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四川省成都市经济技术开发区实验中学高三化学总复习第4讲铁及其化合物 考纲解读1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以 Fe2、Fe3的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的 Fe2、Fe3。考点一变价金属铁的性质 1纯铁具有金属的共性，如具有_色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被_吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。2用化学方程式或离子方程式表示下列变化 _ _ 特别 提醒常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中钝化的实质是强氧化性的酸使铁的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。故在常温时可用铁制容器贮存或运输浓硫酸、浓硝酸。1铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为2价和3价，请归纳总结：(1)Fe 单质通常与哪些氧化剂反应生成2价？写出有关反应的化学方程式或离子方程式。(2)Fe 单质通常与哪些氧化剂反应生成3价？写出有关反应的化学方程式。2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)3铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请思考以下问题：装置一装置二实验装置(1)方法一中，装置A 的作用_。方 法 二 中，装 湿 棉 花 的 作 用_。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于 足 量 稀 盐 酸，再 滴 加KSCN溶 液，溶 液 颜 色 无 明 显 变 化，试 解 释 原 因：_。分析铁与稀 HNO3反应的关键一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：HNO3过量：Fe4HNO3=Fe(NO3)3 NO 2H2O，Fe 过 量 时：Fe 2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，两 者 相加 得 总 方 程 式：3Fe 8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，可以用数轴表示：，产物仅有 Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余；，产物仅有 Fe(NO3)2，Fe 可能有剩余；Cu2Fe3Ag B Fe3的氧化性大于 Cu2 C 溶液中 Cu2与 Fe2的物质的量之比为1 2D1 mol Fe 可还原2 mol Fe3 9FeCl3可通过多种途径转化成 FeCl2。(1)在 FeCl3溶液中加入适量氢碘酸，发生反应的离子方程式为_。(2)工业上常将无水 FeCl3在氮气作保护气下加热至 300 350，通 入 干 燥H2 而 制 得FeCl2。该 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。(3)工业上另一种制备 FeCl2的方法是：将无水的 FeCl3与适量氯苯(C6H5Cl)，在130 持续加热约3小时，可发生如下反应：2FeCl3C6H5Cl2FeCl2C6H4Cl2HCl 根据有机反应规律，该反应中氯苯发生的是_(填有机反应类型)。(4)根据上述三个反应，下列有关说法正确的是_(填序号)。反应(1)中，氢碘酸既表现了酸性，又表现了还原性 反应(3)中，HCl 为氧化产物 上述三个反应中，FeCl2均为还原产物(5)请另写一个 FeCl3转化成 FeCl2的化学方程式：_。10.(2010海南，13)AG 各物质间的关系如下图，其中 B、D 为气 态单质。请回答下 列问题：(1)物质 C 和 E 的名称分 别为_、_。(2)可选用不同的 A 进行反应，若能在常温下进行，其化学 方 程 式 为 _；若 只 能 在 加 热 情 况 下 进 行，则 反 应 物_。(3)反应的化学方程A应 为式为_。(4)新配制的 F 溶液应加入_以防止 其 转 化 为G。检 验G溶 液 中 阳 离 子 的 常 用 试 剂 是 _，实 验 现 象 为_。11现有浓度分别为1 molL1的 FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100 mL，加入一定量的铁粉，按下列情况填空。(1)充分反应后，如果溶液中还有一定量的Cu2，则溶液 中一定含 有的金属 离子还有 _，该离子 在溶液中 的物质的 量范围为_，可能含有的金属或金属离子为_。(2)反应完毕后，铁粉有剩余，溶液中一定含有的金属离子为_，为_mol，一定没有的金属离子为_。12 由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al 中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(1)取少量溶液 X，加入过量的 NaOH 溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入 CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)_。(2)Z 为一种或两种气体：若 Z 只为一种气体，试剂 a 为饱和NaHCO3溶 液，则 反 应I中 能 同 时 生 成 两 种 气 体 的 化 学 方 程 式 是_；若 Z 为两种气体的混合物，试剂 a 为适量水，则 Z 中两种气体的化学式是_。(3)向 Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)_。(4)取 Y中的溶液，调 pH 约为7，加入淀粉KI 溶液和 H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是_。(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生 Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)_。13富马酸亚铁(分子式为 C4H2O4Fe，结构简式为)是一种限量使用的铁强化剂。(1)下图为实验室模拟工业制取富马酸亚铁的流程图：(2)设计一个实验方案，证明所得富马酸亚铁产品属于亚铁盐(可供选用的试剂有 KSCN 溶液、酸性 KMnO4溶液、稀硫酸。已知 SCN能被 MnO 氧化)。填写下表相应空格：步骤 实验操作与现象 取富马酸亚铁产品1.5 g，加入稀硫酸25mL，用水稀释至50 mL，加热使其完全溶解并反应，冷却后过滤(除去生成的富马酸及可能过量的反应物)，保存滤液 基础再现深度思考考点一 1银白磁铁 2(1)3Fe2O2Fe3O4 2Fe3Cl22FeCl3 FeSFeS(2)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(3)Fe2H=Fe2H2 Fe4HNO=Fe3NO2H2O 考点二 1(从左至右，从上至下)铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体232、3 2Fe33OH=Fe(OH)3灰绿 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 深度思考1(1)FeFe2：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如 S、I2)，非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)，不活泼金属的盐溶液(如 CuSO4溶液)反应，都可实现这种转化。如：FeSFeS,2HFe=Fe2H2，Cu2Fe=Fe2Cu。(2)FeFe3：铁与强氧化剂(如 Cl2、HNO3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种转化。例如：2Fe3Cl22FeCl3，Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O,2Fe6H2SO4(浓)Fe2(SO4)33SO26H2O。2(1)(2)(3)3(1)提供水蒸气提供水蒸气(2)在溶液中 Fe3被未反应的铁粉完全还原为 Fe2 4 FeO2H=Fe2H2O3FeO10HNO=3Fe3NO5H2O 5 C62Fe(OH)36H2I=2Fe26H2OI2 7Fe2Fe3，亚铁盐遇到强氧化剂(如 Cl2、Br2、O2、HNO3、H2O2等)都会被氧化为铁盐。(1)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)2Fe2Br2=2Fe32Br(3)4Fe2O24H=4Fe32H2O(4)3Fe24HNO=3Fe3 2H2ONO(5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O 8Fe3Fe2(1)2Fe3S2=2Fe2S；2Fe3H2S=2Fe22HS(2)2Fe3SO22H2O=2Fe24HSO24(3)2Fe3Fe=3Fe2；Cu2Fe3=Cu22Fe2(4)2Fe32I=2Fe2I2 9(1)加过量铁粉过滤(2)加氯水或H2O2(3)加过量铁粉过滤(4)加过量强碱溶液过滤(5)加过量强碱溶液过滤 10C 规律方法解题指导【例1】(1)试管(2)实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性实验记录：Cl22Fe2=2Cl2Fe3 Fe2具有氧化性 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 在 FeCl3溶液中加入铜片联想发散：取适量待测液于试管中，滴加少量 KSCN 溶液，无血红色出现，向混合液中滴入少量氯水，溶液变为血红色，则证明有 Fe2(或其他合理答案)Fe2O3在 FeCl2溶液中存 在平衡 FeCl22H2OFe(OH)22HCl，加热时，HCl 挥发，平衡右移，生成的氢氧化亚铁很快被氧化成氢氧化铁，灼烧时氢氧化铁分解生成 Fe2O3【例2】(1)取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成(2)2H2O2FeCl22HClH2SO4(3)Fe2、H2SO3 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：12滴0.1 molL1 KSCN 溶液 步骤2:另取23 mL 样品溶液于试管中，滴入12 mL品红稀溶液 若品红溶液红色褪去，则假设2成立；若品红溶液不褪色，则假设2不成立(或假设1成立)。【例3】(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【例4】(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【例5】(1)Fe2HCl=FeCl2H2，2Na2H2O FeCl2=Fe(OH)2 2NaClH2(也可写成3个：Fe2HCl=FeCl2 H2，2Na2H2O=2NaOHH2，2NaOHFeCl2=Fe(OH)22NaCl)(2)在具支试管的出口处用向下排空气法收集满一小试管气体，用拇指堵住管口，移向酒精灯火焰，放开拇指，若听到“噗”的一声，则说明空气已排尽(3)钠不停地在煤油与稀盐酸界面处上下跳动，并有气泡产生，下层液体中很快有白色沉淀出现(4)A【例6】(1)FeFe2e=Fe2(2)BC(3)隔绝空气，防止生成的 Fe(OH)2被氧化加热煮沸，排出溶解的 O2(4)BC(5)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色真题重组 规范集训 1(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2D3C4.D 5A6(1)Fe2Fe3=3Fe2(2)加入硫酸，H浓度增大，使 Fe22H2OFe(OH)22H的平衡向逆 反应方向移 动，从而抑 制 Fe2的水解(3)Fe22HCO=FeCO3CO2H2O 4FeCO36H2OO2=4Fe(OH)34CO2(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净(5)288.0 审题指导(1)第二周期第 A族离子键、共价键(或极性共价键)H2SiO3(或 H4SiO4)(2)HSi,H(3)8Al(s)3Fe3O4(s)=9Fe(s)4Al2O3(s)H8a kJmol1(4)3Fe3O428HNO=9Fe314H2ONO(5)课时规范训练教材习题回扣 1C2.C3.A4.C 5(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)开始产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色能力提升训练 1C2.C3.B4.B5.B6.B7.B8.A 9(1)2Fe32I=2Fe2I2(2)2FeCl3H22FeCl22HCl(3)取代反应(4)(5)2FeCl3Fe=3FeCl2(其他合理答案均可)10(1)浓盐酸四氧化三铁(2)2H2O22H2OO2KClO3(3)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(4)铁粉KSCN 溶液溶液变血红色 11(1)Fe20.1 mol0.35 p