高考化学大一轮复习 第三章 金属及其化合物 第12讲 铁及其化合物课件 鲁科版.ppt

第12讲铁及其化合物 1 了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用 2 能鉴别溶液中的fe2 fe3 考点一 考点二 探究高考 提升考能 微课14 考点一铁的单质 氧化物和氢氧化物 返回 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 铁位于元素周期表中第四周期第 b族 2 氧化铁能与酸反应 所以可用于制作红色染料 3 用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸 4 fe2o3与naoh溶液反应可制取fe oh 3 5 铁与过量的硫粉共热产物是fe2s3 6 fe在足量cl2中燃烧生成fecl3 在少量cl2中燃烧生成fecl2 第 族 为红棕色 不反应 只能生成fes 6 只能生成fecl3 与cl2的用量没关系 返回 返回 题号 1 3 2 2 将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来 fe2o3a 红褐色a 具有较强的还原性 fe oh 2b 红棕色b 易被氧化成灰绿色最终变成红褐色 fe oh 3c 白色c 红色油漆 涂料 fe2 d 棕黄色d 受热分解成红棕色粉末 fe3 e 浅绿色e 具有较强的氧化性 返回 题号 1 3 2 3 通过化合反应能制取fecl2 fecl3 fe oh 2 fe oh 3吗 能制取的用化学方程式表示 答案 fecl2 fecl3和fe oh 3均能通过化合反应制取 而fe oh 2则不能 fecl2 2fecl3 fe 3fecl2fecl3 2fe 3cl22fecl3 2fecl2 cl2 2fecl3fe oh 3 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 返回 题号 1 3 2 题组一铁及其化合物的性质1 铁屑溶于过量稀硫酸 过滤后向滤液中加入过量氨水 有白色沉淀生成 过滤 在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止 得到红棕色残渣 上述沉淀和残渣分别是 a fe oh 3fe2o3b fe oh 2fe2o3c fe oh 2fe oh 3d fe oh 2feo b 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 2 写出下列反应的离子方程式 1 feo溶于足量稀硝酸中 2 fe2o3溶于足量hi溶液中 3 fe oh 3溶于足量hi溶液中 fe2o3 6h 2i 2fe2 i2 3h2o 3feo no3 10h 3fe3 no 5h2o 2fe oh 3 6h 2i 2fe2 i2 6h2o 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 3 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 与所加铁粉的物质的量 横坐标 的关系如图所示 fe3 fe2 fe fe2 fe2 fe3 请将正确答案的序号填在相应的横线上 1 ab段铁元素以 形式存在 2 bc段铁元素以 形式存在 3 cd段铁元素以 形式存在 ab段发生反应 fe no3 4h fe3 no 2h2o b点该反应结束 bc段发生反应 fe 2fe3 3fe2 c点该反应结束 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 考向二探究fe oh 2的制备方法 4 用下列方法可制得白色的fe oh 2沉淀 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 1 用硫酸亚铁晶体配制上述feso4溶液时还需加入 2 除去蒸馏水中溶解的o2常采用 的方法 3 生成白色fe oh 2沉淀的操作是用长滴管吸取不含o2的naoh溶液 插入feso4溶液液面下 再挤出naoh溶液 这样操作的理由是 避免生成的fe oh 2与氧气接触而被氧化 稀硫酸 铁屑 加热煮沸 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 5 下列各图示中能较长时间看到fe oh 2白色沉淀的是 填序号 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 解析 因为fe oh 2在空气中很容易被氧化为红褐色的fe oh 3 即4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 因此要较长时间看到fe oh 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fe oh 2处在氢气的保护中 的原理为铁作阳极产生fe2 与电解水产生的oh 结合生成fe oh 2 且液面用汽油保护 能防止空气进入 中液面加苯阻止了空气进入 由于带入空气中的氧气能迅速将fe oh 2氧化 因而不能较长时间看到白色沉淀 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 防止fe oh 2氧化的方法 1 将配制溶液的蒸馏水煮沸 排出溶解的氧气 2 将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管中亚铁盐溶液底部 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 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 题组三铁氧化物组成的计算6 铁的常见化合价有 2价和 3价 据研究 铁在浓hno3中发生钝化时 可生成一种化学式为fe8o11的化合物 它可以看作由feo和fe2o3组成的复杂氧化物 该化合物可以表示为 a feo 3fe2o3b 2feo 3fe2o3c feo 2fe2o3d 2feo fe2o3 解析 化合物fe8o11可以看作由feo和fe2o3组成的复杂氧化物 设化学式为nfeo mfe2o3 则解得n 2 m 3 该化合物可以表示为2feo 3fe2o3 b 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 7 准确称取某种铁的氧化物2 88g 用足量的co进行还原 将生成的co2全部用足量的澄清石灰水吸收 得到沉淀4g 则这种铁的氧化物为 a fe3o4b fe2o3c feod 以上都不是 解析 4gcaco3沉淀的物质的量为0 04mol 则co co2的物质的量也为0 04mol 增加的氧元素为0 04mol 质量为0 04mol 16g mol 0 64g 铁的氧化物中氧元素质量为0 64g 铁元素质量为 2 88g 0 64g 2 24g 铁的氧化物中铁元素与氧元素物质的量之比为 c 1 1 则铁的化学式为feo 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 8 有一块铁的 氧化物 样品 用140ml5 0mol l 1盐酸恰好将之完全溶解 所得溶液还能吸收0 025molcl2 恰好使其中的fe2 全部转变为fe3 则该样品可能的化学式为 a fe2o3b fe3o4c fe4o5d fe5o7 解析 根据2fe2 cl2 2fe3 2cl 可知铁的 氧化物 样品用盐酸溶解后所得溶液中n fe2 0 025mol 2 0 05mol 根据电荷守恒得2n fe2 3n fe3 n cl n fe3 0 2mol n fe2 n fe3 0 05 0 2 1 4 故该氧化物可表示为feo 2fe2o3 即fe5o7 d 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 铁的氧化物组成的判断方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m n 则氧化物中n fe n o a b 若a b 1 1 则铁的氧化物为feo 若a b 2 3 则铁的氧化物为fe2o3 若a b 3 4 则铁的氧化物是fe3o4或feo与fe2o3按物质的量比1 1的混合物 或feo fe2o3 fe3o4的混合物 其中feo fe2o3物质的量之比为1 1 fe3o4为任意值 返回 题号 1 8 7 6 5 4 3 2 考点二铁盐和亚铁盐 返回 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 检验溶液中是否含有fe2 取少量待检验溶液 向其中加入少量新制氯水 再滴加kscn溶液 观察实验现象 2 向某溶液中滴加氯水后再加入kscn溶液 溶液呈红色 则溶液中一定含有fe2 3 检验fe no3 2晶体是否氧化变质的方法是将fe no3 2样品溶于稀h2so4后 滴加kscn溶液 观察溶液是否变红 4 向某溶液中滴加kscn溶液 溶液不变色 滴加氯水后溶液显红色 该溶液中一定含有fe2 fe3 干扰fe2 的检验 fe3 干扰fe2 的检验 3 no3 h 具有强氧化性 可将fe2 氧化为fe3 返回 题号 1 3 2 2 完成下列变化的离子方程式 体会fe2 与fe3 转化条件 1 将h2s气体通入fecl3溶液中产生淡黄色沉淀 2 将fecl3溶液滴入ki 淀粉溶液 溶液变蓝 3 fecl3可溶解铁片 4 feso4可使酸性kmno4溶液褪色 5 将fecl2溶液滴入到hno3溶液中 有无色气体放出 3fe2 no3 4h 3fe3 no 2h2o h2s 2fe3 s 2fe2 2h 2i 2fe3 i2 2fe2 2fe3 fe 3fe2 5fe2 mno4 8h 5fe3 mn2 4h2o 返回 题号 1 3 2 3 除去括号中的杂质 并写出反应的离子方程式 1 fecl2 fe3 除去方法 离子方程式 2 fecl3 fecl2 除去方法 离子方程式 3 fe2 so4 3 feso4 除去方法 离子方程式 4 fecl2 cu2 除去方法 离子方程式 加入过量铁粉 过滤 2fe3 fe 3fe2 加入氯水或通入cl2 2fe2 cl2 2fe3 2cl 滴加h2o2 2fe2 h2o2 2h 2fe3 2h2o 加入过量铁粉 过滤 fe cu2 cu fe2 返回 题号 1 3 2 解析 实验 中溶液应变为浅蓝色 实验 与fe3 的性质无关 c 返回 题号 1 6 5 4 3 2 2 2016 全国卷 28 某班同学用如下实验探究fe2 fe3 的性质 1 分别取一定量氯化铁 氯化亚铁固体 均配制成0 1mol l 1的溶液 在fecl2溶液中需加入少量铁屑 其目的是 2 甲组同学取2mlfecl2溶液 加入几滴氯水 再加入1滴kscn溶液 溶液变红 说明cl2可将fe2 氧化 fecl2溶液与氯水反应的离子方程式为 解析 1 fe2 具有很强的还原性 易被空气中的o2氧化为fe3 在fecl2溶液中加入少量铁屑 可防止fe2 被氧化 2 fe2 被氧化为fe3 cl2被还原为cl 反应的离子方程式为2fe2 cl2 2fe3 2cl 防止fe2 被氧化 2fe2 cl2 2fe3 2cl 返回 题号 1 6 5 4 3 2 3 乙组同学认为甲组的实验不够严谨 该组同学在2mlfecl2溶液中先加入0 5ml煤油 再于液面下依次加入几滴氯水和1滴kscn溶液 溶液变红 煤油的作用是 隔绝空气 排除氧气对实验的影响 4 丙组同学取10ml0 1mol l 1ki溶液 加入6ml0 1mol l 1fecl3溶液混合 分别取2ml此溶液于3支试管中进行如下实验 第一支试管中加入1mlccl4充分振荡 静置 ccl4层显紫色 第二支试管中加入1滴k3 fe cn 6 溶液 生成蓝色沉淀 第三支试管中加入1滴kscn溶液 溶液变红 实验 检验的离子是 填离子符号 实验 和 说明 在i 过量的情况下 溶液中仍含有 填离子符号 由此可以证明该氧化还原反应为 4 ki溶液与fecl3溶液反应的离子方程式为2i 2fe3 i2 2fe2 k3 fe cn 6 是检验fe2 的试剂 实验 溶液变红 说明溶液中仍存在fe3 由此可说明该氧化还原反应为可逆反应 fe2 fe3 可逆反应 返回 题号 1 6 5 4 3 2 5 丁组同学向盛有h2o2溶液的试管中加入几滴酸化的fecl2溶液 溶液变成棕黄色 发生反应的离子方程式为 一段时间后 溶液中有气泡出现 并放热 随后有红褐色沉淀生成 产生气泡的原因是 生成沉淀的原因是 用平衡移动原理解释 h2o2分解反应放热 促进fe3 的水解平衡正向移动 2fe2 h2o2 2h 2fe3 2h2o fe3 催化h2o2分解产生o2 返回 题号 1 6 5 4 3 2 题组二fe2 与fe3 之间的转化3 如图是物质间发生化学反应时颜色的变化情况 下列选项中正确的是 c 返回 题号 1 6 5 4 3 2 c 解析 a b c依次为 fe fecl3 fecl2 反应 为2fe 3cl22fecl3 反应 为 2fecl3 fe 3fecl2 反应 为 2fecl2 cl2 2fecl3 反应 为fe 2hcl fecl2 h2 返回 题号 1 6 5 4 3 2 5 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 1 fecl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 2 过程 加入铁屑的主要作用是 分离得到的固体主要成分是 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 返回 题号 1 6 5 4 3 2 返回 题号 1 6 5 4 3 2 题组三铁与硝酸反应中铁元素价态的判断及相关计算6 向含有1molhno3和1molh2so4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量 溶液中金属阳离子a b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示 已知稀硝酸的还原产物只有no 下列有关判断不正确的是 a a表示fe3 的关系曲线b n1 0 75c p点时 n fe2 0 5625mold 向p点溶液中加入铜粉 最多可溶解14 4g 返回 题号 1 6 5 4 3 2 解析 该反应可以看作两步 fe 4h no3 fe3 no 2h2o 硝酸根过量 氢离子不足 2fe3 fe 3fe2 a表示fe3 的关系曲线 故a正确 溶液中共有3molh 参加反应 消耗铁为0 75mol b正确 p点n fe2 n fe3 二者均为0 45mol c错误 剩余0 45molfe3 消耗0 225mol铜 质量为14 4g d正确 答案 c 返回 题号 1 6 5 4 3 2 铁与稀硝酸反应产物中铁元素价态的判断方法 1 当hno3过量时 反应原理 fe 4hno3 fe no3 3 no 2h2o 铁元素的存在形式为fe3 铁元素的价态为 3价 2 当fe过量时 铁被硝酸氧化为fe3 然后fe3 被剩余的铁还原为fe2 也就是说最终得到亚铁盐 总方程式 3fe 8hno3 3fe no3 2 2no 4h2o 返回 题号 1 6 5 4 3 2 铁与稀硝酸反应产物中铁元素价态的判断方法 返回 题号 1 6 5 4 3 2 微课14以变价元素铁及其化合物为载体的综合探究实验 返回 铁元素有多种价态 化合物种类多 特别fe2 fe3 的性质多样 是命制综合实验题恰当的载体 考查内容可涉及物质性质的探究 物质的制备 成分测定 离子检验等 通过上述问题的设计 同时可考查仪器的使用 条件的控制 物质的分离提纯 实验安全等化学实验基础知识 1 从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养 以fecl3溶液为实验对象 探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性 实验如下 返回 题号 1 2 1 中反应的离子方程式是 2 中逸出的无色气体是 从物质类别的角度分析 na2co3与na2so3在化学性质方面的共性是 写一条 从化合价角度分析 na2co3与na2so3在化学性质方面的差异是 写 条 解析 1 根据图中对实验现象的描述 反应 氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铁胶体 2 由于碳酸钠溶液显碱性 氯化铁溶液显酸性 相互促进水解 生成co2气体和氢氧化铁沉淀 答案 1 3mg oh 2 2fe3 2fe oh 3 胶体 3mg2 2 co2两者都为强碱弱酸盐 能与强酸反应na2co3中碳原子为最高正价 4 无还原性 na2so3中硫原子为 4价 具有较强的还原性 返回 题号 1 2 3 对于 中的实验现象 同学们有诸多猜测 继续进行实验 甲取 中的红棕色溶液少许 滴入盐酸酸化的bacl2溶液 产生白色沉淀 甲得出结论 fecl3与na2so3发生了氧化还原反应 离子方程式是 乙认为甲的实验不严谨 重新设计并进行实验 证实了甲的结论是正确的 其实验方案 解析 加入盐酸酸化的bacl2溶液产生白色沉淀 说明 溶液中有so42 亚硫酸钠与氯化铁会发生氧化还原反应 即fe3 将so32 氧化为so42 甲中so42 也可能是so32 被空气氧化 所以用铁氰化钾溶液检验溶液中是否生成fe2 更合理 取 中红棕色溶液少许滴加铁氰化钾溶液出现蓝色沉淀 2fe3 so32 h2o 2fe2 so42 2h 返回 题号 1 2 排除加水稀释对溶液颜色变化的影响 返回 题号 1 2 为探究 中溶液变无色的原因 进行如下实验 资料显示 fef3溶液为无色 用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因 5 根据实验 fecl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与 有关 返回 题号 1 2 解析 4 fecl3溶液中加入naf 颜色变浅 说明反应生成了fef3 是可溶性的难电离物质 加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀 说明oh 更容易与fe3 结合 答案 4 无色溶液中存在平衡 fe3 3f fef3加入naoh后 fe3 更易与oh 结合生成难溶的fe oh 3 5 碱性物质的ph 离子的性质 返回 题号 1 2 2 1 小组同学利用fecl3溶液探究其与足量锌粉的反应 实验操作及现象如下 已知 zn的性质与al相似 能发生反应 zn 2naoh na2zno2 h2 结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因 用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因 返回 题号 1 2 分离出黑色固体 经下列实验证实了其中含有的主要物质 黑色固体可以被磁铁吸引 向黑色固体中加入足量的naoh溶液 产生气泡 将 中剩余固体用蒸馏水洗涤后 加入稀盐酸 产生大量气泡 向 反应后的溶液中滴加kscn溶液 无变化a 黑色固体中一定含有的物质是 b 小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有fe3o4 理由是 返回 题号 1 2 解析 1 锌可与铁离子水解生成的氢离子反应生成氢气 使氢离子浓度减小 同时 溶液温度升高 都会促进fe3 3h2o fe oh 3 3h 正向移动 出现红褐色fe oh 3沉淀 锌可与溶液中的fecl3发生氧化还原反应生成fecl2 fecl2的水溶液为浅绿色 反应的离子方程式为2fe3 zn 2fe2 zn2 黑色固体可以被磁铁吸引 说明可能含有fe或fe3o4 由已知信息可知 zn的性质与al的性质相似 可与naoh溶液反应生成氢气 所以向黑色固体中加入足量的naoh溶液 产生气泡 说明黑色固体肯定有zn 由于加入足量的naoh溶液 则zn在这一过程中已反应完 中剩余固体中已无zn 将 中剩余固体用蒸馏水洗涤后 加入稀盐酸 产生大量的气泡 说明黑色固体中肯定有fe 故黑色固体中一定有的物质是zn和fe 返回 题号 1 2 答案 1 溶液温度升高 反应过程中出现h2使溶液中c h 降低 都会促进fe3 3h2o 2fe oh 3 3h 正向移动 出现红褐色fe oh 3沉淀 2fe3 zn 2fe2 zn2 a fe和znb 中 若存在fe3o4 稀盐酸与fe3o4反应产生的fe3 可与fe继续反应生成fe2 导致在 中检测不到fe3 与没有fe3o4得到的 中现象相同 返回 题号 1 2 返回 题号 1 2 解析 2 该物质与锌粉混合可产生大量的气泡 说明加入的物质应为盐酸 由于1 0mol l的fecl3溶液的ph 0 7 氢离子浓度为0 2mol l 所以加入盐酸的浓度也应为0 2mol l或ph