第7讲 铁及其化合物-2021年高考化学一轮复习名师精讲练
2021年高考化学一轮复习 《铁、铜及其重要化合物》精品讲练析 新人教版2

2021年高考化学一轮精品讲练析铁、铜及其重要化合物 1.了解铁单质及化合物的颜色.状态及性质。
2.通过合金材料了解铜及化合物的性质。
3.能用氧化复原反响的规律探究铁的化合物之间的相互转化。
4.能掌握氢氧化铁胶体制备,能列举合金材料的应用。
(1)NO 3-与Fe 2+在酸性条件下,不能共存。
(2)过量的Fe 与硝酸作用,或在Fe 和Fe 2O 3的混合物中参加盐酸,要注意产生的Fe 3+还可以氧化单质Fe 这一隐含反响:Fe+2Fe 3+=3Fe 2+。
(3)注意FeCl 3、Fe 2(SO 4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。
FeCl 3溶液加热浓缩时,因Fe 3+水解和HCl 的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,如灼烧后得到红色的Fe 2O 3固体。
但Fe 2(SO 4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性酸,将不能得到Fe(OH)3固体。
(4)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。
如某溶液中参加碱溶液后,最终得到红褐色沉淀,并不能断定该溶液中一定含有Fe 3+,而也可能含有Fe 2+。
(5)注意铁单质与强氧化性物质反响时,也有生成二价铁化合物的可能性。
反响中假设铁为足量,最终铁元素将以二价铁形式存在,因为2Fe 3++Fe=3Fe 2+。
第1课时 铁和“铁三角〞1.铁的氧化物的比拟化学式FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 俗称— 铁红 磁性氧化铁 色态黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 价态+2 +3 1/3正2价,2/3正3价 水溶性不溶 不溶 不溶 与酸的反响 FeO+2H +===Fe 2++H 2O 遇氧化性酸生成Fe 3+ 盐Fe 2O 3+6H +===2Fe 3++3H 2OFe 3O 4+8H +===Fe 2++2Fe 3++4H 2O 与CO 的反响 高温FexOy+yCO===xFe+yCO 22.Fe 2+ 和Fe 3+ 的比拟Fe 2+ Fe 3+考点解读 知识体系根底过关点燃 水合离子颜色浅绿色 棕黄色 氧化复原性既有氧化性,又有复原性 只有氧化性 水解性Fe 2+ +2H 2O ←→Fe 〔OH 〕2+2H + Fe 3+ +3H 2O ←→Fe 〔OH 〕3+3H + 与碱的反响 Fe 2+ +2OH —=== Fe 〔OH 〕2 ↓ Fe 3+ +3OH —=== Fe 〔OH 〕3 ↓ 3.Fe 〔OH 〕2与Fe 〔OH 〕3的比拟Fe 〔OH 〕2 Fe 〔OH 〕3 颜色状态白色固体 红褐色固体 水溶性不溶 不溶 稳定性 易氧化为Fe 〔OH 〕3,空气中加热得不到FeO较稳定: ∆ Fe 〔OH 〕3== Fe 2O 3+3H 2O与酸的反响Fe 〔OH 〕2+2H +=== Fe 2+ +3H 2O Fe 〔OH 〕3+3H +=== Fe 3+ +3H 2O 制法在隔绝O 2的条件下Fe 2+与碱反响 Fe 3+与碱反响4.铁三角:注:〔1〕一般是指Zn .Al .CO. H 2. 等复原剂。
铁及其化合物-2021年高考化学一轮复习名师精讲练

第7讲铁及其化合物题型特点考情分析命题趋势1.掌握铁及其重要化合物的主要性质和应用。
2.了解铁及其重要化合物的制备方法。
2017,全国卷Ⅲ,26T2017,江苏卷,7T2017,海南卷,1T2016,全国卷甲,28T,丙,7T2016,天津卷,10T铁及其重要化合物与生产、生活密切联系,如钢铁的腐蚀、水的净化、工业生产应用等,这些都可以作为高考背景和载体。
题型有选择题、非选择题,预计2020年高考中,还会以铁及其重要化合物为载体,对基本概念、原理、性质、应用进行考查。
复习备考时注意Fe2+、Fe3+的检验、铁及其重要化合物与实验相结合的角度与形式。
分值:3~8分【知识梳理】一、铁铁位于第四周期第Ⅷ族,原子结构示意图为:。
铁是地壳中最丰富的元素之一,含量为4.75%,在金属中仅次于铝。
铁分布很广,能稳定地与其他元素结合,常以氧化物的形式存在,有赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、褐铁矿(主要成分是Fe2O3·3H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)、钛铁矿(主要成分是FeTiO3)等。
土壤中也含铁1%~6%。
铁是具有银白色金属光泽的过度元素,密度大,熔沸点高,延展性、导电性和导热性较好,能被磁铁吸引。
铁是较活泼的金属,铁原子的最外层电子数为2个,可失去2个或3个电子而显+2价或+3价,但+3价的化合物较稳定。
1.与非金属反应:3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3Fe + S FeS温馨提示:铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色;不论铁的量多少,与氯气反应产物都是氯化铁;铁跟氯气、硫反应时,分别生成+2价和+3价的铁,说明氧化性:氯气>硫。
2.与酸反应:(1)与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应:Fe + 2H+=Fe2++ H2↑(2)常温下,铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
所以可用铁制容器盛装浓硫酸或浓硝酸。
高考化学铁及其化合物一轮复习小题训练(解析版)

铁及其化合物1.铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素之一。
铁的元素符号是( )A.Mg B.Ca C.Fe D.Zn【答案】C【解析】铁的元素符号是Fe,C项正确。
2.下列反应不能通过化合反应直接制得的是()A.FeCl2B.FeCl3C.Fe(OH)3D.Fe(OH)2【答案】D【解析】2Fe+3Cl2点燃2FeCl3,Fe+2FeCl3===3FeCl2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,故能通过化合反应直接制得的是A、B、C。
3.既有氧化性,又有还原性的微粒是( )A.Fe B.Fe2+C.Fe3+D.Cu2+【答案】B【解析】Fe2+是铁的中间价态微粒,化合价既可以升高也可以降低,因此既有氧化性,又有还原性。
4.将铁屑溶于过量的稀盐酸后,再加入下列物质,会有Fe3+生成的是()A.硫酸B.氯水C.硫酸锌D.氯化铜【答案】B【解析】Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,选项中,H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应,但氯水中的Cl2能氧化Fe2+生成Fe3+,离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
5.下列关于铁及其化合物的说法中,不正确...的是( )A.金属铁可被磁铁吸引B.铁元素有可变化合价C.铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2 D.常温下铁片遇浓硫酸会发生钝化【答案】C【解析】铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3,C项符合题意。
6.某些补铁剂的成分中含有硫酸亚铁,长期放置会因氧化而变质。
检验硫酸亚铁是否变质的试剂是( )A.稀盐酸B.石蕊溶液C.KSCN溶液D.氯水【答案】C【解析】硫酸亚铁,长期放置会因被空气中的氧气氧化生成硫酸铁,Fe3+遇到SCN-会使溶液显血红色,因此常用KSCN溶液检验Fe3+的存在,而Fe3+与稀盐酸、石蕊试液及氯水都唔明显变化,故选C。
7.证明溶液中是否含Fe2+,操作的正确顺序是( )①加入少量KMnO4溶液②滴入少量KSCN溶液③加入少量氯水A.先①后②B.先②后①C.先②后③D.先③后②【答案】C【解析】Fe2+的检验:先加SCN-,再将Fe2+氧化成Fe3+。
高考化学金属及其化合物一轮复习(解析版)

金属及其化合物一、单选题1.下列有关化学反应的叙述正确的是()A.室温下,Na在空气中反应生成Na2O2B.室温下,Al与4.0 mol﹒L-1NaOH溶液反应生成NaAlO2C.室温下,Cu与浓HNO3反应放出NO气体D.室温下,Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4【答案】B【解析】A.室温下,钠与空气中氧气反应生成氧化钠,A不符合题意;B.室温下,铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故B符合题意;C.室温下,铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体,故C不符合题意;D.室温下,铁在浓硫酸中发生钝化,故D不符合题意;故答案为:B2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。
下列说法正确的是()A.第一电离能:W>X>Y>ZB.简单离子的还原性:Y>X>WC.简单离子的半径:W>X>Y>ZD.氢化物水溶液的酸性:Y>W【答案】C【解析】A.同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大,同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F>O>Cl>Na,A不符合题意;B.单质的氧化性越强,简单离子的还原性越弱,O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强O2的氧化性最弱,故简单离子的还原性O2->Cl->F-,B不符合题意;C.电子层数越多简单离子半径越大,相同结构的离子,原子序数越大半径越小,故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl->O2->F->Na+,C符合题意;D.F元素的非金属性强于Cl元素,则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子,在水溶液中HF不容易发生电离,故HCl的酸性强于HF,D不符合题意;故答案为:C。
3.下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A. NaCl (aq) →电解Cl 2 (g) →石灰水 漂白粉(s)B. NaCl (aq) →CO 2(g)NaHCO 3 (s) →加热Na 2CO 3 (s) C. NaBr (aq) →Cl 2(g)Br 2 (aq) →Nal(aq)I 2 (aq) D. Mg(OH )2 (s)→HCl(aq) MgCl 2 (aq) →电解Mg (s)【答案】 C 【解析】A .石灰水中Ca(OH)2浓度太小,一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉,A 不符合题意;B .碳酸的酸性弱于盐酸,所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应,故B 不符合题意;C .氧化性Cl 2>Br 2>I 2 , 所以氯气可以氧化NaBr 得到溴单质,溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质,故C 符合题意;D .电解氯化镁溶液无法得到镁单质,阳极氯离子放电生成氯气,阴极水电离出的氢离子放电产生氢气,同时产生大量氢氧根,与镁离子产生沉淀,故D 不符合题意;故答案为:C4.氨气与氟气反应得到一种三角锥形分子M 和一种铵盐N 。
第07讲 铁及其化合物(讲)-2023年高考化学一轮复习讲练测(解析版)

第07讲铁及其化合物1.能从物质类别和铁元素化合价的角度认识铁及其化合物的性质,理清铁元素不同价态之间的转化关系,增强证据推理与模型认知的能力。
2.会设计实验制备氢氧化亚铁,检验Fe3+,探究Fe3+、Fe2+的氧化性与还原性,增强科学探究与创新意识。
【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析:认识铁及其化合物的性质及应用,能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
2.科学态度与社会责任:利用铁及其化合物的性质,科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程,形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
3.科学探究与创新意识:能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案,并进行实验探究。
知识点一铁及其重要化合物的性质1.铁铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ族,是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。
(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。
(3)铁的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。
①与非金属单质的反应与O 2反应常温铁锈(成分为Fe 2O 3·x H 2O) 点燃3Fe +2O 2=====点燃Fe 3O 4 与Cl 2反应 点燃2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3与S 、I 2反应 Fe +S=====△FeS 、Fe +I 2=====△FeI 2②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 +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2。
③与酸的反应与H +反应Fe +2H +===Fe 2++H 2↑与稀HNO 3反应过量Fe +4H ++NO -3===Fe 3++NO↑+2H 2O少量3Fe +8H ++2NO -3===3Fe 2++2NO↑+4H 2O 与浓H 2SO 4、浓HNO 3反应 常温下钝化,加热分别生成SO 2、NO2④与某些盐溶液反应Fe +Cu 2+===Fe 2++Cu 、Fe +2Fe 3+===3Fe 2+【归纳总结】①Fe 与Cl 2反应无论用量多少都生成FeCl 3,而Fe 与盐酸反应生成FeCl 2。
山师附中2021届高三化学一轮复习专练-铁、铜及其化合物【答案+解析】

铁、铜及其化合物1.东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技,已成为我国的旅游标志。
下列说法错误的是A.青铜是我国使用最早的合金、含铜、锡、铅等元素B.青铜的机械性能优良,硬度和熔点均高于纯铜C.铜器皿表面的铜绿可用明矾溶液清洗D.“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应【答案】B【解析】A.我国使用最早的合金是青铜,该合金中含铜、锡、铅等元素,故A正确;B.合金的熔点比组份金属的熔点低,则青铜熔点低于纯铜,故B错误;C.铜器皿表面的铜绿为Cu2(OH)2CO3,能溶于酸性溶液,而明矾溶液因Al3+的水解显酸性,则可用明矾溶液清洗铜器皿表面的铜绿,故C正确;D.“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,此反应为置换反应,故D正确;故选B。
2.下列各组物质不能实现直接转化的是A.Mg →MgO →MgCl 2→Mg(OH) 2B.Cu →CuCl 2→Cu(NO3)2 →Cu(OH)2C.Fe →Fe3 O4→Fe(OH)3 →Fe2O3D.Na →Na2O2 →Na2CO 3→NaCl【答案】C【解析】A.镁燃烧生成氧化镁,氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁,故A能实现;B.铜与氯气反应生成氯化铜,氯化铜与硝酸银反应生成硝酸铜,硝酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜,故B能实现;C.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,四氧化三铁不能直接转化为氢氧化铁,故C不能实现;D.钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠,故D能实现;故选C。
3.向含有c(FeCl3)=0.2mol•L﹣1、c(FeCl2)=0.1mol•L﹣1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物,下列有关说法中正确的是A.该分散系的分散质为Fe2O3B.可用过滤的方法将黑色金属氧化物与NaCl分离开C.在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明该分散系带正电荷D.当光束通过该分散系时,可以看到一条光亮的“通路”【答案】D【解析】A.氧化铁是红棕色固体,不是黑色,所以该分散系的分散质不可能是氧化铁,故错误;B. 分散质粒子是直径约为9.3nm能通过滤纸,故不能用过滤的方法分离黑色固体和氯化钠溶液,故错误;C. 在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明黑色的微粒带正电荷,但不能说明分散系带正电荷,故错误;D.该分散系属于胶体,有丁达尔效应,故正确。
铁及其化合物备战2022年高考化学一轮复习

Fe(OH)2是弱碱,含Fe2+的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2+的水解,加少量铁屑防止Fe2+被氧化。
4.铁盐的性质及应用
(1)氧化性:含有Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+处于铁的高价态,遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。
①Fe3+与S2-、I-、HS-、SO 等具有较强还原性的离子不能大量共存。
4.铁的化学性质
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。
5.铁的冶炼
(1)炼铁原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
(2)炼铁阶段:
(1)一氧化碳的生成:C+O2 CO2、CO2+C 2CO。
(2)铁矿石被还原:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。
(3)石灰石的作用:CaCO3 CaO+CO2↑、CaO+SiO2 CaSiO3。
(5)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取( )
(6)氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应( )
(7)中性溶液中可能大量存在Fe3+、Cl-、K+、SO ( )
(8)FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,说明铁比铜金属性强( )
(9)配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释( )
(4)有同学认为用D装置测量气体的体积时,伸入量筒中的导管应适当加长,该同学的理由是___________。
(5)用改进后的正确装置进行实验,收集到气体的体积为67.2mL(已换算成标准状况),则固体产物的组成为___________。
【解析】(1)装置中的空气与Fe会发生反应,影响实验测定,因此要先加热A处的酒精灯,用水蒸气排出装置内的空气,以防铁粉受热后与空气反应;因反应后装置内会留有H2,必须将装置内的气体全部收集到量筒中,否则所测气体的体积将偏小,故加热A前要先把D处收集装置安装好,即点燃A处酒精灯在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之后进行;(2)①Fe是固体物质,为增大水蒸气与Fe粉反应的接触面积,可以使用石棉绒,使Fe粉附着在石棉绒上;②反应完成后,关闭K,停止加热,冷却后读取收集到的气体的体积,关闭K目的是防止冷却时,装置内的压强下降过快将空气吸入装置,影响H2体积的测定;(3)铁粉与水蒸气生成黑色产物,与铁粉的颜色不易区分,只能根据反应产生的H2的难溶性,用不再产生气体,即气体的体积不发生变化作为反应完成的标志;(4)有同学认为用D装置测量气体的体积时,伸入量筒中的导管应适当加长,该原因是反应是在加热时进行的,产生的氢气在温度高时体积大,当温度降低时体积减小,若导管太短,冷却时,气体不能回流,导致气体体积偏大;但是若导管太长,导管就不易插入量筒中,反应结束时导气管也不易从量筒中取出;(5)n(Fe)=0.168g÷56g/mol=0.003mol,n(H2)=0.0672L÷22.4L/mol=0.003mol,n (Fe):n (O) =1:1,所以根据电子守恒、元素守恒,可得反应方程式为Fe+H2O(g) FeO+H2,则所得固体化学式为FeO。
20 铁及其化合物 2021届新高考一轮复习化学考点复习课件(共62张PPT)

[答案] A
3、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。
B.P点时总反应的离子方程式可表示为5Fe+16H++NO3
-
===3Fe2++2Fe3++4NO↑+8H2O
C.n2=0.25 D.n3∶ n1=3∶ 2
解析:在反应开始时硝酸过量,Fe不足,反应产生Fe(NO3)3,化学方程式是Fe+ 4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,所以曲线a表示Fe(NO3)3,曲线b表示 Fe(NO3)2,n(HNO3)=1 mol,当硝酸反应完全时,根据化学方程式可知,n(Fe)= 0.25 mol,即n1=0.25 mol,故A、C错误。B选项离子方程式中的N原子不守恒,故B 错误。当硝酸反应完毕,会发生反应2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2,到n3时,该反应 完全,由于n[Fe(NO3)3]=0.25 mol,根据化学方程式可得还需要加入的n(Fe)=0.125 mol,所以n3=n(Fe)总=0.25 mol+0.125 mol=0.375 mol,n3∶n1=0.375 mol∶0.25 mol=3∶2,故D正确。 答案:D
答案:(1)①
(2)④ (3)③
[方法技巧] 铁与氧化剂反应后的价态判断方法
4、含 1 mol HNO3 的稀硝酸分别与不同质量的铁粉反应,所得氧化产物 与铁粉物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有 NO)。下列有关判 断正确的是( )
A.曲线 a 表示 Fe2+,曲线 b 表示 Fe3+
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第7讲 铁及其化合物【知识梳理】 一、铁铁位于第四周期第Ⅷ族,原子结构示意图为:。
铁是地壳中最丰富的元素之一,含量为4.75%,在金属中仅次于铝。
铁分布很广,能稳定地与其他元素结合,常以氧化物的形式存在,有赤铁矿(主要成分是Fe 2O 3)、磁铁矿(主要成分是Fe 3O 4)、褐铁矿(主要成分是Fe 2O 3·3H 2O )、菱铁矿(主要成分是FeCO 3)、黄铁矿(主要成分是FeS 2)、钛铁矿(主要成分是FeTiO 3)等。
土壤中也含铁1%~6%。
铁是具有银白色金属光泽的过度元素,密度大,熔沸点高,延展性、导电性和导热性较好,能被磁铁吸引。
铁是较活泼的金属,铁原子的最外层电子数为2个,可失去2个或3个电子而显+2价或+3价,但+3价的化合物较稳定。
1.与非金属反应: 3Fe + 2O 2Fe 3O 4 2Fe + 3C122FeCl 3Fe + SFeS温馨提示:铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色;不论铁的量多少,与氯气反应产物都是氯化铁;铁跟氯气、硫反应时,分别生成+2价和+3价的铁,说明氧化性:氯气>硫。
2.与酸反应:(1)与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H 2SO 4等)的反应: Fe + 2H += Fe 2++ H 2↑(2)常温下,铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
所以可用铁制容器盛装浓硫酸或浓硝酸。
(3)加热时,铁与热浓硫酸、浓硝酸反应:2Fe +6H 2SO 4(浓)Fe 2(SO 4)3+3SO 2↑+6H 2O(4)铁与稀硝酸反应不产生H 2。
当HNO 3过量时,铁元素的存在形式为Fe 3+。
反应原理:Fe +4HNO 3===Fe(NO 3)3+NO↑+2H 2O ,当Fe 过量时,铁元素的存在形式为Fe 2+。
反应原理:3Fe +8HNO 3===3Fe(NO 3)2+2NO↑+4H 2O ,当14<n Fe n HNO 3<38时:铁元素的存在形式为Fe 2+和Fe 3+。
3. 与某些盐溶液的反应:(1)与CuSO 4溶液反应:Fe +Cu 2+===Fe 2++Cu (置换反应)(2)与FeCl3溶液反应:2Fe3++Fe===3Fe2+(归中反应)例题1、下列说法正确的是。
①1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2N A②常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,说明常温下,铁与浓硫酸不发生化学反应③将铁屑放入稀HNO3中,证明Fe比H2活泼④用NaOH溶液可以除去氧化铁中混有的二氧化硅⑤Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3⑥铁的氧化物(Fe x O)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 ml Cl2,恰好将Fe2+完全氧化,x值为0.80⑦Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中一定有+3价铁生成⑧铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在⑨铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为+3价⑩将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中,制备Fe(OH)3胶体⑪将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液,有气体生成,溶液呈红色,稀硝酸将Fe氧化为Fe3+⑫铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2二、铁的氧化物和氢氧化物1.铁的氧化物2.铁的氢氧化物3.氢氧化亚铁的制备 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CCl 4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应用H 2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH 溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯(或煤油)例题2、下列说法正确的是 。
①赤铁矿的主要成分是Fe 3O 4②向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN 溶液2~3滴,溶液呈红色,说明红砖中含有氧化铁 ③Fe 2O 3――→盐酸FeCl 3(aq)――→蒸发无水FeCl 3④制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁⑤Fe 3O 4为红棕色晶体⑥磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为:3Fe2++4H++NO-3===3Fe3++NO↑+3H2O⑦氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O⑧Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3,但能通过化合反应制取Fe(OH)3⑨Fe(OH)2在空气中加热,可得到FeO⑩图示装置能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀⑪FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到浅绿色溶液⑫向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol·L−1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含Fe3+。
若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为2.4 g三、铁盐与亚铁盐1.Fe2+的性质:含有Fe2+的溶液呈浅绿色,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。
2.Fe3+的性质:含有Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+处于铁的高价态,Fe3+具有较强的氧化性。
Fe(OH)3是很弱的碱,且溶度积很小,因而Fe3+极易水解,只能存在于酸性较强的溶液中。
6.“铁三角”的应用:例题3、下列说法正确的是。
①检验溶液中是否含有Fe2+,取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN 溶液,观察实验现象②检验Fe(NO3)2晶体是否氧化变质的方法是将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN 溶液,观察溶液是否变红③FeCl3腐蚀Cu制印刷电路板是由于铁比铜的金属性强④Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O⑤向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉:Fe3++Fe===2Fe2+⑥室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe3+的氧化性比I2的强⑦用NaOH溶液和盐酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2⑧1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2N A⑨Fe2(SO4)3溶液中K+、Fe3+、I−、Br−可以大量共存⑩除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤⑪现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是苹果汁中的Fe2+变成Fe3+⑫在FeCl3、CuCl2混合液中,加入少量Fe粉一定有H2产生且有Cu析出【指点迷津】(1)从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知:Fe只有还原性,Fe3+通常只有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性,以还原性为主。
(2)铁盐与亚铁盐的配制:因Fe2+、Fe3+易水解,且Fe2+易被空气中的氧气氧化,故配制过程为:先将它们溶解在对应的酸中,然后加水冲稀到指定的浓度。
(注意:配制亚铁盐溶液时,要加入少量的铁粉,以防止Fe2+的氧化)(3)在Cu2+、Fe2+、Fe3+混合溶液中的除去Fe2+、Fe3+一般操作方法是先加入氧化剂,将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3等物质(不引入杂质离子),调节溶液的pH,待Fe3+水解完全生成沉淀(此时其他离子不水解),过滤除去。
(4)检验铁元素的价态,可以考虑先观察其水溶液的颜色:含Fe2+的溶液为浅绿色,含有Fe3+的溶液为棕黄色。
然后将其与NaOH溶液或KSCN溶液反应观察产物的颜色来鉴别检验:Fe2+与NaOH生成不稳定的白色沉淀Fe(OH)2,该白色沉淀暴露在空气中会迅速转变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀Fe(OH)3,Fe2+和KSCN溶液作用没有颜色变化;而Fe3+与NaOH溶液直接生成红褐色沉淀,或与KSCN溶液作用呈血红色。
(5)FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。
但Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性酸,将不能得到Fe(OH)3固体。
(6)过量的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
(7)Na2FeO4(高铁酸钠)作新型净水剂的原理是高价铁具有强氧化性,能杀菌消毒;同时生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中的杂质悬浮物,因此它是一种新型的净水剂。
【课时练习】1.有一种铁的化合物俗称铁红,常用作红色油漆和外墙涂料,这种铁的化合物是A.Fe2O3B.Fe(OH)3C.FeO D.Fe3O42.下列物质不能用单质化合而成的是( )A.CuS B.FeS C.FeCl3D.HgS3.铁是人类应用较早,当前应用量最大的金属元素。
下列有关说法中正确的是() A.人类使用铁制品在铝之后B.常温下,铁不能与浓硝酸反应C.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2D.除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加入适量氯水4.在通风橱中进行下列实验:下列说法中,不正确...的是( ) A .Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O 2=2NO 2 B .Ⅱ中的现象说明Fe 表面形成致密的氧化层,阻止Fe 进一步反应 C .对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO 3的氧化性强于浓HNO 3D .针对Ⅲ中现象,在Fe 、Cu 之间连接电流计,可判断Fe 是否持续被氧化5.向含有c (FeCl 3)=0.2mol•L ﹣1、c (FeCl 2)=0.1mol•L ﹣1的混合溶液中滴加稀NaOH 溶液可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3nm 的金属氧化物,下列有关说法中正确的是()A .该分散系的分散质为Fe 2O 3B .可用过滤的方法将黑色金属氧化物与NaCl 分离开C .在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明该分散系带正电荷D .当光束通过该分散系时,可以看到一条光亮的“通路”6.实验小组同学探究FeSO 4分解反应并检验反应产物(加热及加持装置略)。
下列有关FeSO 4分解的说法不正确...的是( )A .Ⅰ中固体变为红棕色,说明反应生成了Fe 2O 3B .Ⅰ中反应需持续加热,说明FeSO 4分解是吸热反应C .Ⅱ中品红溶液颜色褪去,说明反应生成了SO 2D .Ⅲ中未产生白色沉淀,说明反应未生成SO 37.铁氧体(Fe 3O 4)法是处理含废铬水的常用方法,其原理是用FeSO 4把废水中Cr 2O 27-还原为Cr 3+,并通过调节废水的pH ,使生成物组成符合类似于铁氧体(Fe 3O 4或Fe 2O 3•FeO)的复合氧化物(+3+3+22-x xCr Fe FeO ⋅)。