新优化高考化学一轮精致讲义铁及其重要化合物 .docx
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1、精品名师归纳总结第三讲铁及其重要化合物1. 明白铁及其重要化合物的制备方法。2. 把握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。铁及其重要化合物 学问梳理 1. 铁的物理性质纯铁具有金属的共性,如具有银白色金属光泽,具有导电性、导热性和延展性,具有能被磁铁吸引的特点。2. 铁的化学性质 用化学方程式或离子方程式表示铁单质性质活泼,有较强的复原性,铁元素主要化合价为2 价和 3 价。(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。点燃点燃: 3Fe 2O2=Fe3O4。点燃与 Cl 2 的反应: 2Fe 3Cl 2=2FeCl 3。与 S 的反应: Fe S=
2、FeS。高温(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:3Fe 4H2Og=Fe3O4 4H 2。(3) 与酸的反应与非氧化性酸反应的离子方程式:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fe2H =Fe2 H 2。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结与氧化性酸反应: 遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应,但无H 2 产生。(4) 与盐溶液的反应与 CuSO4 溶液反应的离子方程式:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fe Cu=Fe Cu。可编辑资
3、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结与 FeCl3 溶液反应的离子方程式:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fe2Fe3=3Fe2 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结颜色黑色粉末红棕色粉末状态黑色晶体 有磁性 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁元素可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的化合价 2 3 2, 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结稳固性不稳固稳固稳固3可编辑资料 -
4、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结与 H 反应的离子方程式4. 铁的氢氧化物FeO 2HH2O=Fe2 Fe2O3 6H3H 2O=2FeFe3 O4 8H=Fe2 2Fe3 4H 2O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结化学式FeOH 2FeOH 3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应FeOH 2 2H =Fe2 2H2OFeOH 33H =Fe3 3H 2O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结受热分解制备可溶性亚铁盐与碱溶液反应:Fe2 2FeOH 3 =Fe2O3 3H 2O可溶性铁盐与碱溶液反应:Fe3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 2OH=FeO
5、H 2 3OH=FeOH 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二者的关系5. 亚铁盐和铁盐1亚铁盐在空气中, FeOH 2 能够特殊快速的被氧气氧化成FeOH 3,现象是白色絮状沉淀快速变成灰绿色,最终变成红褐色,反应方程式为4FeOH 2 O2 2H 2O=4FeOH 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结含有 Fe2 的溶液呈浅绿色,Fe2 既有氧化性,又有复原性,Fe2与 Zn、Cl 2 反应的离子方程式分别为Zn Fe2 =Zn2 Fe、2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。2铁盐氧化性:含有 Fe3 的溶液呈
6、棕黄色,Fe3具有氧化性, Fe3 与 Cu 反应的离子方程式为 2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结特性:含有 Fe3 的盐溶液遇到KSCN 时变成红色。易水解: FeCl3 滴入沸水中的化学方程式:FeCl3 3H 2O=FeOH 3胶体 3HCl 。 自我检测 1.判定正误 正确的打“”,错误的打“”。(1) Fe 与稀 HNO 3、稀 H2SO4 反应均有气泡产生, 说明 Fe与两种酸均发生置换反应。 (2) 在 FeCl 3 溶液中加入 KHCO 3 溶液,会有 CO 2 产生,但无 FeOH 3 沉淀生成。 3向硫酸亚铁溶液中滴加Na
7、OH 溶液,边加边搅拌, 即可制得白色的氢氧化亚铁。 4铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3。 (5) Fe2O3 不行与水反应得到FeOH 3,所以不能通过化合反应制取FeOH 3。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3H=Fe(6) 氢氧化铁与 HI 溶液反应的离子方程式为FeOH 33 3H2O。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(7) 将 FeCl 3 溶液直接蒸干即可得到无水FeCl3 固体。 答案: 12 3 456 72.将以下物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。 Fe2O3a.红褐色 FeOH 2b.红棕色 FeOH 3c.白色C.红色油漆、涂料 Fe
8、2d.棕黄色 Fe3e.浅绿色答案: bC c B aD e A d E(1) 铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同,Fe 与 Cl 2 反应生成 FeCl3,而 Fe 与盐酸反应生成 FeCl 2。(2) 铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。(3) 铁与硫蒸气反应生成的是FeS 而不是 Fe2S3。铁与碘蒸气反应生成的是FeI2 而不是FeI3。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(4) Fe3O4的组成可懂得为FeOFe2O23,与非氧化性酸如盐酸、稀硫酸 反应时生成 Fe可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结和 F
9、e3 。与氧化性酸 如 HNO3 。与复原性酸 如 HI 反应时生成 Fe2 3 反应时生成 Fe。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结含有 a g HNO 3 的稀硝酸跟 b g 铁恰好反应,铁全部溶解,生成NO。已知有 a/4 g HNO 3 被复原,就 a b 不行能是 2 2解析 假设生成硝酸亚铁:3Fe 8HNO 3=3FeNO 32 2NO 4H 2O1682 63 126ba/4168/b 126 4/aa b3 1假设生成硝酸铁:Fe 4HNO 3=FeNO 33 NO 2H2O 5663ba/4 56/b 634/ a a b9 2仍可能生成硝酸铁和硝酸亚铁的混合
10、物,所以ab 介于 3 1 与 92 之间,不在此范围的只有 B 项。答案 B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,通过归纳总结完成以下填空:单质铁与填编号, 下同反应时只生成 3 价铁。 与反应时只生成 2价铁。与反应时既生成 2 价铁也生成 3 价铁。所选试剂: Cl2O2H 2OgS盐酸稀硝酸 足量稀硫酸 CuSO4 溶液 FeCl2 溶液铁粉与稀硝酸溶液中意nFe nHNO 3 5 16答案: 数轴法分析铁与稀HNO 3 反应的产物一是明确哪种物质过量,二是依据两种物质的量分析争辩判定,依据反应方程式:HNO 3 过量: Fe 4HNO 3稀=FeNO 3
11、3 NO 2H 2O。Fe 过量: Fe2FeNO 33=3FeNO 32。两者相加得总方程式:3Fe 8HNO 3稀=3FeNO 32 2NO 4H2 O,可以用数轴表示:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解题时需留意量的范畴。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结即: nFenHNO 31,产物仅有 FeNO4nFenHNO 3 3,稀 HNO 3 可能有剩余。 33 ,产物8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结仅有 FeNO3 2, Fe 可能有剩余。 1nFe4 nHNO 33,产物为8FeNO 33
12、和 FeNO32, Fe 和稀可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HNO 3 都反应完全。题组一铁及其化合物的性质及运算1. 以下有关铁及其化合物的说法中正确的选项是A. 铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在B. 铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为3 价C. 工业上可用铁制容器储存浓硝酸和浓硫酸,缘由是铁在常温下与两种酸不反应D. 工业上用 CO 在高温条件下复原含Fe2 O3 的铁矿石炼铁解析: 选 D。自然界中有少量铁以单质形式存在如陨铁 ,A 错。铁在纯氧中燃烧产物是 Fe3O4,其中铁的化合价有 2 价和 3 价两种价态, B 错。铁在常
13、温下遇浓硫酸或浓硝酸钝化,形成了致密的氧化膜隔绝铁与酸的接触,C 错。2. 向确定量的Fe、FeO 和 Fe2O3 的混合物中加入 120 mL 4 mol/L的稀硝酸, 恰好使混合物完全溶解,生成 1.344 L NO 标准状况 ,往所得溶液中加入KSCN 溶液,无红色显现。假设用足量的氢气在加热条件下复原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为A.0.24 molB.0.21 molmolD.0.14 mol解析: 选 B 。向确定量的Fe、FeO 和 Fe2O3 的混合物中加入 120 mL 4 mol/L的稀硝酸, 恰好使混合物完全溶解,向所得溶液中加入KSCN 溶液,无红色显现,就溶液
14、中的溶质为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.344 L FeNO3 2, 1.344 L NO 标准状况 的物质的量为 22.4 L/mol 0.06 mol ,依据氮元素守恒,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结FeNO3 2 中的 NO 3 的物质的量为 0.12 L 4 mol/L 0.06 mol 0.42 mol ,所以硝酸亚铁的物质的量为 0.42 mol 2 0.21 mol ,由铁元素守恒可知, 得到铁的物质的量为nFe 0.21 mol , B 项正确。3.2021 江淮名校联考 5.6 g 铁粉与确定量的硫黄混合,在空气中加热发生猛烈反应,冷却
15、后用足量的盐酸溶解反应后的残留固体,产生了2.0 L 气体 标准状况 ,通过分析可知其小于应生成的气体量,其最可能的缘由是A. 硫黄量不足B. 生成了 FeS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C. 生成了 Fe2 S3D. 有部分 Fe 被空气中的氧气氧化了解析: 选 D 。当此混合物反应完全后,加入足量的盐酸时,假如铁过量,1 mol 铁对应1 mol 氢气,假如硫黄过量,硫化亚铁与盐酸反应,1 mol 硫化亚铁对应 1 mol 硫化氢气体, 故 5.6 g 铁反应,对应的气体为2.24 L 标准状况 ,但是实际产生的气体体积偏小,可能原因是部分 Fe 被空气中的氧气氧化了。题
16、组二FeOH 2 的制备试验探究4.以下各图示中能较长时间看到FeOH 2 白色沉淀的是填序号 。解析:由于 FeOH 2 在空气中很简洁被氧化为红褐色的FeOH 3,即发生反应: 4FeOH 2O2 2H2O=4FeOH 3。因此要较长时间看到FeOH 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FeOH 2 处在氢气2,的爱惜中。 的原理为铁作阳极产生Fe2 ,与电解 NaCl 溶液产生的 OH 结合生成 FeOH且液面用汽油爱惜, 能防止空气进入。 中液面加苯阻挡了空气进入。由于带入空气中的氧气,能快速将 FeOH 2 氧化,因而不能较
17、长时间看到白色沉淀。答案: 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 有机掩盖层法制备 FeOH 2 常用的三种方法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上掩盖一层苯或煤油不能用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CCl 4,以防止空气与 FeOH 2 接触发生反应,如图1 所示。(2) 复原性气体爱惜法用 H2 将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH 溶液混合,这样可长时间观看到白色沉淀,如图2 所示。(3) 电解法用铁作阳极,电解NaCl 或 NaOH 溶液,并在液面上掩盖苯或煤油 ,如图 3 所示
18、。“铁三角”及 Fe2 、 Fe3 的检验 学问梳理 1.“ 铁三角 ” 的转化关系2 与强氧化剂 O(1) Fe2、Cl 2、Br 2、H2O2、Na2O2、KMnO 4、浓硫酸、 HNO 3、NO 2、K2 Cr2O7等 反应时,被氧化为Fe3 。例如: 6Fe2 Cr223 6Fe3 7H 2O7 14H=2CrO。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H(2) Fe3 与 Fe、Cu、S22S、IHI 等复原剂反应时生成Fe2 。例如: 2Fe3 Cu=2Fe2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 Cu2 三价铁盐腐蚀印刷电路板。(1) 氧化性: Ag 3 22
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