1 3 2 3 通过化合反应能制取FeCl2 FeCl3 Fe OH 2 Fe OH 3吗 能制取的用化学方程式表示 答案 FeCl2 FeCl3和Fe OH 3均能通过化合反应制取 而Fe OH 2则不能 FeCl2 2FeCl3 Fe 3FeCl2FeCl3 2Fe 3Cl22FeCl3 2FeCl2 Cl2 2FeCl3Fe OH 3 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 返回 题号 1 3 2 题组一铁及其化合物的性质1 铁屑溶于过量稀硫酸 过滤后向滤液中加入过量氨水 有白色沉淀生成 过滤 在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止 得到红棕色残渣 上述沉淀和残渣分别是 A Fe OH 3Fe2O3B Fe OH 2Fe2O3C Fe OH 2Fe OH 3D Fe OH 2FeO B 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 2 写出下列反应的离子方程式 1 FeO溶于足量稀硝酸中 2 Fe2O3溶于足量HI溶液中 3 Fe OH 3溶于足量HI溶液中 Fe2O3 6H 2I 2Fe2 I2 3H2O 3FeO NO3 10H 3Fe3 NO 5H2O 2Fe OH 3 6H 2I 2Fe2 I2 6H2O 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 3 在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉 得到的Fe2 的物质的量 纵坐标 与所加铁粉的物质的量 横坐标 的关系如图所示 Fe3 Fe2 Fe Fe2 Fe2 Fe3 请将正确答案的序号填在相应的横线上 1 AB段铁元素以 形式存在 2 BC段铁元素以 形式存在 3 CD段铁元素以 形式存在 AB段发生反应 Fe NO3 4H Fe3 NO 2H2O B点该反应结束 BC段发生反应 Fe 2Fe3 3Fe2 C点该反应结束 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 考向二探究Fe OH 2的制备方法 4 用下列方法可制得白色的Fe OH 2沉淀 用不含Fe3 的FeSO4溶液与用不含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溶液时还需加入 2 除去蒸馏水中溶解的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 避免生成的Fe OH 2与氧气接触而被氧化 稀硫酸 铁屑 加热煮沸 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 5 下列各图示中能较长时间看到Fe OH 2白色沉淀的是 填序号 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 解析 因为Fe OH 2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe OH 3 即4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 因此要较长时间看到Fe OH 2白色沉淀 就要排除装置中的氧气或空气 原理一样 都是先用氢气将装置中的空气排尽 并使生成的Fe OH 2处在氢气的保护中 的原理为铁作阳极产生Fe2 与电解水产生的OH 结合生成Fe OH 2 且液面用汽油保护 能防止空气进入 中液面加苯阻止了空气进入 由于带入空气中的氧气能迅速将Fe OH 2氧化 因而不能较长时间看到白色沉淀 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 防止Fe OH 2氧化的方法 1 将配制溶液的蒸馏水煮沸 排出溶解的氧气 2 将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管中亚铁盐溶液底部 再慢慢挤出NaOH溶液 3 在亚铁盐溶液上面加保护层 例如苯或植物油等 4 充入保护气 如氢气 氮气 稀有气体等 5 用铁作阳极 石墨作阴极 电解NaOH溶液或NaCl溶液 利用新产生的Fe2 与OH 反应制取 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 题组三铁氧化物组成的计算6 铁的常见化合价有 2价和 3价 据研究 铁在浓HNO3中发生钝化时 可生成一种化学式为Fe8O11的化合物 它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物 该化合物可以表示为 A FeO 3Fe2O3B 2FeO 3Fe2O3C FeO 2Fe2O3D 2FeO Fe2O3 解析 化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物 设化学式为nFeO mFe2O3 则解得n 2 m 3 该化合物可以表示为2FeO 3Fe2O3 B 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 7 准确称取某种铁的氧化物2 88g 用足量的CO进行还原 将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收 得到沉淀4g 则这种铁的氧化物为 A Fe3O4B Fe2O3C FeOD 以上都不是 解析 4gCaCO3沉淀的物质的量为0 04mol 则CO CO2的物质的量也为0 04mol 增加的氧元素为0 04mol 质量为0 04mol 16g mol 0 64g 铁的氧化物中氧元素质量为0 64g 铁元素质量为 2 88g 0 64g 2 24g 铁的氧化物中铁元素与氧元素物质的量之比为 C 1 1 则铁的化学式为FeO 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 8 有一块铁的 氧化物 样品 用140mL5 0mol L 1盐酸恰好将之完全溶解 所得溶液还能吸收0 025molCl2 恰好使其中的Fe2 全部转变为Fe3 则该样品可能的化学式为 A Fe2O3B Fe3O4C Fe4O5D Fe5O7 解析 根据2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 可知铁的 氧化物 样品用盐酸溶解后所得溶液中n Fe2 0 025mol 2 0 05mol 根据电荷守恒得2n Fe2 3n Fe3 n Cl n Fe3 0 2mol n Fe2 n Fe3 0 05 0 2 1 4 故该氧化物可表示为FeO 2Fe2O3 即Fe5O7 D 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 铁的氧化物组成的判断方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m n 则氧化物中n Fe n O a b 若a b 1 1 则铁的氧化物为FeO 若a b 2 3 则铁的氧化物为Fe2O3 若a b 3 4 则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量比1 1的混合物 或FeO Fe2O3 Fe3O4的混合物 其中FeO Fe2O3物质的量之比为1 1 Fe3O4为任意值 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 考点二铁盐和亚铁盐 返回 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 检验溶液中是否含有Fe2 取少量待检验溶液 向其中加入少量新制氯水 再滴加KSCN溶液 观察实验现象 2 向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液 溶液呈红色 则溶液中一定含有Fe2 3 检验Fe NO3 2晶体是否氧化变质的方法是将Fe NO3 2样品溶于稀H2SO4后 滴加KSCN溶液 观察溶液是否变红 4 向某溶液中滴加KSCN溶液 溶液不变色 滴加氯水后溶液显红色 该溶液中一定含有Fe2 Fe3 干扰Fe2 的检验 Fe3 干扰Fe2 的检验 3 NO3 H 具有强氧化性 可将Fe2 氧化为Fe3 返回 题号 1 3 2 2 完成下列变化的离子方程式 体会Fe2 与Fe3 转化条件 1 将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀 2 将FeCl3溶液滴入KI 淀粉溶液 溶液变蓝 3 FeCl3可溶解铁片 4 FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色 5 将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中 有无色气体放出 3Fe2 NO3 4H 3Fe3 NO 2H2O H2S 2Fe3 S 2Fe2 2H 2I 2Fe3 I2 2Fe2 2Fe3 Fe 3Fe2 5Fe2 MnO4 8H 5Fe3 Mn2 4H2O 返回 题号 1 3 2 3 除去括号中的杂质 并写出反应的离子方程式 1 FeCl2 Fe3 除去方法 离子方程式 2 FeCl3 FeCl2 除去方法 离子方程式 3 Fe2 SO4 3 FeSO4 除去方法 离子方程式 4 FeCl2 Cu2 除去方法 离子方程式 加入过量铁粉 过滤 2Fe3 Fe 3Fe2 加入氯水或通入Cl2 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 滴加H2O2 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O 加入过量铁粉 过滤 Fe Cu2 Cu Fe2 返回 题号 1 3 2 解析 实验 中溶液应变为浅蓝色 实验 与Fe3 的性质无关 C 返回 题号 1 6 5 4 3 2 2 2016 全国卷 28 某班同学用如下实验探究Fe2 Fe3 的性质 1 分别取一定量氯化铁 氯化亚铁固体 均配制成0 1mol L 1的溶液 在FeCl2溶液中需加入少量铁屑 其目的是 2 甲组同学取2mLFeCl2溶液 加入几滴氯水 再加入1滴KSCN溶液 溶液变红 说明Cl2可将Fe2 氧化 FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 解析 1 Fe2 具有很强的还原性 易被空气中的O2氧化为Fe3 在FeCl2溶液中加入少量铁屑 可防止Fe2 被氧化 2 Fe2 被氧化为Fe3 Cl2被还原为Cl 反应的离子方程式为2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 防止Fe2 被氧化 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 返回 题号 1 6 5 4 3 2 3 乙组同学认为甲组的实验不够严谨 该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0 5mL煤油 再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液 溶液变红 煤油的作用是 隔绝空气 排除氧气对实验的影响 4 丙组同学取10mL0 1mol L 1KI溶液 加入6mL0 1mol L 1FeCl3溶液混合 分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验 第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡 静置 CCl4层显紫色 第二支试管中加入1滴K3 Fe CN 6 溶液 生成蓝色沉淀 第三支试管中加入1滴KSCN溶液 溶液变红 实验 检验的离子是 填离子符号 实验 和 说明 在I 过量的情况下 溶液中仍含有 填离子符号 由此可以证明该氧化还原反应为 4 KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I 2Fe3 I2 2Fe2 K3 Fe CN 6 是检验Fe2 的试剂 实验 溶液变红 说明溶液中仍存在Fe3 由此可说明该氧化还原反应为可逆反应 Fe2 Fe3 可逆反应 返回 题号 1 6 5 4 3 2 5 丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液 溶液变成棕黄色 发生反应的离子方程式为 一段时间后 溶液中有气泡出现 并放热 随后有红褐色沉淀生成 产生气泡的原因是 生成沉淀的原因是 用平衡移动原理解释 H2O2分解反应放热 促进Fe3 的水解平衡正向移动 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O Fe3 催化H2O2分解产生O2 返回 题号 1 6 5 4 3 2 题组二Fe2 与Fe3 之间的转化3 如图是物质间发生化学反应时颜色的变化情况 下列选项中正确的是 C 返回 题号 1 6 5 4 3 2 C 解析 A B C依次为 Fe FeCl3 FeCl2 反应 为2Fe 3Cl22FeCl3 反应 为 2FeCl3 Fe 3FeCl2 反应 为 2FeCl2 Cl2 2FeCl3 反应 为Fe 2HCl FeCl2 H2 返回 题号 1 6 5 4 3 2 5 在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中 废液处理和资源回收的过程简述如下 向废液中投入过量铁屑 充分反应后分离出固体和滤液 向滤液中加入一定量石灰水 调节溶液pH 同时鼓入足量的空气 1 FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 2 过程 加入铁屑的主要作用是 分离得到的固体主要成分是 从固体中分离出铜需采用的方法是 3 过程 中发生反应的化学方程式为 返回 题号 1 6 5 4 3 2 返回 题号 1 6 5 4 3 2 题组三铁与硝酸反应中铁元素价态的判断及相关计算6 向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量 溶液中金属阳离子a b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示 已知稀硝酸的还原产物只有NO 下列有关判断不正确的是 A a表示Fe3 的关系曲线B n1 0 75C P点时 n Fe2 0 5625molD 向P点溶液中加入铜粉 最多可溶解14 4g 返回 题号 1 6 5 4 3 2 解析 该反应可以看作两步 Fe 4H NO3 Fe3 NO 2H2O 硝酸根过量 氢离子不足 2Fe3 Fe 3Fe2 a表示Fe3 的关系曲线 故A正确 溶液中共有3molH 参加反应 消耗铁为0 75mol B正确 P点n Fe2 n Fe3 二者均为0 45mol C错误 剩余0 45molFe3 消耗0 225mol铜 质量为14 4g D正确 答案 C 返回 题号 1 6 5 4 3 2 铁与稀硝酸反应产物中铁元素价态的判断方法 1 当HNO3过量时 反应原理 Fe 4HNO3 Fe NO3 3 NO 2H2O 铁元素的存在形式为Fe3 铁元素的价态为 3价 2 当Fe过量时 铁被硝酸氧化为Fe3 然后Fe3 被剩余的铁还原为Fe2 也就是说最终得到亚铁盐 总方程式 3Fe 8HNO3 3Fe NO3 2 2NO 4H2O 返回 题号 1 6 5 4 3 2 铁与稀硝酸反应产物中铁元素价态的判断方法 返回 题号 1 6 5 4 3 2 微课14以变价元素铁及其化合物为载体的综合探究实验 返回 铁元素有多种价态 化合物种类多 特别Fe2 Fe3 的性质多样 是命制综合实验题恰当的载体 考查内容可涉及物质性质的探究 物质的制备 成分测定 离子检验等 通过上述问题的设计 同时可考查仪器的使用 条件的控制 物质的分离提纯 实验安全等化学实验基础知识 1 从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养 以FeCl3溶液为实验对象 探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性 实验如下 返回 题号 1 2 1 中反应的离子方程式是 2 中逸出的无色气体是 从物质类别的角度分析 Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是 写一条 从化合价角度分析 Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是 写 条 解析 1 根据图中对实验现象的描述 反应 氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铁胶体 2 由于碳酸钠溶液显碱性 氯化铁溶液显酸性 相互促进水解 生成CO2气体和氢氧化铁沉淀 答案 1 3Mg OH 2 2Fe3 2Fe OH 3 胶体 3Mg2 2 CO2两者都为强碱弱酸盐 能与强酸反应Na2CO3中碳原子为最高正价 4 无还原性 Na2SO3中硫原子为 4价 具有较强的还原性 返回 题号 1 2 3 对于 中的实验现象 同学们有诸多猜测 继续进行实验 甲取 中的红棕色溶液少许 滴入盐酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀 甲得出结论 FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应 离子方程式是 乙认为甲的实验不严谨 重新设计并进行实验 证实了甲的结论是正确的 其实验方案 解析 加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀 说明 溶液中有SO42 亚硫酸钠与氯化铁会发生氧化还原反应 即Fe3 将SO32 氧化为SO42 甲中SO42 也可能是SO32 被空气氧化 所以用铁氰化钾溶液检验溶液中是否生成Fe2 更合理 取 中红棕色溶液少许滴加铁氰化钾溶液出现蓝色沉淀 2Fe3 SO32 H2O 2Fe2 SO42 2H 返回 题号 1 2 排除加水稀释对溶液颜色变化的影响 返回 题号 1 2 为探究 中溶液变无色的原因 进行如下实验 资料显示 FeF3溶液为无色 用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因 5 根据实验 FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与 有关 返回 题号 1 2 解析 4 FeCl3溶液中加入NaF 颜色变浅 说明反应生成了FeF3 是可溶性的难电离物质 加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀 说明OH 更容易与Fe3 结合 答案 4 无色溶液中存在平衡 Fe3 3F FeF3加入NaOH后 Fe3 更易与OH 结合生成难溶的Fe OH 3 5 碱性物质的pH 离子的性质 返回 题号 1 2 2 1 小组同学利用FeCl3溶液探究其与足量锌粉的反应 实验操作及现象如下 已知 Zn的性质与Al相似 能发生反应 Zn 2NaOH Na2ZnO2 H2 结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因 用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因 返回 题号 1 2 分离出黑色固体 经下列实验证实了其中含有的主要物质 黑色固体可以被磁铁吸引 向黑色固体中加入足量的NaOH溶液 产生气泡 将 中剩余固体用蒸馏水洗涤后 加入稀盐酸 产生大量气泡 向 反应后的溶液中滴加KSCN溶液 无变化a 黑色固体中一定含有的物质是 b 小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有Fe3O4 理由是 返回 题号 1 2 解析 1 锌可与铁离子水解生成的氢离子反应生成氢气 使氢离子浓度减小 同时 溶液温度升高 都会促进Fe3 3H2O Fe OH 3 3H 正向移动 出现红褐色Fe OH 3沉淀 锌可与溶液中的FeCl3发生氧化还原反应生成FeCl2 FeCl2的水溶液为浅绿色 反应的离子方程式为2Fe3 Zn 2Fe2 Zn2 黑色固体可以被磁铁吸引 说明可能含有Fe或Fe3O4 由已知信息可知 Zn的性质与Al的性质相似 可与NaOH溶液反应生成氢气 所以向黑色固体中加入足量的NaOH溶液 产生气泡 说明黑色固体肯定有Zn 由于加入足量的NaOH溶液 则Zn在这一过程中已反应完 中剩余固体中已无Zn 将 中剩余固体用蒸馏水洗涤后 加入稀盐酸 产生大量的气泡 说明黑色固体中肯定有Fe 故黑色固体中一定有的物质是Zn和Fe 返回 题号 1 2 答案 1 溶液温度升高 反应过程中出现H2使溶液中c H 降低 都会促进Fe3 3H2O 2Fe OH 3 3H 正向移动 出现红褐色Fe OH 3沉淀 2Fe3 Zn 2Fe2 Zn2 a Fe和Znb 中 若存在Fe3O4 稀盐酸与Fe3O4反应产生的Fe3 可与Fe继续反应生成Fe2 导致在 中检测不到Fe3 与没有Fe3O4得到的 中现象相同 返回 题号 1 2 返回 题号 1 2 解析 2 该物质与锌粉混合可产生大量的气泡 说明加入的物质应为盐酸 由于1 0mol L的FeCl3溶液的pH 0 7 氢离子浓度为0 2mol L 所以加入盐酸的浓度也应为0 2mol L或pH 0 7 答案 返回 题号 1 2 返回 返回 题号 1 3 2 解析 Fe3 显黄色且Fe3 与SCN 不能大量共存 A项错误 Fe2 有还原性 MnO有氧化性 二者不能大量共存 B项错误 Fe与Cl2反应生成FeCl3 C项错误 向FeCl3溶液中加入足量铁粉后 Fe3 完全转化为Fe2 滴入KSCN溶液 溶液不变色 可证明还原性 Fe Fe2 D项正确 答案 D 返回 题号 1 3 2 2 2016 高考选项组合 有关铁及其化合物的说法正确的是 A 将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中 制备Fe OH 3胶体 2016 全国卷 13A B FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板 说明铁比铜金属性强 2016 全国卷 7B C 配制氯化铁溶液时 将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释 2016 全国卷 10C D Fe与Cl2反应生成FeCl3 推测Fe与I2反应生成FeI3 2016 上海 21C C 返回 题号 1 3 2 3 2017 全国卷 26 绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁 在工农业生产中具有重要的用途 某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究 回答下列问题 1 在试管中加入少量绿矾样品 加水溶解 滴加KSCN溶液 溶液颜色无明显变化 再向试管中通入空气 溶液逐渐变红 由此可知 解析 1 绿矾溶液中滴加KSCN溶液 溶液颜色无明显变化 说明样品中没有Fe 再向试管中通入空气 溶液变红 说明有Fe3 生成 即Fe 易被氧气氧化为Fe 样品中没有Fe Fe 易被氧气氧化为Fe 返回 题号 1 3 2 返回 题号 1 3 2 解析 由仪器的构造特征可知 B为干燥管 实验时 为防止空气中的O2将Fe 氧化 应先通入N2将装置中的O2排净 然后点燃酒精灯加热 停止加热后 为防止FeSO4吸收空气中的水蒸气 待玻璃管冷却 关闭K1和K2后再称重 故实验操作步骤应为d a b f c e 返回 题号 1 3 2 返回 题号 1 3 2 返回 题号 1 3 2 返回 题号 1 3 2 解析 返回 题号 1 3 2 返回 题号 1 3 2 返回 本讲结束 谢谢