铁及其化合物(讲义)4720.pdf

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1、 1 铁及其化合物（讲义）教学重点与难点：重点：Fe2+、Fe3+的相互转化；Fe2+、Fe3+的检验 难点：Fe2+、Fe3+的相互转化 一、知识点睛 1.铁（1）与非金属反应 3Fe+2O2=Fe2O3（铁红、铁锈）3Fe+2O2Fe3O4（磁性氧化铁）2Fe+3Cl22FeCl3（2）与水反应 3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2（3）与酸反应 与非氧化性酸：Fe+2H+=Fe2+H2 与氧化性酸：Fe+4HNO3（稀）=Fe(NO3)3+NO+2H2O 在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化 （4）与盐反应 Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+2.铁的氧化物 铁的氧化物

2、氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 1 色态 黑色粉末 黑色固体 红棕色固体 俗名 无 铁红、铁锈 磁性氧化铁 铁的化合价 Fe2+Fe3+Fe2+、Fe3+溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 与酸反应 FeO+2H+=Fe2+H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O Fe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O【注意】（1）Fe3O4有固定的组成，属于纯净物，由于其与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐，故不属于碱性氧化物；（2）Fe3O4可看成,所以书写 Fe3O4与 HCl 反应看成 FeO 和 Fe2O3分别于盐酸反应，然后相加；3.铁的氢氧化物

3、铁的氢氧化物 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物理性质 白色固体，不溶于水 红褐色固体，不溶于水 化学性质 Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3+2H+=Fe3+2H2O 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 制法 可溶性碱与亚铁盐反应 Fe2+2OH-=Fe(OH)2 可溶性碱与铁盐反应 Fe3+3OH-=Fe(OH)3 1【注意】制备Fe(OH)2的常用方法 制备原理：Fe2+2OH-=Fe(OH)2 成功关键：溶液中不含 Fe3+和 O2等氧化性物质 在制备过程中要保证生成的 Fe(OH

4、)2在密闭隔绝空气体系中 常用方法 法一：有机覆盖层法 法二：还原气体保护法 3.Fe3和 Fe2的检验 对于同一元素而言，一般地，最高价态只表现_性，最低价态只表现_性，而中间价态在一定条件下既可表现氧化性又可表现还原性。（1）Fe3的检验 滴加 NaOH 溶液，产生红褐色沉淀。加硫氰化钾KSCN 溶液，溶液显红色：Fe3+3SCN=Fe(SCN)3 （2）Fe2的检验 滴加 NaOH 溶液，产生白色沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。加 KSCN 溶液，不显红色，再滴加新制氯水，显红色。2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl Fe3+3SCN=Fe(SCN)3 （溶液显红色）Fe2+

5、2NH3H2O=Fe(OH)2+2NH4+Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+1 加铁氰化钾K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀。4.铁及其化合物的转化关系 铁三角 应用实例-除杂方法 主要物质 杂质 除杂方法 Fe2 Fe3 加入铁粉后过滤 1 FeCl3 FeCl2 加氯水或 H2O2 Fe2 Cu2+加入铁粉后过滤 Fe2 Al 加过量强碱后过滤 Fe2O3 Al2O3、SiO2 加过量强碱后过滤 【练一练】二、精讲精练 1.下列物质能使铁溶解又不析出固体和放出气体的是（）A稀 H2SO4 B浓 HNO3 CAgNO3溶液 DFe2(SO4)3溶液 2.下列有关铁及其化合物

6、的说法中正确的是（）A铁和氯气在点燃条件反应可得到氯化亚铁 B铁与水蒸气在加热下的反应产物为 Fe2O3和 H2 实验内容 化学反应 结论 铁与稀盐酸、氯气反应 FeCl2与氯水反应 FeCl2与锌反应 FeCl3与锌、铁、铜反应 1 C氧化亚铁加入硝酸中可得到硝酸亚铁 D氧化亚铁和氧化铁都是难溶于水的碱性氧化物 3.下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述错误的是（）A氢氧化亚铁易被空气氧化 B氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀 C可利用如图所示装置，制备氢氧化亚铁 D实验制备中，氢氧化钠溶液应预先煮沸 4.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（）AFe 和氯气或盐酸反应的共同产物是 FeCl2 BFe

7、 和氧气或水反应的共同产物是 Fe3O4 CFe2O3不可与水反应生成 Fe(OH)3，所以 Fe2O3不是碱性氧化物 D在空气中加热 Fe(OH)2可得 FeO 5.将铁片放入下列 各溶液中，反应后溶液质量增加，但无气体产生的是（）ACuCl2溶液 BAgNO3溶液 CFe2(SO4)3溶液 D稀硫酸 6.为防止 FeCl2溶液长期放置而被氧化变质，可向溶液中加入一定量的（）A铁粉 B锌粉 C铜粉 D氯化铁 7.向盛有 FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后烧杯中有金属剩余，下列分析正确的是（）剩余金属只有 Fe 剩余金 属一定有 Cu 反应后的溶液中一定有 FeCl2 反应后

8、的溶液中可能有 FeCl3 A B C D只有 8.在含有 Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉，充分反应后，固体残渣用盐酸处理有气体放出，1 则与铁粉反应后的溶液中离子最多的是（）AFe3+BFe2+CCu2+DH+9.为了使 FeCl2氧化成 FeCl3且不引杂，应 向溶液中加入（）A氯水 BHNO3 CKMnO4 DNa2O2 10.能与 Fe3+反应，且能够证明 Fe3+具有氧化性的物质是（）KSCN Fe FeCl2 Cu NaOH A B C D 11.现向一支装有 FeCl2溶液的试管中滴加 NaOH 溶液，可观察到的现象是_ _，有关的化学方程式为_。12.为了检验某未

9、知溶液是否是 FeCl2溶液，某同学设计了以下实验方案加以证明。方案：向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加 KSCN 溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是 FeCl2 溶液。你认为此方案是否合理_（填“合 理”或“不合理”），若不合理，要检验 Fe2+应如何操作_ _（若 填“合理”，则此空不答）。13.在下列各物质的转化关系中，A、B、D 是单质，其中 A、B 是常见的两种气体，D 是一种常见的金属，其他物质均为化合物，H 是一种沉淀（部分生成物已略去）。请回答：（1）A、B、F 的化学式分别为_、_、_。（2）C 溶液与 D 反应的离子方程式为_。1（3）GH 的化学方程式为_。

10、14.已知硝酸能将 Fe2+氧化为 Fe3+。下列物质反应后一定有+3 价铁生成的是（）过量的 Fe 与 Cl2反应 Fe 与过量稀硫酸反应，再向其中加 KNO3 FeCl2溶液中通入少量 Cl2 Fe 和 Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A只有 B只有 C只有 D全部 15.为了除去 FeSO4中的 Fe2(SO4)3和 CuSO4，可选用（）A镁 B氢氧化钠 C氯水 D铁 16.向盛有 FeCl3溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列情况不可能的是（）A烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无 铜 C烧杯中铜、铁均有 D烧杯中铜、铁均无 17.将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的 F

11、e3 和 Fe2+的浓度相等，则已反应的 Fe3+和未反应的 Fe3+物质的量之比是。18.电子工业常用 30%的 FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。（1）请用离子方程式表示用该方法制造电路板的原理：_；若反应过程中有 2 mol 电子发生转移，会有_g 铜溶解。（2）某工程师为了从使用过的腐蚀废液（不含 FeCl3）中回收铜，并重新获得纯净的 FeCl3溶液，采用下列步骤：请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：1 _ _ _ _ _ _ 19.下列说法正确的是（）A向某溶液中滴入 KSCN 溶液呈红色，说明不含 Fe2+B 向某溶液中滴入 KSCN 溶液呈无色，说

12、明含 Fe2+C向某溶液中加入氯水，然后再加入KSCN 溶液呈红色，说明含 Fe2+D向某溶液中加入NaOH 溶液，得红褐色沉淀，说明含Fe3+20.要证明某溶液中不含 Fe3+而可能含有 Fe2+，进行如下实验操作时，最佳顺序是（）加入足量氯水 加入足量 KMnO4溶液 加入少量 KSCN 溶液 A B C D 21.将 g 铁粉加入到 25 mL 2 molL1的氯化铁溶液中，完全反应后，其结果是（）A铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度保持不变 B往溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变红 C溶液中 Fe2+和 Fe3+的物质的量之比为 6:1 D氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1 铁的

13、氧化物 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁的化合价+2+3+2、+3 与非氧化性酸的反应 FeO+2H+=Fe2+H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O 1 2.铁的氢氧化物 与氧化性酸的反应 3FeO+10HNO3（稀）=3Fe(NO3)3+NO +5H2O 同上 铁的氢氧化物 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白色沉淀 红褐色沉淀 与酸反应 Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O 制法 Fe2+2OH=Fe(OH)2 Fe3+3OH=Fe(OH)3 其他 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 实验内容 化学反应 结论 铁与稀盐酸、氯气的反应 Fe+2H+=Fe2+H2 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe具有 还原性 FeCl2与氯水的反应 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl Fe2+具有 还原性 FeCl2与锌的反应 Zn+Fe2+=Fe+Zn2+Fe2+具有 氧化性 FeCl3与锌、铁、铜的反应 2Fe3+Zn=2Fe2+Zn2+Fe+2Fe3+=3Fe2+2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+Fe3+具有 氧化性