2022年高三一轮复习铁和化合物导学案 .pdf

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1、铁及其化合物一、铁元素的原子结构与在自然界的存在铁元素位于周期表周期 _族，其电子排布式为，原子结构示意图为，在自然界中主要以形式存在，如磁铁矿（主要成分为） 、赤铁矿（主要成分为） 。二、铁的性质1、物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。纯铁抗蚀能力特别强，而我们常见的铁并非如此，原因是2、化学性质：铁是的金属，通常显+2、+3 价（1）与非金属单质反应（写出下列反应的化学方程式，并描述反应现象） 与 O2反应： 与 Cl2反应： 与 S 反应： 与 I2反应：（2）与水反应 与水蒸汽反应： 常温下，铁与水不起反应，但潮湿的空气里，铁易被腐蚀，形成铁

2、锈。反应方程式为：、（3）与酸反应 非氧化性酸（如稀硫酸、盐酸）现象：反应离子方程式： 氧化性酸：常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸会。 （还有什么物质类似？）（a）与过量稀HNO3反应（b）过量的 Fe 与稀 HNO3反应（c）与浓 HNO3共热（d）与浓硫酸共热（4）与盐溶液反应与 CuSO4反应：与 FeCl3反应：思考： 铁与其他物质反应时，何时生成+2 价铁的化合物？何时生成+3 价铁的化合物？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - -

3、- - - - 三、铁的工业制法主要反应为四、铁的化合物1、铁的氧化物化学式FeO Fe2O3Fe3O4名称 (俗名 ) 色、态溶解性都难溶于水金属价态与 HCl 反应与 HNO3反应与 HI 反应与还原剂H2CO Al 稳定性用途2、铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3名称物理性质色、态水溶性酸碱性与酸反应盐酸硝酸稳定性实验室制备思考：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 如何避免制取Fe(OH)2时 Fe

4、2+被氧化变质？如何制备氢氧化铁胶体？3、Fe2+、Fe3+的性质及检验（1） Fe2+ 的性质水溶液是色与 KSCN 溶液，再滴则变红与 OH-反应现象： 反应方程式：、 既 有又 有， 但 主 要 体 现。 Fe2+可 被 强 氧 化 剂（如）氧化成Fe3+。（2） Fe3 +的性质水溶液是色与 KSCN 溶液，反应方程式与 OH-反应现象：反应方程式：只有性。可被还原剂（如）还原为Fe2+Fe3+有较强水解能力。水解离子方程式为：思考 ：能用加热蒸发FeCl3溶液得获得FeCl3固体吗？ Fe2(SO4)3呢？Fe3+与 CO32-、S2-能共存吗？为什么？（3） Fe2+、 Fe3+的

5、检验检验 Fe2+的方法：（a） KSCN 法：先滴加KSCN 溶液，若溶液不显血红色，再滴加氯水，若溶液显血红色。说明原溶液中有 Fe2+。（b）碱液法：现象检验 Fe3+的方法（a） KSCN 法：现象（b）碱液法：现象【例 1】在铁和铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属m1再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，则 m1和 m2之间的关系是（）Am1一定大于 m2 B. m1可能等于m2C. m1一定等于 m2 C. m1可能大于 m2 【例 2】将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -

6、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - A硫酸B氯水C硝酸锌D氯化铜【例 3】 一定量的 Fe和Fe2O3的混合物投入 250 ml 2 mol/L 硝酸溶液中，反应完全后，生成1.12 L NO （标况） ，再向反应后的溶液中加入1mol/LNaOH 溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入的 NaOH 溶液体积最少是（）A、450 ml B、500 ml C、400 ml D、不能确定【例 4】 在由 Fe、FeO、和 Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐

7、酸，恰好使混合物完全溶解，并放出 448mL 气体（标准状况） ，此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是（）A混合物里3 种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3 B反应后所得溶液中的Fe2+离子与 Cl-离子的物质的量浓度之比为2: 1 C混合物里， FeO 的物质的量无法确定，但Fe比 Fe2O3的物质的量多D混合物里， Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多【例 5】下列离子方程式书写正确的是（）A向溴化亚铁溶液入过量氯气：Fe2+2Br-+2Cl2=Fe3+ + Br2+ 4ClB三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe3+3NH3?H2O = Fe(OH)3+3N

8、H4+C硫化亚铁与盐酸反应S2- +2H+=H2SD过量铁粉与稀HNO3反应： Fe+4H+NO3= Fe3+NO +2H2O 【例 6】下列各组离子一定能大量共存的是（）A在含大量Fe3+的溶液中NH4+、Na+、Cl-、SCNB在强碱性溶液中Na+、K+、Al(OH)4-、CO32- C在 c(H+)=1013mol L1的溶液中NH4+、Al3+、SO42-、NO3-D在 pH=1 的溶液中K+、Fe2+、Cl-、NO3- 【例 7】下图是中学常见物质间的转化关系。已知：a A 为淡黄色固体，B 为导致 “ 温室效应 ” 的主要物质；bE 为常见金属， J为红褐色沉淀；c G 在实验室中

9、常用于检验B 的存在；dL 是一种重要的工业原料，常用于制造炸药，浓溶液常呈黄色。回答下列问题：(1)A 的电子式 _。(2)反应的化学方程式为_ 。反应的离子方程式为_ 。(3)若参加反应的A 的质量为 39 g，则消耗CO2的体积 (标况下 )为_L 。【例 9】提供试剂药品：细铁钉，锌片、FeCl2溶液、 FeCl3溶液、稀硫酸、NaOH 溶液、氯水、 KSCN 溶液。根据你所学知识分析以上物质之间的反应，然后对这些反应进行分类，写出反应的化学方程式：（1）Fe作还原剂的反应有名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

10、 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - （2）Fe2+作还原剂的反应有（3）Fe2+作氧化剂的反应有（4）Fe3+作氧化剂的反应有【例 10】探究小组的同学在研究由Fe2+制备 Fe(OH)2的过程中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下4 个实验方案：甲方案：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Fe(OH)2。乙方案：应用钢铁吸氧腐蚀的原理，设计电池制备Fe(OH)2。丙方案：按图实验，制备Fe(OH)2。丁方案：按图实验，制备Fe(OH)2。 （苯的作用是使电解质溶液隔绝空气）回答下

11、列问题：在甲方案中，所用 FeSO4样品通常部分被氧化，写出在配制FeSO4溶液时， 其操作过程及反应的离子方程式：在乙方案中，正极的电极反应式是：你认为该方案是否可行？，若不可行请说明理由：_ 在丙方案中，C 是止水夹。当容器B、A 中均加入试剂并塞好橡皮塞后，还需要的操是 在 丁 方 案 中 ， 在 两 电 极 之 间 的 溶 液 中 首 先 观 察 到 白 色 沉 淀 。 请 写 出b电 极 的 电 极 反 应式：。则其电解质溶液可以是下列三项中的。A蒸馏水BNaC1 溶液CNaOH 溶液课堂巩固，合作探究案任务一列举铁与氧气反应情况：请写出下列反应的化学方程式。1、铁四氧化三铁：名师资

12、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 2、铁氧化铁：吸氧腐蚀负极反应：正极反应：3、铁氧化亚铁：氧气顶吹转炉里过量高温铁水与纯氧反应生成氧化亚铁。任务二铁与硫酸、硝酸的多种反应情况：请写出下列反应的化学方程式。1、铁与稀硫酸2、铁与浓硫酸3、铁与稀硝酸4、铁与浓硝酸任务三三价铁离子的水解反应的研究1、Fe3+水解生成氢氧化铁胶体：请写出反应的离子方程式。【针对性训练1】用饱和的FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体，正确的操作

13、是（）A.将 FeCl3溶液滴入蒸馏水中B.将 FeCl3溶液滴入热水中，生成棕黄色液体C.将 FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体D.将 FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀2、Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀【思考】 (1) FeCl3水解时若“煮沸至溶液呈红褐色，并持续加热”，将生成什么？为什么？(2)配置 FeCl3饱和溶液时为什么要加入少许盐酸？随堂检测一判断正误：正确的打“”，错误的打“”。1在给定的实验条件下，下列转化无法实现：Fe2O3HCl（aq）FeCl3(aq) 无水 FeCl3( ) 2Al 遇冷浓硫酸会钝化，Fe 遇冷浓硫酸也能钝化( )

14、3铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引( ) 4过量的铁粉与稀硝酸溶液反应的离子方程式为:Fe 4HNO3=Fe3NO 2H2O( ) 5铁粉加入稀H2SO4中的离子方程式为：2Fe6H=2Fe33H2() 6将 NO2通入 FeSO4溶液中无明显现象( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 7Fe 在适量 Cl2中燃烧生成FeCl2和 FeCl3( ) 8将 NaOH 溶液滴入 FeSO4溶液中，可以看到稳定

15、的白色沉淀( ) 9铁与 H2O(g)反应的产物是黑色的Fe2O3和 H2( ) 10氧化亚铁与酸反应的产物均是亚铁盐( ) 11除去 FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤( ) 12除去 FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2：加入稍过量双氧水后放置( ) 二课堂巩固：1. 下列常见实验的现象或表述正确的是( ) A过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色B制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁C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K

16、SCN溶液23 滴即可D向 CuSO4溶液中滴入过量NaOH 溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会，然后冷却、过滤，滤纸上的物体为“蓝色固体”2下列反应的离子方程式正确的是( ) A硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应：Fe33OH=Fe(OH)3B硫化钠溶液与氯化铁溶液反应：2Fe33S2=Fe2S3C过量的铁与很稀的硝酸溶液反应无气体放出：4Fe10HNO3=4Fe23H2ONH4D硫化氢气体通入氯化亚铁溶液：H2SFe2= FeS 2H3在下列有FeCl3溶液参加的反应中，与Fe3水解有关的反应是( ) FeCl3与 Cu 反应FeCl3与 KI 反应FeCl3滴入沸水中FeCl3

17、与 NaHCO3反应FeCl3作净水剂FeCl3的溶液中滴入石蕊试液变红色A B C D4通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是 ( ) 操作、现象解释A 向 KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3能与淀粉发生显色反应B 把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C 向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明 Fe 置换出硝酸中的氢，生成了氢气D 新制 Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明 Fe(OH)2易被 O2氧化成 Fe(OH)35(1) 三草酸合铁酸钾晶体K

18、3Fe(C2O4 )3 3H2O 可用于摄影和蓝色印刷。某研究性学习小组将无水三草名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得固体产物进行探究。该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁 元 素 不 可 能 以 三 价 形 式 存 在 ， 而 盐 只 有K2CO3。 验 证 固 体 产 物 中 钾 元 素 存 在 的 方 法 是_，现象是 _。(2) 石的主要杂质是氧化铁，先加硝酸溶解石，

19、再加氨水除去溶液中的Fe3，过滤后向滤液中加入足量 的 碳 酸 铵 ， 充 分 反 应 后 过 滤 ， 这 就 是 提 纯 石 的 主 要 实 验 步 骤 。 不 用 硫 酸 溶 解 石 的 原 因 是_；写出检验第一次所得滤液中是否含铁离子的方法： _ 。聚焦高考：1正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1) 向 FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)22Fe3=2Fe(OH)33Mg2( (2013新课标全国卷，10D) (2) 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱( (3)Fe 与 S混合加热生成FeS2 (4) 因为 Fe3有强氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜()( (5)Fe 与稀 HNO3、稀 H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe 与两种酸均发生置换反应() (2012理综， 12C) (6)Fe 在足量 Cl2中燃烧生成FeCl2和 FeCl3()( 理综， 2D) (7) 稀硫酸中加入铁粉2Fe6H=2Fe33H2大纲全国卷，7D) 2下列图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的有 _。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -