2012高考一轮复习-铁及其化合物

2012高考(ɡāokǎo)一轮复习-铁及其化合物第一页，共48页。一、铁第四周期第VIII族，属过渡(guòdù)元素化学性质(huàxuéxìngzhì)第二页，共48页。二、铁的化合物化学式FeOFe3O4Fe2O3化学名称氧化亚铁四氧化三铁三氧化二铁俗名

磁性氧化铁铁红色态黑色粉末黑色晶体红棕色粉末溶解性难溶于水难溶于水难溶于水化合价+2+2、+3+3稳定性不稳定稳定稳定与H+反应FeO+2H+=Fe2++H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O铝热反应通式：2yAl+3FexOy高温yAl2O3+3xFe1、铁的氧化物

第三页，共48页。2、铁的氢氧化物(qīnɡyǎnɡhuàwù)化学名氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质白色固体，不溶于水红褐色固体，不溶于水化学性质Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O制法可溶性碱与亚铁盐溶液反应Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓可溶性碱与铁盐溶液反应Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓加热第四页，共48页。〔1〕＋3价铁：呈黄色(huángsè)①沉淀(chéndiàn)性：Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓红褐色沉淀(chéndiàn)用于鉴别Fe3+②水解性：a、和CO32-、HCO3-、双水解,写出方程式b、制氢氧化铁(qīnɡyǎnɡhuàtiě)胶体Fe3++3H2O(沸水)＝Fe(OH)3＋3H+3、铁的重要盐③络合性：用于鉴别Fe3+Fe3++3SCN-＝Fe(SCN)3

血红色溶液④显色反响：加苯酚溶液显紫色第五页，共48页。〔2〕＋2价铁：呈浅绿色沉淀性：Fe2++2OH-＝Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3↓现象(xiànxiàng)：和碱反响生成白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色沉淀，此现象(xiànxiàng)用于鉴别Fe2+。

思考(sīkǎo)：配置Fe2+和Fe(OH)2时需要注意的事项：排除装置内的氧气〔例如加热煮沸、滴加油油封、生成气体来排除氧气〕第六页，共48页。1．以下反响(fǎnxiǎng)中，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是()①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中A．②③①④B．③②①④C．③①②④D．①②③④【答案(dáàn)】B第七页，共48页。2、铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液(lǜyè)中参加适量硝酸，再参加过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为()A．Fe(OH)3；Fe2O3B．Fe(OH)3；FeOC．Fe(OH)3；Fe3O4D．Fe2O3；Fe(OH)3【答案(dáàn)】A第八页，共48页。3．欲证明(zhèngmíng)某溶液中不含Fe3＋可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时最正确顺序为()①参加少量氯水②参加少量KMnO4溶液③参加少量KSCN溶液A．①③B．③②C．③①D．①②③第九页，共48页。4．将1.12g铁粉参加25mL2mol·L－1的氯化铁溶液(róngyè)中，充分反响后，其结果是()A．铁有剩余，溶液(róngyè)呈浅绿色，Cl－浓度根本不变B．往溶液(róngyè)中滴入无色KSCN溶液(róngyè)，显血红色C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1D．氧化产物与复原产物的物质的量之比为2∶5

第十页，共48页。重点(zhòngdiǎn)突破第十一页，共48页。Fe(OH)2具有较强的复原性，易被空气中的氧气氧化，因此制备Fe(OH)2是高考题常见考点．实验的关键之处是隔绝(géjué)空气、防止接触O2，防止Fe(OH)2被氧化．Fe(OH)2的制取方法(fāngfǎ)第十二页，共48页。下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案．请答复以下各问题：(1)用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反响制备．①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要参加(cānjiā)__________________．②除去蒸馏水中溶解的O2常采用____________的方法．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________________________________________．【答案】(1)①稀H2SO4、铁屑②煮沸③防止生成(shēnɡchénɡ)的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化经典(jīngdiǎn)例题第十三页，共48页。(2)在如下图的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备．①在试管Ⅰ里参加的试剂是___________．②在试管Ⅱ里参加的试剂是______.③为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中参加试剂，翻开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是____________________________．④这样(zhèyàng)生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是___________________________________．【答案(dáàn)】(2)①稀H2SO4和铁屑②NaOH溶液③检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯洁时再夹紧止水夹④试管Ⅰ中反响生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入

第十四页，共48页。(3)利用电解实验可以制得纯洁的Fe(OH)2白色沉淀．如下图，两电极的材料分别为石墨(shímò)和铁．

①a电极的材料应为__________，电极反响式___________．②电解液c可以是______(填编号)．A．纯水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液【答案(dáàn)】(3)①FeFe－2e－===Fe2＋

②BC第十五页，共48页。③d为苯，其作用是____________________，在参加苯之前对电解液c应作何简单处理？________________.④为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是____________(填编号(biānhào))．A．改用稀H2SO4作电解液B．适当增大电源的电压C．适当减小两极间的距离D．适当降低电解液的温度⑤假设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________________________．

【答案】③隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化加热煮沸，排出(páichū)溶解的O2④BC⑤白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色第十六页，共48页。FeFe2+Fe3+铁三角H+、Cu2+、S、I2等Br2、Cl2、HNO3、浓H2SO4等Br2、Cl2、HNO3、浓H2SO4等Al、Zn、H2、CO等Al、Zn、H2、CO等第十七页，共48页。1、Fe只有(zhǐyǒu)复原性强氧化剂Cl2、Br2、热浓H2SO4、HNO3等

弱氧化剂S、I2、H＋、Cu2＋、Fe3＋等

Fe（+3）Fe（+2）Fe

Fe反响后形成(xíngchéng)的产物呈何价态，一般由以下因素来决定：第十八页，共48页。①弱氧化(yǎnghuà)性：遇强复原剂时被复原成单质铁例：Fe2++Zn=Zn2++Fe2.+2价铁离子强复原(fùyuán)性、弱氧化性②强复原(fùyuán)性：遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物第十九页，共48页。常见(chánɡjiàn)Fe2＋转化成Fe3＋的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2(Br2)===2Fe3＋＋2Cl－(Br－)4Fe2＋＋4H＋＋O2===4Fe3＋＋2H2O3Fe2＋＋4H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O5Fe2＋＋8H＋＋MnO4－===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O第二十页，共48页。3.+3价铁离子(lízǐ)只具有氧化性①2Fe3++2I-＝2Fe2++I2

②2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+

③2Fe3++S2-＝2Fe2++S↓

④2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+

⑤2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+

⑥2Fe3++Fe＝3Fe2+

常见(chánɡjiàn)Fe3＋转化成Fe2＋的离子方程式第二十一页，共48页。4.Fe2+

和Fe3+的鉴别方法Fe2+Fe3+溶液的颜色浅绿色棕黄色加碱溶液白色灰绿色红褐色红褐色加SCN-无明显现象（通氯气）血红色加苯酚不变色紫色淀粉碘化钾试纸不变色变蓝加入铜片不变色变成蓝绿色其它第二十二页，共48页。思考(sīkǎo)1亚铁盐溶液：参加少量(shǎoliàng)铁屑防止氧化；参加少量(shǎoliàng)相应的酸溶液以防止Fe2+的水解。铁盐溶液：参加少量(shǎoliàng)相应酸溶液以防止Fe3+的水解亚铁盐、铁盐溶液的保存(bǎocún)方法？第二十三页，共48页。思考(sīkǎo)2如何从FeCl3和少量Cu的混合物中别离得到(dédào)纯洁的FeCl3和Cu？①加水溶解：2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2②加过量的Fe并过滤：Fe＋CuCl2＝FeCl2＋Cu③在过滤所得沉淀物中加足量HCl，Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑过滤，将滤液合并，沉淀物清洗烘干.④滤液中通足量Cl2：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3⑤通入HCl气流，蒸干FeCl3溶液：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl,HCl抑制水解第二十四页，共48页。流程图第二十五页，共48页。【例2】将6g纯铁粉参加200mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中充分反响后得到(dédào)的FeSO4溶液和固体，求：〔1〕反响后生成铜多少克？〔2〕参加铁粉前Fe2(SO4)3物质的量浓度。[典型(diǎnxíng)剖析]【例1】把铜粉和过量的铁粉参加到热的浓硝酸中，充分反响后，溶液中大量存在(cúnzài)的金属阳离子是〔〕A.只有Fe2+B.只有Fe3+C.有Fe2+和Cu2+D.有Fe3+和Cu2+A第二十六页，共48页。【例3】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(zhìliàng)比为21：8，，那么这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是〔〕。：2：1B.2：1：1C.1：1：1D.1：1：3【例4】在以下所指的各溶液中，分别滴加NH4SCN溶液后，溶液不呈血红色的是〔〕A.参加足量镁粉的Fe2(SO4)3溶液B.参加过量铁粉的稀硝酸溶液C.铁丝(tiěsī)在足量的氯气中燃烧后，所得产物的溶液D.长期暴露在空气中的绿矾溶液ABCD第二十七页，共48页。【例5】金属铜能被FeCl3的浓溶液腐蚀，其化学(huàxué)反响是：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。现将有铜的印刷线路板浸入FeCl3的浓溶液中，有被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中参加铁粉，经充分反响，溶液中还存在不溶物。那么：〔1〕溶液中存在哪些离子？〔2〕离子的物质的量各是多少？Fe2+、Cu2+

、

Cl-Fe2+0.6molCu2+0.075molCl-1.35mol第二十八页，共48页。5.：A是硫酸盐，且A和G、C和D、F和H元素组成分别相同。G和KSCN溶液混合后溶液显红色(hóngsè)，B、C和D均为氧化物。反响过程中产生的水在图示中已略去。答复以下(yǐxià)问题：(1)写出G和H的化学式：G________，H________。(2)工业生产中D转化为C的反响条件是：_____。(3)B跟E反响的离子方程式是_______________________。【答案】(1)Fe2(SO4)3Na2SO4(2)催化剂和适当(shìdàng)的温度(3)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O第二十九页，共48页。备习题课第三十页，共48页。

第三十一页，共48页。【例题2】Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磷铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了参加铁矿石外，还需参加焦炭和生石灰。请填空：(铁矿石中含SiO2杂质〕①写出磁铁矿主要成分(chéngfèn)的化学式_______。②写出赤铁矿被复原成铁的化学方程_。

③写出焦炭在高炉中参与反响的两个化学方程式：。④写出CaCO3所参与反响的两个化学方程式：。Fe3O4Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温CaCO3===CaO+CO2↑；CaO+SiO2===CaSiO3高温高温C+O2===CO2

；CO2+C===2CO高温高温第三十二页，共48页。[例题3]A、B、C、D是四种可溶的化合物，分别(fēnbié)由阳离子K+、Ba2+、Al3+、Fe3+和阴离子OHˉ、NO3—、SO42—、CO32—两两组合而成，它们的溶液发生如下反响：A与B反响生成白色沉淀，再加过量A，沉淀量减少，但不会完全消失；C与D反响生成有色沉淀；B与C反响生成白色沉淀。写出它们的化学式：A：B：

C： D： Ba(OH)2Al2(SO4)3K2CO3Fe(NO3)3第三十三页，共48页。[例题4]以下图表示某种盐的制备(zhìbèi)步骤：：水合盐B含有45.3%的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。请写出物质的化学式或名称：A，B，C，D，E，F。FeFeSO4·7H2OFeSO4Fe2O3SO2SO3或〔E.SO3F.SO2〕第三十四页，共48页。反应①饱和食盐水ABCDEFGIHC沉淀J电解++加入D加入D加入B【例题5】以下图中的每一个方格表示有关一种反响物或生成物，其中饱和(bǎohé)食盐水和F为起始反响物。请填写以下空白(kòngbái)：〔1〕物质B是______，F是_______，J是_______。〔2〕反响①的离子方程式是__________________。Cl2FeFe(OH)3Cl2+2OH－=ClO－+Cl－+H2O对Fe2++NaClO→Fe(OH)3的变化(biànhuà)的理解是很重要的。第三十五页，共48页。A的单质化合物乙化合物丙化合物甲B的单质B的单质②化合物甲①C的单质④C的单质③【例题6】A、B、C是中学化学中常见的三种元素A和B的单质在常温、常压下为气态，C单质为固态。甲乙丙为三种常见的化合物，它们各由两种元素组成(zǔchénɡ)。这些化合物和单质间存在如以下图所示的关系式〔其中反响①③④是在溶液中进行的〕。〔1〕①②③④的反响中属于化合反响的是________。〔2〕写出以下单质和化合物的化学式：B_____;甲________;乙_______。①②③

H2FeCl2

FeCl3第三十六页，共48页。[例题7]A、B、C是中学化学中常见的无机物，且各由两种元素组成，甲、乙、丙是三种常见的单质，这些化合物和单质之间存在如图39所示转化关系〔这些转化都不需要(xūyào)使用催化剂〕。试答复以下问题：

〔1〕假设甲作复原剂，甲是常见金属单质，乙是常见非金属单质，那么C的化学式是__________，A的电子式是__________，A与甲反响的化学方程式为__________。ＣＯ2Ｍｇ＋ＣＯ２=====2ＭｇＯ＋Ｃ

第三十七页，共48页。[例题7]A、B、C是中学化学中常见的无机物，且各由两种元素组成，甲、乙、丙是三种常见的单质，这些化合物和单质之间存在如图39所示转化关系〔这些转化都不需要使用催化剂〕。试答复以下问题：

〔2〕假设甲作氧化剂，甲是常见的非金属单质，丙是常见金属，且反响(fǎnxiǎng)都是在溶液中通常条件下进行，那么：①C的化学式是______，②化合物A与单质乙反响(fǎnxiǎng)的离子方程式是__________。ＦｅＢｒ３2Ｆｅ２＋＋Ｂｒ２＝2Ｆｅ３＋＋2Ｂｒ－第三十八页，共48页。[例题7]A、B、C是中学化学中常见的无机物，且各由两种元素组成，甲、乙、丙是三种常见的单质，这些化合物和单质之间存在如下(rúxià)图转化关系〔这些转化都不需要使用催化剂〕。试答复以下问题：

③化合物C与单质丙反响的离子方程式是__________。

④当化合物A与单质甲的物质的量之比为2∶3时，A与甲恰好完全反响且符合如下(rúxià)图的转化关系，那么反响的离子方程式是__________。2Ｆｅ３＋＋Ｆｅ＝3Ｆｅ２＋

2Ｆｅ２＋＋4Ｂｒ－＋3Ｃｌ２＝2Ｆｅ３＋＋2Ｂｒ２＋6Ｃｌ－

第三十九页，共48页。[稳固练习]如图是常见物质的反响关系，其中局部产物被略去，常温下X是固体，B和G是液体，其余为气体(qìtǐ)。根据图中关系：

〔1〕推断化学式：Ｘ___________，Ａ__________，Ｂ__________，Ｄ__________；

〔2〕写出Ｃ→Ｅ反响的化学方式；〔3〕写出Ｇ→Ｆ反响的化学方式。

2ＣＯ２＋2Ｎａ２Ｏ２＝2Ｎａ２ＣＯ３＋Ｏ２

Ｆｅ＋6ＨＮＯ３〔浓〕===Ｆｅ〔ＮＯ３〕３＋3ＮＯ２↑＋3Ｈ２Ｏ或〔ＮＨ４〕2ＣＯ３ＮＨ４ＨＣＯ３ＮＨ３Ｈ２ＯＮＯ第四十页，共48页。2.Ａ～Ｌ分别表示反响中一种常见物质，Ｅ、Ｆ、Ｉ在通常状况下是气体单质，其中E为有刺激性气味(qìwèi)的气体，X、Y是常见的金属单质，H为白色沉淀，J为红褐色沉淀，参加反响的水以及生成的水在图中已略去。填写以下空白：

〔1〕E是〔填化学式、下同〕_______，J是__________。

〔2〕写出Ｄ＋Ｘ—→Ｆ＋G的离子方程式__________。

〔3〕写出Ａ＋Ｂ—→Ｃ＋Ｅ的化学方程式__________。Ｃｌ２Ｆｅ〔ＯＨ〕３

2Ａｌ＋2ＯＨ－＋2Ｈ２Ｏ＝2ＡｌＯ２－＋3Ｈ２↑2ＨＣｌ＋ＮａＣｌＯ＝ＮａＣｌ＋Ｃｌ２↑＋Ｈ２ＯC溶液(róngyè)第四十一页，共48页。3.A、B是中学化学里常用的物质(wùzhì)，其中B是单质，A是化合物；它们之间相互反响以及生成物之间的转化关系如图33所示。E溶液与石炭酸的稀溶液混合时，溶液呈紫色。请答复：

〔1〕B和A的浓溶液反响的条件是__________，而常温下难反响的原因是__________。

〔2〕写出F和G相互转化的化学方程式：

Ｆ→Ｇ；Ｇ→Ｆ。〔3〕Ｌ转化成Ｉ的现象是；有关的化学方程式__________。加热(jiārè)浓硝酸会在常温下使铁外表氧化形成致密(zhìmì)的氧化膜，阻止了反响进一步进行3ＮＯ２＋Ｈ２Ｏ＝2ＨＮＯ３＋ＮＯ2ＮＯ＋Ｏ２＝2ＮＯ２

白色沉淀变成灰绿色，最终变成红褐色

4Ｆｅ〔ＯＨ〕２＋Ｏ２＋2Ｈ２Ｏ＝4Ｆｅ〔ＯＨ〕３第四十二页，共48页。4.Ａ～Ｉ分别表示(biǎoshì)中学化学中常见的一种物质，它们之间相互转化关系如图34所示〔局部反响物、生成物没有列出〕：：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ六种物质中均含有同一种元素；Ｇ为主族元素的固态氧化物。

〔1〕写出物质的化学式

Ｅ，ＦＪ。

〔2〕写出反响的化学方程式

①__________；②__________；③_