《金属及其化合物-铁及其化合物》一轮复习-完整版课件

金属及其化合物——铁及其化合物考点一多角度探究铁的性质考点突破题型透析学科素养技能提升考点二铁的两类重要化合物离子检验的答题模板考纲要求考点三“铁三角”转化及应用备选素材考纲要求1.了解铁及其重要化合物的主要性质及应用。2.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。考点一多角度探究铁的性质1．铁的存在考点一多角度探究铁的性质2．铁的性质(1)物理性质纯铁具有金属的共性，如具有_________色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被_________吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。银白磁铁考点一多角度探究铁的性质(2)化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。考点一多角度探究铁的性质用化学方程式或离子方程式表示下列变化。考点一多角度探究铁的性质(1)在地壳中，铁的含量丰富，占第4位，在金属中仅次于铝；(2)铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2；(3)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4；(4)铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。考点一多角度探究铁的性质××√×思维提升2．铁有很强的抗腐蚀能力，为什么日常生活中的铁制品容易生锈？提示：主要因为铁不纯，往往含有碳等杂质，当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液(如食盐水)时会发生电化学腐蚀。考点一多角度探究铁的性质1．把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO，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1∶3D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1

题组一铁与硝酸反应的计算与判断C

题组一铁与硝酸反应的计算与判断2．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。请将正确答案的序号填在相应的横线上。①Fe3＋②Fe2＋③Fe、Fe2＋④Fe2＋、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。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2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后全部转化为Fe2＋。题组一铁与硝酸反应的计算与判断①④③

题组一铁与硝酸反应的计算与判断

题组一铁与硝酸反应的计算与判断3．某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙。已知：B中放的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。题组二铁与水蒸气反应的实验探究对比两装置，回答下列问题：(1)如何检查乙装置的气密性____________________________。(2)乙装置中湿沙子的作用是____________________________。(3)B处发生反应的化学方程式为________________________。(4)该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是_________________________。(5)对比甲、乙两装置的B和I，B的优点是__________________。题组二铁与水蒸气反应的实验探究

题组二铁与水蒸气反应的实验探究

题组二铁与水蒸气反应的实验探究

题组二铁与水蒸气反应的实验探究×××××1．铁的氧化物考点二铁的两类重要化合物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名__________________色态_________________________________铁元素价态___________________________与盐酸反应的离子方程式____________________________________________________________________________________铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体＋2＋3＋2，＋32.铁的氢氧化物考点二铁的两类重要化合物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态_________________________与盐酸反应______________________________________________________________________________受热分解_________________________________________________白色固体红褐色固体考点二铁的两类重要化合物制法可溶性亚铁盐与碱反应：__________________________________可溶性铁盐与碱反应：_________________________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____________迅速变成________色，最后变成______色，化学方程式为__________________________________白色沉淀灰绿红褐4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

(1)Fe3O4的组成可理解为FeO·Fe2O3，与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)反应时生成Fe2＋和Fe3＋；与氧化性酸(如HNO3)反应时生成Fe3＋；与还原性酸(如HI)反应时生成Fe2＋。(2)配制FeSO4溶液时加入稀硫酸防止Fe2＋的水解，加入铁粉防止Fe2＋被氧化。(3)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3均可通过化合反应得到。考点二铁的两类重要化合物考点二铁的两类重要化合物按要求书写离子反应方程式(1)FeO和稀HNO3反应_________________________________________(2)Fe3O4和稀HNO3反应_________________________________________(3)Fe2O3和HI反应_________________________________________(4)Fe(OH)2和稀HNO3反应_________________________________________(5)Fe(OH)3和HI反应_________________________________________思维提升考点二铁的两类重要化合物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)3

Fe2O3

B．Fe(OH)2

Fe2O3C．Fe(OH)2

Fe(OH)3

D．Fe(OH)2

Fe3O4铁与稀硫酸生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。题组一突破铁的化合物性质判断B2．下列铁的化合物可以分别通过化合反应、置换反应、复分解反应生成的是(

)A．FeCl2

B．Fe3O4C．Fe(OH)3

D．Fe2(SO4)3Fe3O4不能通过复分解反应生成；Fe(OH)3不能通过置换反应生成；Fe2(SO4)3不能通过置换反应和化合反应生成。题组一突破铁的化合物性质判断A3．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是(

)A．1∶2∶1 B．2∶1∶1C．1∶3∶1 D．1∶1∶3可用平均组成法来求解：在混合物中铁原子和氧原子物质的量之比为(21/56)∶(8/16)＝3∶4，则混合物的平均组成为Fe3O4，在三种组合中Fe3O4则不必多考虑，应注意FeO和Fe2O3混合后也应符合Fe3O4，所以在混合物中它们的物质的量之比必须是1∶1。题组二有关铁的氧化物的定量计算D4．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．Fe2O3 B．Fe3O4C．Fe4O5 D．Fe5O7D题组二有关铁的氧化物的定量计算

题组二有关铁的氧化物的定量计算5．由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓成功关键：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质。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。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)。题组三Fe(OH)2制备实验探究①②③⑤题组三Fe(OH)2制备实验探究因为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。①、②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；③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；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④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。

“四措施”防氧化(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶解的氧气。(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)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。题组三Fe(OH)2制备实验探究

题组三Fe(OH)2制备实验探究××√

题组三Fe(OH)2制备实验探究√×

×

×2．(2014·高考山东卷)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是(

)A．FeO B．Fe2O3C．FeSO4 D．Fe3O4Fe2O3与硝酸反应不产生NO，等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4中＋2价铁的物质的量最大的是FeO，失电子数最多，产生NO的物质的量最多。A题组三Fe(OH)2制备实验探究3．(2012·高考课标全国卷节选)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH－用0.40mol/L的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值：________________________(列出计算过程)。(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和________反应制备，FeCl3可用铁粉和________反应制备。题组三Fe(OH)2制备实验探究(1)n(Cl)＝0.0250L×0.40mol·L－1＝0.010mol0．54g－0.010mol×35.5g·mol－1＝0.185gn(Fe)＝0.185g/56g·mol－1≈0.0033moln(Fe)∶n(Cl)＝0.0033∶0.010≈1∶3，x＝3(2)10%盐酸氯气题组三Fe(OH)2制备实验探究考点三“铁三角”转化及应用(1)Fe和CuSO4溶液_________________________(2)Zn和FeSO4溶液反应_________________________(3)CO和Fe2O3高温下反应_____________________________(4)Al和Fe2O3高温下反应_____________________________考点三“铁三角”转化及应用Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋(5)FeCl2溶液和Cl2反应____________________________________(6)FeCl2溶液和H2O2反应____________________________________(7)FeCl2溶液和O2反应____________________________________(8)FeCl3溶液和Cu反应____________________________________考点三“铁三角”转化及应用2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(9)FeCl3溶液和H2S反应____________________________________(10)FeCl3溶液和KI反应____________________________________(11)FeCl2和稀HNO3反应________________________________________考点三“铁三角”转化及应用2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

考点三“铁三角”转化及应用考点三“铁三角”转化及应用考点三“铁三角”转化及应用考点三“铁三角”转化及应用1．怎样制备Fe(OH)3胶体？提示：向沸水加入饱和FeCl3溶液并煮沸至变为红褐色为止。2．怎样用FeCl3溶液制备无水FeCl3?提示：在HCl气流中加热浓缩FeCl3溶液。3．如何除去酸性MgCl2溶液中的Fe2＋？提示：先加H2O2把Fe2＋氧化为Fe3＋，然后加入MgO(或Mg(OH)2或MgCO3)调节溶液的pH，使Fe3＋完全水解生成Fe(OH)3沉淀，然后过滤除去。思维提升4．向FeSO4溶液中加入Na2O2固体，有什么现象？试写出反应的离子方程式。提示：有气泡产生，有红褐色沉淀生成。4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋8Na＋＋O2↑考点三“铁三角”转化及应用1．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是(

)A．④ B．③C．③④ D．①②③④⑤

③不反应，实验方案及现象均错；④检验的是Cl－，与Fe3＋的性质无关。C题组一Fe2＋、Fe3＋的检验2．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，最佳顺序为(

)①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变血红色，无Fe3＋存在，再加入氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为血红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不用KMnO4溶液。C题组一Fe2＋、Fe3＋的检验

题组一Fe2＋、Fe3＋的检验总结归纳题组一Fe2＋、Fe3＋的检验题组一Fe2＋、Fe3＋的检验题组一Fe2＋、Fe3＋的检验题组一Fe2＋、Fe3＋的检验3．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是(

)①氯气②NaCl溶液③KMnO4溶液④稀硝酸⑤盐酸⑥NaNO3溶液A．①②③ B．①③④C．②④⑤ D．②⑤⑥

题组二Fe2＋和Fe3＋的相互转化D4．将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(容器不参与反应)，试判断下列情况溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有____________________。(2)若CuCl2有剩余，则容器中一定有__________，可能有__________。(3)若FeCl3和CuCl2都有剩余，则容器中不可能有_______，一定有_______。(4)若FeCl3有剩余，则容器中不可能有______________________________。

题组二Fe2＋和Fe3＋的相互转化本题涉及的反应有：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2，Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。(1)中铁粉剩余，因铁粉能够与Fe3＋、Cu2＋反应，故容器中就不可能有Fe3＋、Cu2＋。(2)中CuCl2有剩余，则容器中一定有Fe2＋。若有铜粉剩余，则无Fe3＋；若无铜粉剩余，溶液中可能有Fe3＋。(3)中FeCl3和CuCl2都有剩余，容器中不可能有铁粉、铜粉，因二者都能与Fe3＋反应，但一定有Fe2＋。(4)中FeCl3有剩余，同理分析容器中不可能有铁粉、铜粉。

题组二Fe2＋和Fe3＋的相互转化(1)Fe3＋、Cu2＋

(2)Fe2＋

Fe3＋(或铜粉)

(3)铁粉、铜粉Fe2＋

(4)铁粉、铜粉

题组二Fe2＋和Fe3＋的相互转化总结归纳5．A、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下图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。题组三含铁化合物的框图推断由“B为黄绿色气体单质”知，B为Cl2；由D与G之间的相互转化关系知，A为变价金属单质，则A为Fe，D为FeCl3，G为FeCl2；由“D＋F―→血红色溶液”知，F为KSCN；由“E与X的相互转化关系及E为黑色固体化合物、X的水溶液是一种强酸”知，E为Fe3O4，X为HCl，H为H2O；由“C为无色气体单质及A＋C―→E”知，C为O2。题组三含铁化合物的框图推断请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A________、D________、E________、X________。(2)在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是_______(填编号)。(3)反应④的离子方程式是____________________________；(4)反应⑦的化学方程式是___________________________；该反应中每消耗0.3mol的A，可转移电子________mol。题组三含铁化合物的框图推断(5)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__________________________________________________________________________________。题组三含铁化合物的框图推断

题组三含铁化合物的框图推断

题组三含铁化合物的框图推断

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)(2014·安徽高考，8A)在Fe2(SO4)3溶液中，K＋、Fe2＋、C6H5OH、Br－可以大量共存(

)(2)(2014·安徽高考，8D)1L0.1mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2gFe(

)(3)(2014·四川高考，4B)检验Fe(NO3)2晶体是否已被氧化，可以将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红(

)(4)(2012·浙江高考，8C)在“硫酸亚铁铵的制备”实验中，为了得到硫酸亚铁铵晶体，应小火加热蒸发皿，直到有大量晶体析出时停止加热(

)题组三含铁化合物的框图推断×√××

题组三含铁化合物的框图推断√×√×√

2．(2014·高考浙江卷，26)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成了如下实验：另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1。请回答如下问题：题组三含铁化合物的框图推断(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图________，写出气体甲的电子式________。(2)X的化学式是________，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为________________________。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是__________________________(用化学反应方程式表示)。(4)一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式____________________，并设计实验方案验证该反应的产物____________________。题组三含铁化合物的框图推断题组三含铁化合物的框图推断

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