高中化学一轮复习课件：铁及其重要化合物

铁及其重要化合物复习目标1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解铁及其重要化合物的制备方法。1.铁(1)位置与物理性质四银白磁体导热导电四Ⅷ(2)化学性质：比较活泼，常表现变价，重要化学反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑钝化＋3Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2.铁的氧化物的比较化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名

铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(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＋反应的离子方程式____________________________________________________Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O与CO的反应(炼铁原理)＋2＋3＋2、＋3FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O1.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在(

)2.Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同(

)3.常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸(

)4.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应生成物为FeX2(

)5.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(

)××√×√一、铁与酸、水蒸气的反应1.请列举铁与硝酸反应的各种情况，写出相关的离子方程式。提示

(1)常温下，铁在冷的浓硝酸中钝化。(2)加热时，铁可溶于浓硝酸中：(3)铁与稀硝酸反应：2.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：装置一装置二

(1)装置二中湿棉花的作用为____________。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：

_______________________________________________________(用离子方程式表示)。提供水蒸气Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋3.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4.00g，计算该氧化物的化学式：_____。FeO二、铁的氧化物组成的确定(守恒法应用)4.00gCaCO3沉淀的物质的量为0.04mol，则CO、CO2的物质的量均为0.04mol，增加的氧元素为0.04mol，质量为0.04mol×16g·mol－1＝0.64g，铁的氧化物中氧元素的质量为0.64g，铁元素的质量为2.88g－0.64g＝2.24g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为

∶0.04mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。4.(2022·丽江质检)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＋，则该样品的化学式可能为_______。Fe5O7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－)，则n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。确定铁的氧化物组成的基本方法设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，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按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1，Fe3O4物质的量为任意值)。返回化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态

色固体

色固体与盐酸反应__________________________________________________________受热分解

____________________________制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应：___________________________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____

，最后变成

，化学方程式为_______________________________氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较白红褐Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O絮状沉淀迅速变成灰绿色红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3白色1.在空气中，白色的Fe(OH)2迅速转变成灰绿色，最终变成红褐色(

)2.FeCl3溶液滴入热的浓NaOH溶液中可得到Fe(OH)3胶体(

)3.Fe(OH)2与HNO3发生反应的离子方程式为Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O(

)4.Fe(OH)3与氢碘酸反应生成FeI3(

)√×××氢氧化亚铁制备实验探究1.用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入_______________。稀H2SO4、铁屑Fe2＋易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加铁粉，将被氧化生成的Fe3＋还原成Fe2＋。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用______的方法。煮沸气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。(3)生成Fe(OH)2白色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沉淀接触O2而被氧化2.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)。①②④①②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；④中液面加苯阻止了空气进入；③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。3.用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。实验步骤如下：Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽B中空气。Ⅱ.待B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将A中溶液压入B中并观察现象。Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5，使C中气体通入B中并观察现象。回答下列问题：(1)仪器a的名称是____________，B中长玻璃管的作用是_____________________________________。(2)装置A中金属离子的检验方法是__________________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤Ⅲ装置B中的现象是_________________________________________，其发生反应的化学方程式为_______________________________。恒压滴液漏斗平衡气压，辅助排出装置B中的空气

取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无红色出现，再滴加H2O2，溶液变为红色，则证明存在Fe2＋白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3氢氧化亚铁容易被氧气氧化，因此打开K1、K3、K4，关闭K2和K5，装置A中产生H2，排出装置B中的空气，因此长导管作用之一是辅助排出装置B中的空气，作用之二是平衡压强，防止装置中压强过大，发生危险。4.利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。(1)a电极的材料应为____，电极反应式为________________。(2)电解液c可以是______(填字母)。A.纯水

B.NaCl溶液C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液(3)d为苯，其作用是__________________________________，在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？________________________。FeFe－2e－===Fe2＋BC隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化加热煮沸，排出溶解的O2(4)若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为__________________________________________。白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色(1)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。(2)几种典型的制备方法方法装置说明隔绝空气

用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备返回方法装置说明氢气氛围中

先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液电解法

利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，阳极为铁，阴极为石墨1.铁盐与亚铁盐

亚铁盐(Fe2＋)铁盐(Fe3＋)颜色浅绿色(溶液)黄色(溶液)氧化性与还原性既有氧化性，又有还原性，以还原性为主，如在酸性条件下能被H2O2、

氧化，离子方程式分别是___________________________________，___________________________________________一般表现为

性，如能溶解铜，离子方程式为_____________________________水解性水解呈酸性极易水解，只存在于酸性较强的溶液中2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋氧化2.Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)用KSCN溶液和氯水溶液无明显现象溶液变红色―→Fe2＋溶液变红色―→Fe3＋(2)用NaOH溶液溶液白色沉淀→灰绿色→红褐色→Fe2＋红褐色沉淀→Fe3＋(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验混合溶液溶液变红色，说明含有Fe3＋。混合溶液KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。(4)Fe2＋的特征检验方法1.中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、

(

)2.检验FeCl2溶液中的Fe2＋，可将酸性KMnO4溶液滴加到该溶液中，若酸性KMnO4溶液褪色，证明含有Fe2＋(

)3.FeCl2不能通过化合反应制备(

)4.硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果(

)5.“青矾(FeSO4)”宜密闭保存，防止氧化变质(

)√×××√一、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋氧化性比较1.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入铁粉与铜粉的混合物。(1)若金属无剩余，则溶液中一定存在的金属阳离子有______________，可能存在的有______。Fe2＋、Cu2＋Fe3＋(2)若剩余固体中有铁和铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有________，一定不存在____________。Fe2＋Cu2＋、Fe3＋(3)若剩余固体中只有铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有________，可能存在的有_______，一定不存在______。Fe2＋Cu2＋Fe3＋2.为探究某绿矾样品的变质情况，化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。可供选择的试剂：硫氰化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液，请参与完成方案设计。实验准备：取少量绿矾样品，用蒸馏水在烧杯中配成溶液。(1)如何证明绿矾已经被氧化？二、Fe2＋、Fe3＋的检验答案

取少量溶液，加入几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红色，则证明绿矾样品已被氧化。(2)如何证明绿矾已经被完全氧化？答案

取少量溶液，加入几滴酸性高锰酸钾溶液，若溶液不褪色，则证明绿矾样品已被完全氧化。(3)在使用硫酸亚铁时，如何防止Fe3＋的干扰？写出相关离子方程式。答案

加入适量铁粉，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。3.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－三、Fe3＋、Fe2＋性质综合应用√4.将0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合，充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2的是A.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色B.向混合液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成C.向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成D.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色√0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合，KI过量，向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中仍含有Fe3＋，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2，A项正确；KI过量，溶液中存在I－，B项错误；该反应生成Fe2＋，向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有Fe2＋，C项错误；该反应生成I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色