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文档简介
1、2018版高考化学一轮总复习 第2章 元素与物质世界 第4节 铁及其化合物检测 鲁科版2018版高考化学一轮总复习 第2章 元素与物质世界 第4节 铁及其化合物检测 鲁科版 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018版高考化学一轮总复习 第2章 元素与物质世界 第4节 铁及其化合物检测 鲁科版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最
2、后祝您生活愉快 业绩进步,以下为2018版高考化学一轮总复习 第2章 元素与物质世界 第4节 铁及其化合物检测 鲁科版的全部内容。15第4节铁及其化合物考纲定位考情播报1.掌握铁的主要性质及应用。2。掌握铁的重要化合物的主要性质及应用。3。了解铁及其重要化合物的制备方法。4。了解fe2、fe3的检验方法。2016全国甲卷t28/全国乙卷t8(c)、t10(c)/全国丙卷t7(b)2015全国卷t10(a、b)、t27(2)(3)/全国卷t26(4)2014全国卷t8(d)/全国卷t7(d)、t9(c)2013全国卷t10(d)、t27(1)2012全国卷t26考点1 铁及其氧化物基础知识自查1
3、铁的位置与结构2铁的化学性质(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fe2o3xh2o。点燃:3fe2o2fe3o4.与cl2的反应:2fe3cl22fecl3。与s的反应:fesfes。(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:3fe4h2o(g)fe3o44h2。(3)与酸的反应与非氧化性酸反应的离子方程式:fe2h=fe2h2。与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无h2产生。(4)与某些盐溶液的反应与cuso4溶液反应的离子方程式:fecu2=cufe2。与fecl3溶液反应的离子方程式:
4、fe2fe3=3fe2。3铁的三种氧化物的主要性质氧化亚铁(feo)氧化铁(fe2o3)四氧化三铁(fe3o4)俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素价态232、3(1)与非氧化性酸反应feo、fe2o3分别与盐酸反应的离子方程式为feo2h=fe2h2o、fe2o36h=2fe33h2o,故二者均是碱性氧化物。(2)feo不稳定,在空气中受热生成fe3o4,其方程式为6feoo22fe3o4。(3)与al发生铝热反应(以fe3o4为例)的方程式为3fe3o48al9fe4al2o3.应用体验1铁有2、3价两种价态,单质铁与_(填下列编号,下同)反应时只生成3价铁;与_反应时只
5、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:cl2o2h2o(g)s盐酸稀硝酸(足量)稀硫酸cuso4溶液fecl2溶液fecl3提示2(1)fe3o4溶于足量稀h2so4中,溶液中有哪几种金属离子?其个数比为多少?写出反应的离子方程式。(2)feo、fe3o4溶于足量稀hno3中,溶液中有哪几种金属离子?写出有关离子方程式.提示(1)fe2、fe3,12,fe3o48h=2fe3fe24h2o。(2)fe3,3feo10hno=3fe3no5h2o、3fe3o428hno=9fe3no14h2o。考点多维探究角度铁及其氧化物的性质与应用1下列有关铁及其化合物的说法正确的是_(填
6、序号)。fecl2、fes、fei2都可以通过单质化合得到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足量的fe在cl2中燃烧生成fecl2和fecl3fe和fe2o3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出fe2o3fecl3(aq)无水fecl3,在给定的条件下能实现转化fe只有还原性,其阳离子只有氧化性答案2下列说法正确的是() 【导学号:99682075】a(2014北京高考)铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化b(2014北京高考)将试管中铁粉与水蒸气加热,试管中肥皂水冒泡,不能说明铁与水蒸气在加热条件下发生了反应c(2013全国卷)浓盐酸
7、与铁屑反应的离子方程式:2fe6h=2fe33h2d因为hno3氧化性比fe3强,故fe与稀hno3反应一定生成fe3ba项,铁表面形成的氧化膜较疏松,不能保护内层金属;c项,浓盐酸只能把fe氧化为fe2;d项,过量fe与稀hno3反应生成fe2。3把22。4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,若反应只收集到0。3 mol no2和0.2 mol no,下列说法正确的是()a反应后生成的盐只为fe(no3)3b反应后生成的盐只为fe(no3)2c反应后生成的盐为fe(no3)3和fe(no3)2,其物质的量之比为13d反应后生成的盐为fe(no3)3和fe(no3)2,其物质的量之比为31c由于
8、铁的物质的量为0。4 mol,所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0。8 mol(此时只产生fe2)和1。2 mol(此时只产生fe3)之间,又产生0。3 mol no2和0.2 mol no,即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3 mol(54)0.2 mol(52)0。9 mol,所以对应的产物既有fe(no3)3又有fe(no3)2,设前者的物质的量为x,后者的物质的量为y,则由铁原子守恒可得xy0。4 mol,由得失电子守恒得3x2y0.9 mol,解得x0。1 mol,y0.3 mol。4(2017长春模拟)向一定量的fe、feo、fe2o3的混合物中加入120 ml 4 mo
9、ll1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1。344 l no(标准状况),往所得溶液中加入kscn溶液,无红色出现。若用足量的co在加热下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为()a0。24 molb0。21 molc0.16 mol d0.14 molb根据题意知反应后的溶液为fe(no3)2溶液,根据氮原子守恒可知n(fe)(0。124 mol mol)0。21 mol,故相同质量的混合物与足量co反应生成的fe为0.21 mol。铁与稀硝酸反应产物的判断(1)当hno3过量时:反应原理:fe4hno3=fe(no3)3no2h2o,铁元素的存在形式为fe3。(2)当fe过量时:反应
10、原理:3fe8hno3=3fe(no3)22no4h2o,铁元素的存在形式为fe2。(3)当时:铁元素的存在形式为fe2和fe3。考点2 铁的两种氢氧化物和两种盐基础知识自查1铁的氢氧化物fe(oh)2fe(oh)3颜色状态白色固体红褐色固体与h反应fe(oh)22h=fe22h2ofe(oh)33h=fe33h2o受热分解2fe(oh)3fe2o33h2o制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应fe22oh=fe(oh)2可溶性铁盐与碱溶液反应fe33oh=fe(oh)3二者的关系在空气中,fe(oh)2能够非常迅速地被氧气氧化成fe(oh)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应方程
11、式为4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3【注】成功制备fe(oh)2的两个关键(1)溶液中不含fe3和o2等氧化性物质。如在配制溶液时,可把蒸馏水加热煮沸,除去溶解在水中的氧气。(2)制备过程中,保证生成的fe(oh)2在密闭的隔绝空气的体系中。如可在溶液表面加植物油或苯以隔绝氧气,滴加液体时,可将胶头滴管伸入到液面以下防止氧气进入,也可用铁粉和硫酸反应产生的氢气排净装置中的空气.2亚铁盐(fe2)和铁盐(fe3)(1)亚铁盐含有fe2的溶液呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。氧化性:fe2与zn反应的离子方程式:fe2zn=fezn2;还原性:fe2与cl2反应的离子方程式:2fe2
12、cl2=2fe32cl.(2)铁盐氧化性:含fe3的溶液呈棕黄色,fe3具有较强的氧化性。afe3与fe、cu反应的离子方程式分别为2fe3fe=3fe2、2fe3cu=2fe2cu2;bfe3与i反应的离子方程式:2fe32i=2fe2i2。特性检验fe3含有fe3的盐溶液遇到kscn溶液时变成红色。应用体验1(1)举例说明能氧化fe2的物质有哪些?(2)举例说明能还原fe3的物质有哪些?提示(1)cl2、br2、h2o2、mno、no(h)、clo等。(2)s2、hs、h2s、i、so2、so、hso、h2so3、fe、cu等.2实验探究(1)如何通过实验证明fe3o4中含2价铁元素?(2
13、)如何通过实验证明fe3o4中含3价铁元素?提示(1)取少量样品于试管中,加入稀h2so4充分溶解形成溶液,然后加入kmno4溶液,若溶液的紫红色退去,则证明含2价铁元素。(2)取少量样品于试管中,加入稀h2so4充分溶解形成溶液,然后加入kscn溶液,若溶液变成红色,则证明含3价铁元素。考点多维探究角度1铁的氢氧化物的性质与制备探究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()afe(oh)3fe2o3bfe(oh)2fe2o3cfe(oh)2fe(oh)3 dfe(oh)2fe3o4b
14、fefe2fe(oh)2(白色)fe(oh)3(红褐色)fe2o3。2用下列方法可制得白色的沉淀fe(oh)2: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。 【导学号:99682076】(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_。解析(1)稀硫酸抑制fe2水解,铁屑防止fe2被氧化。(3)fe(oh)2很容易被氧化,实验过程中要确保在无氧条件下生成.答案(1)稀硫酸、
15、铁屑(2)加热煮沸(3)避免生成的fe(oh)2与氧气接触而被氧化3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). 【导学号:99682077】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)2o22h2o=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;由于胶头滴管能带入空气中的氧气,
16、能迅速将fe(oh)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。答案制备fe(oh)2常用的三种方法方法一:有机覆盖层法将吸有naoh溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用ccl4),以防止空气与fe(oh)2接触发生反应,如图1所示.图1 图2方法二:还原性气体保护法用h2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与naoh溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2所示.方法三:电解法用铁作阳极,电解nacl(或naoh)溶液,并在液面上覆盖苯(或煤油),如图所示.图3角度2fe2、fe3的主要性质和检验4下列关于0.1 moll1硫酸铁溶液的叙述正确的是()a在该溶液中,k、fe
17、3、scn、br可以大量共存b和ki溶液反应的离子方程式为fe32i=fe2i2c在该溶液中,fe3与so的物质的量之比为23d1 l该硫酸铁溶液和足量的zn充分反应,生成11.2 g fedfe3和scn不能大量共存,a项错误;fe3和i反应的离子方程式为2fe32i=2fe2i2,b项错误;fe2(so4)3是强酸弱碱盐,fe3会发生水解,fe3与so的物质的量之比小于23,c项错误;1 l 0.1 moll1fe2(so4)3溶液中含0。2 mol fe3,和足量的zn充分反应,能生成0.2 mol fe,质量为11.2 g,d项正确。5在一定量的稀hno3中慢慢加入铁粉,得到的fe2的
18、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.请将正确答案的序号填在相应的横线上.fe3fe2fe、fe2fe2、fe3(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。(4)ab段与bc段所需fe的质量比为_.解析向稀hno3中加入铁粉,开始时稀hno3过量应生成fe3,随加入铁粉量的增加,hno3反应完全后,发生反应2fe3fe=3fe2,最后fe3全部转化为fe2。答案(1)(2)(3)(4)216欲探究浓h2so4与fe共热反应后铁元素的价态,设计下列实验,请填空:将反应后试管中的溶液稀释.取少量溶液,滴入35滴_溶液,若
19、溶液呈红色,则证明含有fe3,否则不含fe3;取少量溶液,滴入35滴_溶液,若溶液退色,则证明含有fe2,否则不含fe2。若实验证明反应后的溶液中只含有fe3,则反应的化学方程式是_。答案kscn酸性kmno42fe6h2so4(浓)fe2(so4)33so26h2ofe2、fe3的常用检验方法(1)fe2的检验样品溶液无现象溶液变红色,证明含有fe2.样品溶液产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有fe2.(2)fe3的检验样品溶液溶液变红色,证明含有fe3。样品溶液产生红褐色沉淀,证明有fe3存在。(3)含fe2、fe3的混合溶液中fe3、fe2的检验fe3的检验混合溶液溶
20、液变红色,说明含有fe3。fe2的检验a混合溶液酸性kmno4溶液紫红色退去,说明可能含有fe2。b混合溶液生成蓝色沉淀,说明含fe2.专项突破3“铁三角的转化及其应用1“铁三角中的转化关系2三个应用(1)离子共存分析fe2、fe3因氧化还原反应不能共存的离子或分子:fe2no(h)、clo、mno、h2o2、cl2、br2、cr2o等.fe3s2、i、so、hs、hso、h2so3、h2s等。(2)常见的离子除杂方法溶液杂质除杂方法fecl2fecl3加过量铁粉后过滤fecl3fecl2加氯水或h2o2fecl2cucl2加过量铁粉后过滤cucl2fecl3加过量cuo或cu(oh)2或cu
21、co3或cu2(oh)2co3后过滤cacl2fecl3加过量caco3后过滤mgcl2fecl3加过量mgo或mg(oh)2或mgco3后过滤(3)盐溶液的配制与保存fe2的盐溶液加少量fe,防止fe2被氧化; 加少量相应的酸,防止fe2水解fe3的盐溶液-加少量相应的酸,防止fe3水解对点训练1(2017长沙模拟)在fe2(so4)3溶液中,加入a g铜,完全溶解后,再加b g铁,充分反应后得到c g残余固体,且ac,则下列说法正确的是()a残余固体是铜和铁b最后得到的溶液中一定含有cu2c将残余固体加入稀硫酸中,有气泡产生d最后得到的溶液中可能含有fe3b因为ac,说明b g铁完全反应,
22、溶液中含cu2、fe2,不含fe3。对点训练2(2017绵阳模拟)25 时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()aph13的溶液:fe2、nh、no、sob含0.1 mol/l fe3的溶液:nh、na、cl、soc滴入使甲基橙试剂变红色的溶液:no、fe2、cl、kdph1的溶液中:fe3、fe2、so、clda项,ph13为碱性,fe2、nh不能大量共存;b项,fe3氧化so;c项,溶液为酸性,no氧化fe2.对点训练3下列除杂的操作不正确的是()amgcl2溶液中混有少量fecl3:加入足量镁充分反应后过滤bfecl2溶液中混有少量fecl3:加入过量铁粉充分反应后过滤ccuc
23、l2溶液中混有少量fecl3:加入caco3充分反应后过滤dcucl2溶液中混有少量fecl2:先加入h2o2将fe2氧化成fe3,再加入cuo充分反应后过滤cc项,加入caco3,caco3溶解引入新杂质ca2.对点训练4实验室用含有杂质(feo、fe2o3)的废cuo制备胆矾晶体,经历下列过程,其中分析错误的是()样品溶液溶液浊液滤液cuso45h2o晶体已知:fe3在ph5时已完全沉淀。a步骤中发生的主要反应为h2o22fe22h=2fe32h2ob步骤利用cuco3替代cuo也可调节溶液的phc步骤中可用氯水、hno3等强氧化剂代替h2o2d步骤的操作为:向漏斗中加少量蒸馏水至浸没晶体
24、,待水自然流下后,重复操作23次ca项,步骤中,h2o2具有氧化性,fe2具有还原性,二者会发生氧化还原反应h2o22fe22h=2fe32h2o,正确;b项,cuco3与硫酸发生反应生成cuso4、co2和水,产生的co2从溶液中逸出,cuo与硫酸发生反应生成cuso4和水,这两者最终都使溶液的ph增大,而溶液的成分不变,因此利用cuco3替代cuo可调节溶液的ph,不影响实验结果,正确;c项,氯水、hno3也可以氧化fe2生成fe3,但是会混入cl和no,错误;d项,洗涤时,向漏斗中加少量蒸馏水至浸没晶体,待水自然流下后,重复操作23次,正确。对点训练5(2016福州市质检)如图是一种综合
25、处理so2废气的工艺流程。下列说法正确的是()a向b溶液中滴加kscn溶液,溶液可能变为红色b溶液b转化为溶液c发生反应的离子方程式为4h2fe2o2=2fe32h2oc溶液酸性:abcd加氧化亚铁可以使溶液c转化为溶液aa溶液a转化为溶液b发生反应:2fe32h2oso2=2fe2so4h;溶液b转化为溶液c发生反应:4fe2o24h=4fe32h2o。向溶液b中滴加kscn溶液,未与so2反应的fe3与scn反应,有红色出现,a项正确;溶液b转化为溶液c的离子方程式电荷不守恒,b项错误;根据反应方程式可知,溶液酸性:bca,c项错误;溶液c转化为溶液a,可加入三价铁的氧化物,不能加入二价铁
26、的氧化物,d项错误。除去某溶液中含有的fe2杂质模板为:一般先向溶液中加入氧化剂(如h2o2),使fe2被氧化为fe3,然后加入溶于酸的难溶物调节ph,使fe3转化为沉淀fe(oh)3除去.但要注意避免新杂质离子的引入。课堂小结反馈达标11全新理念探究高考明确考向1一组判断,展示高考易误点(1)(2016浙江高考)纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的pb2、cu2、cd2、hg2等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附.()(2)(2016四川高考)常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,则说明常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应。()(3)(2015全国卷)将稀hno3
27、加入过量铁粉中,充分反应后滴加kscn溶液,有气体生成,溶液呈红色,说明稀hno3将铁氧化为fe3.()(4)(2015全国卷)将铜粉加入1。0 moll1 fe2(so4)3溶液中,溶液变蓝、有黑色固体出现,说明金属铁比铜活泼。()(5)(2013全国卷)浓盐酸与铁屑反应:2fe6h=2fe33h2。()(6)(2012全国卷)fecl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为2fe32i=2fe2i2。()(7)(2011全国卷)硫化亚铁溶于稀硝酸中:fes2h=fe2h2s。()(8)磁性氧化铁溶于稀hno3:fe3o48h=2fe3fe24h2o。()(9)铁在高温下与h2o(g)发生置换反应生成fe2o3。()(10)(2015广东高考)向feso4溶液中先滴入kscn溶液,再滴加h2o2溶液,加入h2o2后溶液变成红色,说明fe2既有氧化性又有还原性.()(11)保存feso4时可向溶液中加入fe和稀盐酸。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)2一题串知,覆盖高考考什么(2016全国甲卷改编)某班同学用如下实验探究fe2、fe3的性质.回答下列问题: (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 moll1的溶液。在fecl2溶液中需加入少量铁屑,其目的
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