铁及其重要化合物备考课件.pptx

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1、构建双基银白色银白色第第1页页/共共46页页2铁的氧化物红褐色第第2页页/共共46页页3.铁的氢氧化物第第3页页/共共46页页思考感悟思考感悟(1)Fe3O4是 碱 性 氧 化 物 吗？Fe3O4可 写 作 FeOFe2O3，能 否 认 为 Fe3O4是 FeO和Fe2O3的混合物？(2)Fe(OH)3分别与足量的HCl、HI反应有何异同？第第4页页/共共46页页考点串讲深度剖析考点串讲深度剖析考点1“铁三角铁三角”及其重要应用及其重要应用1“铁三角”中的转化关系第第5页页/共共46页页第第6页页/共共46页页(3)盐溶液的配制与保存第第7页页/共共46页页特别提醒：(1)在书写或判断铁与氧化

2、剂反应的产物时，易出现错误，如认为铁与硫化合生成Fe2S3、铁与盐酸反应生成FeCl3和H2、铁与单质碘化合成FeI3、过量的铁与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、铁与FeCl3溶液不发生反应等。(2)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。第第8页页/共共46页页即时应用即时应用1根据下列转化关系，回答有关问题。(1)淡绿色溶液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_(填字母)。aCl2b新制氯水c浓硫酸dS e硝酸第第9页页/共共46页

3、页(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，发现淡黄色褪去，现对褪色原因进行探究。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_。第第10页页/共共46页页第第11页页/共共46页页第第12页页/共共46页页2A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A为固体，B为黄绿色气体，C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)：第第13

4、页页/共共46页页请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A_，D_，E_，X_。(2)在反应中，不属于氧化还原反应的是_(填编号)。(3)反应的离子方程式是_。(4)反应的化学方程式是_；该反应中每消耗0.3 mol的A，可转移电子_mol。(5)写出D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是_。(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是_。(7)在D溶液中制备无水D固体的方法是_。第第14页页/共共46页页第第15页页/共共46页页第第16页页/共共46页页考点2Fe2和和Fe3的检验的检验第第17页页/共共46页页特别提醒：(1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液；当溶液浓度较稀时，利

5、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。第第18页页/共共46页页即时应用即时应用3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。A BC D第第19页页/共共46页页解析：选B。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

6、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而不含有Fe3；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。第第20页页/共共46页页4(2013淄博高三质检)化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸反应生成FeCl2还是FeCl3”。请你参与探究并回答有关问题：(1)一位同学用向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2。可观察到的实验现象是_，反应过程中发生反应的化学方程式是_。第第21页页/共共46页页第第22页页/共共46页页解析：(1)向含有Fe2的

7、溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色的Fe(OH)2沉淀，后迅速变灰绿色，最终变成红褐色的Fe(OH)3沉淀。(2)红色褪去的原因可能是氯水的加入氧化了Fe3或SCN。根据得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒配平该离子方程式。第二种假设可能是SCN被Cl2氧化。第第23页页/共共46页页第第24页页/共共46页页学科规律方法提升学科规律方法提升纯净Fe(OH)2的制备1实验室制备纯净的Fe(OH)2的注意事项有关Fe(OH)2的制备方法，实际上只能观察到瞬间的Fe(OH)2白色沉淀(几乎分辨不出来)。要想较长时间观察到白色沉淀的生成，关键是怎样降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量。常采

8、用的方法有：采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2易被空气中的氧气氧化成Fe3)；将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气)；将碱直接加到亚铁盐溶液的底部使Fe(OH)2与空气隔离；在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水小，而又不溶于水的有机溶剂)。第第25页页/共共46页页2实验创新方案：装置如图1所示。图1在试管中加入适量的5%FeSO4溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含O2的1 molL1NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀。第第26页页/共共46页页方案：装置如图2所示。图2实验时，先打开活塞K，再将分液漏斗的

9、旋塞打开，稀H2SO4与铁粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。第第27页页/共共46页页方案：装置如图3所示。图3以铁作阳极，石墨棒作阴极，电解液可以是NaCl溶液、NaOH溶液等。U形管中加入植物油的目的是隔绝空气。电解一段时间后可以看到U形管中有白色Fe(OH)2沉淀生成，此时将电源反接，则会看到白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。第第28页页/共共46页页例例如图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)

10、2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol/L的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是_。A中反应的离子方程式是_。(2)实验开始时应先将活塞a_(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_。(4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为_。第第29页页/共共46页页(5)下列各图示中_能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。第第30页页/共共46页页第第31页页/共共46页页第第32页页/共共46页页【解题感悟】实验室制备氢氧化亚铁的防氧化措施(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶

11、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里的亚铁盐溶液底部，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。第第33页页/共共46页页跟踪训练某校研究性学习小组的同学通过查阅资料得知：高温下H2与FeCl2作用可得到活性极高的纳米级单质(Fe)，实验制备中要不断地向装置中通入高纯度的氮气作保护气。回答下列问题：(1)写出生成纳米级Fe粉的化学方程式：_。(2)反应中保护气的作用是_。第第34页页/共共46页页(3)

12、在如图所示的装置中用Fe粉、稀H2SO4、NaOH溶液等试剂可制得白色Fe(OH)2沉淀：在锥形瓶里加入的试剂是_；在锥形瓶里加入的试剂是_；为了制得白色的Fe(OH)2沉淀，在锥形瓶和中加入试剂打开止水夹塞紧塞子后的实验步骤是_；这样制得的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。第第35页页/共共46页页解析：(1)由题中信息知：纳米级铁是由FeCl2与H2反应制得的，即H2将氯化亚铁中的铁还原为单质，其自身被氧化为H并与Cl结合成HCl。(2)由于纳米级铁颗粒很小，故单位质量的铁表面积大，更易被空气氧化，故应使用保护气。(3)因锥形瓶上有一个止水夹，若在中能生成气体，关闭止水夹后

13、，气压的增大将使其中的液体被压入到中，故中应加入Fe粉、稀H2SO4，二者反应生成FeSO4，中应盛放NaOH溶液。为判断仪器内的空气是否完全排净，可收集适量的从中排出的气体；检验其是否是纯净的气体，由于装置内充满还原性气体氢气，故空气不易进入，而使生成的Fe(OH)2能较长时间保持白色。第第36页页/共共46页页第第37页页/共共46页页真题集训把脉高考真题集训把脉高考题组1铁及其化合物的性质铁及其化合物的性质第第38页页/共共46页页第第39页页/共共46页页2(2010高考上海卷)由5 mol Fe2O3、4 mol Fe3O4和3 mol FeO组成的混合物中，加入纯铁1 mol并在高

14、温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是(双选)()A43 B32C31 D21第第40页页/共共46页页第第41页页/共共46页页题组2铁及其化合物的综合应用铁及其化合物的综合应用3(2012高考海南卷)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。已知：KspFe(OH)34.01038第第42页页/共共46页页回答下列问题：(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

15、作用是_，分离得到固体的主要成分是_，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_；(4)过程中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为_。(列式计算)第第43页页/共共46页页解析：(2)加入铁屑可置换出铜，铁过量，固体为铁与铜的混合物，要分离出铜应加入盐酸后过滤；(3)过程中亚铁离子生成Fe(OH)2，鼓入空气使Fe(OH)2转化成Fe(OH)3；(4)由Kspc(Fe3)c3(OH)，c(OH)Kw/c(H)，可求得c(Fe3)。第第44页页/共共46页页4下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。第第45页页/共共46页页