高考化学 铁及其化合物复习讲义 新人教版必修111.doc

经自查我局不存在应列未列单位账户、账簿的各类财政性资金，不存在套取财政性资金设立“小金库”或隐瞒、转移、私分国有资产和财政性资金等问题铁及其化合物一、铁及其重要化合物的性质1．铁的性质(1)物理性质铁具有导电、导热和延展性，具有能被磁铁吸引的特性2)化学性质铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价①与非金属单质的反应：a．与O2的反应：常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3点燃：3Fe＋2O2Fe3O4b．与Cl2的反应：2Fe＋3Cl22FeCl3c．与S的反应：Fe＋SFeS②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：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2③与酸的反应：a．与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑b．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，但无H2产生④与某些盐溶液的反应：a．与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cub．与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋2．铁的氧化物和氢氧化物(1)铁的氧化物化学式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＋2＋3＋2，＋3稳定性不稳定稳定稳定与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O提醒　Fe3O4中2个Fe为＋3价，1个Fe为＋2价，可表示为FeO·Fe2O3，平均价态为＋价。

在发生氧化还原反应时，对应价态的铁参与相关反应，如Fe3O4与HNO3反应时只有＋2价铁被氧化2)铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应Fe3＋＋3OH－===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，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3【互动思考】1．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？若能，写出其对应的化学方程式答案　都可以2Fe＋3Cl22FeCl32FeCl3＋Fe===3FeCl24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸(　　)(2)将一定量的铁、铜的混合物加入到100 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中，充分反应后，溶液中有固体剩余，则剩余的固体中一定含有铜，可能含有铁(　　)(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(　　)(4)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应(　　)(5)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(　　)答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√3．写出下列反应的化学方程式：(1)FeO与稀硝酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________ (2)FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式：______________________________________________________ _。

答案　(1)3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O(2)FeO＋2HI===FeI2＋H2O　Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O1．(2014·北京理综，7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(　　)A．K　 B．Na　C．Fe　 D．Al解析　D项，Al易被空气中氧气氧化成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续被氧化，正确K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内部金属，A、B、C错误答案　D2．(2014·山东理综，9)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. Fe2O3　　 C. FeSO4　 D．Fe3O4解析　Fe2O3不具有还原性，与稀HNO3反应不生成NO，另外三种等质量的物质中，含Fe2＋物质的量越多，与稀HNO3反应失去的电子越多根据得失电子守恒，则生成NO的物质的量越多，经计算比较等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4中FeO含有Fe2＋物质的量最多，故选A答案　A3．(2013·天津理综，9)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。

某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2SⅠ.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④……⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封请回答下列问题：(1)装置A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是________________________________________________________________________3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)____________4)装置B中冷水浴的作用为________________________________________________________________________；装置C的名称为________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：________________________________________________________________________。

5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________________________解析　(1)装置A中Fe在加热条件下与Cl2反应生成FeCl3：2Fe＋3Cl22FeCl32)根据题目信息可知，加热时FeCl3固体易升华，所以沉积在装置A右端的FeCl3经加热使其变为气体而进入收集器3)要防止FeCl3潮解，则装置中不能存在水蒸气，从实验步骤表述中分析，②⑤都涉及“干燥”，其目的都是防止FeCl3潮解 (4)进入收集器的FeCl3为气体，经装置B中的冷水冷却后而沉积下来，便于收集产品Fe2＋的检验可用K3[Fe(CN)6]溶液，Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀5)由于尾气中含有未反应的有毒气体氯气，可用盛有NaOH溶液的装置吸收，并将导管插入液面下6)Fe3＋具有氧化性，H2S具有还原性，二者发生氧化还原反应：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋答案　(1)2Fe＋3Cl22FeCl3　(2)在沉积的FeCl3固体下方加热　(3)②⑤　(4)冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品　干燥管　K3[Fe(CN)6]溶液(5)(6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋【考向揭示】　由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有：1．铁及其化合物的性质及应用2．有关铁及其化合物的实验探究二、Fe2＋和Fe3＋的性质及其检验方法1．Fe2＋、Fe3＋的性质(1)Fe2＋的氧化性和还原性Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现还原性。

2)Fe3＋的氧化性Fe3＋处于铁的高价态，只有氧化性，如：它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等3)Fe2＋与Fe3＋的相互转化Fe2＋Fe3＋用离子方程式表示其转化关系：①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；②3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；④Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)直接观察颜色Fe2＋溶液呈浅绿色，Fe3＋溶液呈棕黄色2)利用显色反应(形成络离子)(3)利用铁的氢氧化物的颜色(4)利用Fe3＋的氧化性(5)利用Fe2＋的还原性3．“铁三角”及其重要应用(1)“铁三角”中的转化关系(2)重要应用①判断离子共存：Fe2＋与NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)，Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存②盐溶液的保存a．含Fe2＋的溶液：加入少量铁粉(或铁钉、铁屑)，防止Fe2＋被氧化；加入少量相应的酸，防止Fe2＋水解[Fe(NO3)2 例外]b．含Fe3＋的溶液：加入少量相应的酸，防止Fe3＋水解互动思考】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________。

答案　③④2．如何除去括号中的杂质(1)Fe2＋(Fe3＋)：________________；(2)FeCl3(FeCl2)：________________；(3)FeCl2(CuCl2)：________________；(4)Fe(Al)：________________；(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：________________答案　(1)加过量铁粉过滤　(2)加氯水或H2O2　(3)加过量铁粉过滤　(4)加过量强碱溶液过滤　(5)加过量强碱溶液过滤1．(2014·重庆理综，4)茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　　)A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨ B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦ C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦ D．检验滤液中的Fe3＋ ，选用③、⑧和⑩ 解析　A项，灼烧在坩埚内进行，另外还用到酒精灯和泥三角，正确；B项，溶解、稀释用到烧杯和玻璃棒，错误；C项，过滤使用漏斗、。