第八单元铁获得及其应用 (共62张PPT)

1、第八单元PART 03铁的获得及其应用考点互动探究考例考法直击教师备用习题考试说明第八单元铁的获得及其应用1. 了解铁的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2了解铁的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。1铁(1)与非金属单质的反应考点互动探究知识梳理考点一铁的单质、氧化物和氢氧化物图3111Fe2O3xH2O考点互动探究(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：_。(3)与酸的反应：与非氧化性酸反应生成Fe2和H2，离子方程式：_。与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸会发生_，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。(4)与某些盐溶液的反应：与C

2、uSO4溶液反应的离子方程式：_。与FeCl3溶液反应的离子方程式：_。Fe2H=Fe2H2钝化FeCu2=Fe2CuFe2Fe3=3Fe2考点互动探究2铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态_粉末_粉末_晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价稳定性不稳定稳定稳定与H反应离子方程式黑色红棕色黑色232，3FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O考点互动探究3.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态_固体_固体与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2

3、O受热分解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：_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_沉淀迅速变成_，最后变成_，反应方程式为_白色红褐色Fe33OH=Fe(OH)3白色絮状灰绿色红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3考点互动探究对点自测1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2()(2)根据铁与Cl2、S反应的条件可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱()(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同()(4

4、)水溶液中Fe2、H、CO32-、ClO可以共存()(5)将水蒸气通过灼热的铁粉，粉末变红，铁与水在高温下发生反应()(6)铁锈的成分是氢氧化铁()考点互动探究答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)解析 (1)铁与氯气反应只生成FeCl3。(2)铁与氯气在点燃条件下反应生成氯化铁，铁与硫加热反应生成硫化亚铁，根据反应产物可判断硫元素和氯元素非金属性的强弱。(3)Fe与Cl2反应生成Fe3。(4)酸性环境中Fe2 能被ClO氧化，且H与CO32- 、ClO不能共存。(5)生成的是黑色Fe3O4。(6)铁锈的成分是Fe2O3xH2O。考点互动探究2实验室配制FeCl2溶液和FeCl3溶液时，为

5、防止溶液变质往往采取某些措施。配制FeCl2溶液时的措施为_；配制FeCl3溶液时的措施为_。答案加入少量的铁粉防止Fe2 被氧化加入少量的稀盐酸防止其水解解析 因FeCl2易被氧化成FeCl3，配制FeCl2溶液时应在试剂瓶中加入少量的铁粉；因FeCl3易水解生成Fe(OH)3，配制FeCl3溶液时，应在试剂瓶中加入少量的稀盐酸防止其水解。考点互动探究题组训练题组一铁及其氧化物的化学性质1下列说法正确的是()A1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为3NAB2016海南卷将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼C因为铁比铜的金属性强，所以FeCl3可以腐蚀Cu刻制印刷电路板D2016浙江卷

6、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答案 A解析 Fe溶于过量硝酸中生成Fe(NO3)3，即 1 mol Fe在反应中转移 3 mol 电子，A项正确；铁屑与稀硝酸反应产生NO，不产生H2，B项错误；FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，发生反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，该反应发生是因为氧化性Fe3Cu2，C项错误；纳米铁粉与水体中的重金属离子发生置换反应，D项错误。考点互动探究22016四川成都模拟2015年9月3日，在天安门广场举行了隆重的庆祝抗日战争胜利70周年阅兵仪式，展现了我国强大的综

7、合国力。坦克、导弹的制造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中，正确的是()A铁元素属于过渡元素，其原子序数为26B单质铁与浓硫酸在常温下不反应C铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快答案 A解析 铁是26号元素，属于第族元素，为过渡元素，A项正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，B项错误；亚铁离子既有还原性，也有氧化性，C项错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，D项错误。考点互动探

8、究3下列物质能用化合反应直接制得的是()FeCl2FeCl3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu2SA BC D全部答案 A考点互动探究4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)3Fe2O3 BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3 DFe(OH)2Fe3O4答案 B解析 铁屑溶于过量稀H2SO4，有FeSO4生成，再加入过量氨水，有白色的Fe(OH)2生成，在空气中加热时，Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，最后得到的红棕色残渣是Fe2O3。考点互动探究题

9、组二 Fe(OH)2的制备的制备1如图3112所示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A B C D图3112考点互动探究答案 B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，即发生反应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；由于空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化

10、，因而不能较长时间看到白色沉淀。考点互动探究2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_。答案 (1)铁屑 (2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2解析 (1)Fe2 易被空气中的O2氧化，要加铁粉防止Fe2 被氧化。(2)气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的

11、水中溶解的O2较少。考点互动探究规律小结制备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3113甲所示。 图3113考点互动探究方法二：还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐溶液与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀。如图乙所示。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3114所示。 图3114考点互动探究题组三有关金属铁及其氧化物、氢氧化物的计算12016广东百所学校联考5.6 g 铁粉与

12、一定量的硫黄混合，在空气中加热发生剧烈反应，冷却后用足量的盐酸溶解反应后的残留固体，产生了 2.0 L 气体(标准状况)，通过分析小于了应生成的气体量，其最可能原因是()A硫磺量不足B生成了FeSC生成了Fe2S3 D有部分Fe被空气中的氧氧化了答案 D解析 5.6 g 的物质的量是 0.1 mol，铁与硫反应生成FeS，在反应中铁可能过量。但不论是铁还是硫化亚铁均能与盐酸反应分别生成氢气和H2S气体，即FeS2HCl=FeCl2H2S、Fe2HCl=FeCl2H2。因此根据方程式可知 0.1 mol Fe一定生成 0.1 mol 气体，在标准状况下的体积是 2.24 L。但实际产生的气体是

13、2.0 L，这说明部分铁被氧化生成了铁的氧化物，与盐酸反应时不能放出气体，所以选项A、B、C均是错误的，答案选D。考点互动探究2已知：Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物。现有Fe、Fe2O3、Fe5O7混合物共 0.1 mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到 0.01 mol H2，且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为()A0.05 mol B0.06 molC0.07 mol D0.08 mol答案 B解析 Fe2HCl=FeCl2H2，生成0.01 mol H2，与盐酸反应的Fe的物质的量为0.01 mol；反应后的溶液中加入KSCN溶液不显

14、红色，说明不含Fe3，溶液中全部为Fe2，剩余的Fe和Fe3全部反应生成Fe2。假设0.1 mol混合物为Fe、Fe2O3的混合物，设原混合物中n(Fe)x mol，则n(Fe2O3)(0.1x)mol，n(Fe3)2(0.1x)mol；Fe2Fe3=3Fe21 2(x0.01)mol 2(0.1x)mol计算得x0.055。考点互动探究假设0.1 mol混合物为Fe、Fe5O7的混合物，设原混合物中n(Fe)y mol，则n(Fe5O7)(0.1y)mol，Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物，Fe3O4可以看作由Fe2O3和FeO组成，则Fe2O3的物质的量为2(0.1y)mo

15、l，Fe3的物质的量为4(0.1y)mol；Fe2Fe3=3Fe21 2(y0.01)mol 4(0.1y)mol计算得y0.07。所以0.1 mol的Fe、Fe2O3、Fe5O7的混合物，含有铁的物质的量为0.055 moln(Fe)Cu2Fe2，加入适量的铁粉，使溶液中Fe3、Cu2 和Fe2 物质的量之比变为124，说明Fe3 有剩余，则Cu2 没有参加反应，加入的Fe粉仅与Fe3 反应。设原溶液中含有Fe3、Cu2、Fe2 的物质的量分别为 3 mol、2 mol、1 mol，反应后Fe3、Cu2 和Fe2 物质的量之比变为124，则反应后Fe3、Cu2、Fe2 的物质的量分别为 1

16、mol、2 mol、4 mol，故反应的Fe3 的物质的量为 3 mol1 mol2 mol，则参加反应的Fe的物质的量为 1 mol，参加反应的铁粉与原溶液中Fe3 的物质的量之比为 1 mol3 mol13。考点互动探究22016江西上饶模拟将a g铁和氧化铁的混合物加入 800 mL pH1的盐酸中充分反应后，固体无剩余，盐酸全部消耗，放出(标准状况下)气体 0.224 L。则下列判断中正确的是()A原混合物中n(Fe)n(Fe2O3)21B向溶液中滴入无色的KSCN溶液，显红色C无法计算出原混合物的质量D此时溶液中Fe2 和Fe3 的物质的量之比为31考点互动探究答案 A考点互动探究题

17、组四流程图题中的“铁三角”12016湖北天门模拟A由Al2O3、Fe3O4、Al、Cu中的某几种粉末混合而成，设计成分分析方案如下：下列分析不正确的是()A当m1m2时，溶液a中阴离子只有一种B生成蓝色溶液的离子方程式为Cu2Fe3=Cu22Fe2C要确定混合物中是否含Al，可取A加入适量稀HClD当m2m32.96 g，Fe3O4的质量至少为 2.32 g考点互动探究答案 A考点互动探究22015浙江卷某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是()A溶解烧渣选用足量

18、硫酸，试剂X选用铁粉B固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3转化为Al(OH)3，进入固体2C从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O图31110 考点互动探究答案 D解析 烧渣中SiO2不溶于酸，Fe2O3、Al2O3溶解于酸生成Fe3和Al3，因为最终要获得Fe2，所以应加入铁粉还原Fe3，A项正确；控制pH是为了分离Fe2和Al3，从流程图知，溶液2中含有Fe2，所以加入的NaOH只能让Al3生成沉淀，B项正确；Fe2易被氧化生成Fe3，Fe

19、SO47H2O在受热时，也易分解失去水，C项正确；溶液1中是Fe3，加入过量的NaOH生成Fe(OH)3沉淀，再加入H2SO4，得到Fe2(SO4)3，不能得到FeSO47H2O，D项错误。12014上海卷用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3B若有固体存在，则溶液中一定有Fe2C若溶液中有Cu2，则一定没有固体析出D若溶液中有Fe2，则一定有Cu析出考例考法直击答案 B解析 FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，

20、还可能有过量的FeCl3溶液，加入铁粉充分反应后，A项若无固体剩余，说明原溶液中含有Fe3，反应后不一定还含有；B项中不管固体是铁粉还是铜粉，溶液中一定含有Fe2；C项中若溶液中有Cu2，可以有部分铜固体析出；D项若溶液中有Fe2，不一定有Cu析出。考例考法直击22014福建卷用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：(1)步骤若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_。(2)步骤中发生反应：4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O=2Fe2O3nH2O8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为_。(3)上述生产流程中，能体现“

21、绿色化学”思想的是_(任写一项)。考例考法直击考例考法直击考例考法直击答案 (1)Fe3水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质2Fe3Fe=3Fe2(2)2166H163H2O解析 (1)FeCl3净水，是Fe3水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质。FeCl3中Fe3具有氧化性，能氧化Fe：2Fe3Fe=3Fe2，因此能腐蚀钢铁设备。(2)该溶液为酸性溶液，根据电荷守恒，2c(Fe2)3c(Fe3)c(H)c(Cl)，则c(H)5.3102 mol/L22.0102 mol/L31.0103 mol/L1.0102 mol/L，溶液的pHlg(1.0102)2。42015海南卷工业上，向500600 的铁屑中通入氯气生产无水氯