化學第10講 鐵及其重要化合物

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1、第第1010講鐵及其重要化合物講鐵及其重要化合物【考綱要求考綱要求】 了解鐵及其重要化合物的制備方法了解鐵及其重要化合物的制備方法, ,掌握其主要性質及掌握其主要性質及其應用。其應用?？键c考點1 1鐵的單質、氧化物及氫氧化物鐵的單質、氧化物及氫氧化物知識梳理知識梳理1.1.鐵的存在鐵的存在2.2.海水中提取鎂海水中提取鎂(1)(1)工藝流程工藝流程顏色狀態(tài)顏色狀態(tài)導電、導熱性、導電、導熱性、延展性延展性特性特性地殼含量地殼含量 色固體色固體良好良好被磁鐵吸引被磁鐵吸引占第占第 位位銀白銀白4 4 (2) (2)化學性質化學性質( (寫出化學方程式或離子方程式寫出化學方程式或離子方程式) )23

2、43Fe2O Fe O燃 點點232Fe3Cl 2FeCl燃 點點 FeS FeS22 FeI FeI 2342 3Fe4H O g Fe O +4H高溫溫3323 Fe4HNO Fe NONO2H O 稀3322 3Fe8HNO 3Fe NO2NO4H O 稀化鈍鈍32 Fe2Fe 3Fe3.3.鐵的氧化物鐵的氧化物鐵紅鐵紅 紅棕色粉末紅棕色粉末 +2 +2 +3 +3 +2+2、+3 +3 4.4.鐵的氫氧化物鐵的氫氧化物白色固體白色固體 紅褐色固體紅褐色固體 灰綠灰綠紅褐紅褐【多維思考多維思考】1.1.判斷下列說法是否正確判斷下列說法是否正確, ,正確的打正確的打“”, ,錯誤的打錯誤的

3、打“”。(1)(1)鐵與過量的硫粉共熱產(chǎn)物是鐵與過量的硫粉共熱產(chǎn)物是FeFe2 2S S3 3。( () )(2)Fe(2)Fe分別與氯氣和鹽酸反應所得氯化物相同。分別與氯氣和鹽酸反應所得氯化物相同。( () )(3)(3)用鐵制容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸。用鐵制容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸。( () )(4)Fe(4)Fe與稀與稀HNOHNO3 3、稀、稀H H2 2SOSO4 4反應均有氣泡產(chǎn)生反應均有氣泡產(chǎn)生, ,說明說明FeFe與兩種酸均發(fā)生置換反應。與兩種酸均發(fā)生置換反應。( () )(5)Fe(5)Fe在足量在足量ClCl2 2中燃燒生成中燃燒生成FeClFeCl3 3, ,在少量在

4、少量ClCl2 2中燃燒生成中燃燒生成FeClFeCl2 2。( () )(6)Fe(6)Fe2 2O O3 3不可與水反應得到不可與水反應得到Fe(OH)Fe(OH)3 3, ,所以不能通過化合反應制取所以不能通過化合反應制取Fe(OH)Fe(OH)3 3。( () )(7)(7)鐵表面自然形成的氧化層能保護內層金屬不被空氣氧化。鐵表面自然形成的氧化層能保護內層金屬不被空氣氧化。( () )提示提示: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)(7)(7)2.2.鐵、鋁遇冷的濃硫酸或濃硝酸發(fā)生鈍化鐵、鋁遇冷的濃硫酸或濃硝酸發(fā)生鈍化, ,是物理變化還是化學變化是

5、物理變化還是化學變化? ?提示提示: :化學變化?；瘜W變化。3.3.通過化合反應能制取通過化合反應能制取FeClFeCl2 2、FeClFeCl3 3、Fe(OH)Fe(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3嗎嗎? ?能制取的用化學能制取的用化學方程式表示。方程式表示。考點演練考點演練考向一鐵的單質、氧化物和氫氧化物的性質考向一鐵的單質、氧化物和氫氧化物的性質1.1.下列物質反應后一定有下列物質反應后一定有+3+3價鐵生成的是價鐵生成的是( ( ) )過量的過量的FeFe與與ClCl2 2加熱時發(fā)生反應加熱時發(fā)生反應FeFe與過量稀與過量稀H H2 2SOSO4 4反應后反應后, ,再向

6、其中加再向其中加KNOKNO3 3FeFe與過量的與過量的S S加熱時發(fā)生反應加熱時發(fā)生反應Fe(NOFe(NO3 3) )2 2溶液中加少量鹽酸溶液中加少量鹽酸FeFe和和FeFe2 2O O3 3的混合物溶于鹽酸中的混合物溶于鹽酸中A.A. B. B. C. C. D. D.D D2.2.鐵屑溶于過量稀硫酸鐵屑溶于過量稀硫酸, ,過濾后向濾液中加入過量氨水過濾后向濾液中加入過量氨水, ,有白色沉淀生成有白色沉淀生成, ,過過濾濾, ,在空氣中加熱沉淀至質量不再發(fā)生變化為止在空氣中加熱沉淀至質量不再發(fā)生變化為止, ,得到紅棕色殘渣。上述沉淀得到紅棕色殘渣。上述沉淀和殘渣分別是和殘渣分別是(

7、( ) )A.Fe(OH)A.Fe(OH)3 3FeFe2 2O O3 3 B.Fe(OH) B.Fe(OH)2 2FeFe2 2O O3 3C.Fe(OH)C.Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3 D.Fe(OH) D.Fe(OH)2 2FeFe3 3O O4 4B B解析解析: :鐵與稀硫酸反應生成鐵與稀硫酸反應生成FeSOFeSO4 4, ,再與過量氨水反應生成白色沉淀再與過量氨水反應生成白色沉淀Fe(OH)Fe(OH)2 2, ,在空氣中加熱在空氣中加熱Fe(OH)Fe(OH)2 2, ,鐵元素被氧化為鐵元素被氧化為+3 +3 價價, ,最后所得紅棕色殘渣為最后所得紅棕色殘

8、渣為FeFe2 2O O3 3。歸納總結歸納總結鐵與氧化劑反應后的價態(tài)判斷方法鐵與氧化劑反應后的價態(tài)判斷方法1.1.鐵與弱氧化劑鐵與弱氧化劑( (如如S S、I I2 2、H H+ +、FeFe3+3+、CuCu2+2+) )等反應所得產(chǎn)物為等反應所得產(chǎn)物為FeFe2+2+, ,鐵元素鐵元素的價態(tài)為的價態(tài)為+2+2價。價。2.2.鐵與強氧化劑鐵與強氧化劑( (如如ClCl2 2、BrBr2 2、濃、濃H H2 2SOSO4 4、硝酸等、硝酸等) )反應所得產(chǎn)物為反應所得產(chǎn)物為FeFe3+3+, ,鐵元鐵元素的價態(tài)為素的價態(tài)為+3+3價。價。3.3.鐵在純氧中燃燒以及在高溫下與鐵在純氧中燃燒以及

9、在高溫下與H H2 2O(g)O(g)反應得到的產(chǎn)物為反應得到的產(chǎn)物為FeFe3 3O O4 4, ,鐵元素鐵元素的價態(tài)為的價態(tài)為+2+2、+3+3價。價?？枷蚨枷蚨﨔e(OH)Fe(OH)2 2的制備方法的制備方法3.3.導學號導學號 96656061 96656061 下列各圖示中能較長時間看到下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)Fe(OH)2 2白色沉淀的是白色沉淀的是_ _( (填序號填序號) )。 答案答案: :4.4.用下列方法可制得白色的用下列方法可制得白色的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀沉淀: :用不含用不含F(xiàn)eFe3+3+的的 FeSOFeSO4 4溶液與用不含溶液與

10、用不含O O2 2的蒸餾水配制的的蒸餾水配制的NaOHNaOH溶液反應制備。溶液反應制備。(1)(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSOFeSO4 4溶液時還需加入溶液時還需加入 。 (2)(2)除去蒸餾水中溶解的除去蒸餾水中溶解的O O2 2常采用常采用 的方法。的方法。 (3)(3)生成白色生成白色Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀的操作是用長滴管吸取不含沉淀的操作是用長滴管吸取不含O O2 2的的NaOHNaOH溶液溶液, ,插入插入FeSOFeSO4 4溶液液面下溶液液面下, ,再擠出再擠出NaOHNaOH溶液。這樣操作的理由是溶液。這樣操作的理由是 。 解析解析:

11、:(1)Fe(1)Fe2+2+易水解易水解, ,要加入稀硫酸防止其水解要加入稀硫酸防止其水解;Fe;Fe2+2+易被空氣中的易被空氣中的O O2 2氧化氧化, ,要加要加FeFe粉防止粉防止FeFe2+2+被氧化。被氧化。(2)(2)氣體的溶解度隨溫度升高而氣體的溶解度隨溫度升高而降低降低, ,所以煮沸后的水中溶解的所以煮沸后的水中溶解的O O2 2較少。較少。答案答案: :(1)(1)稀硫酸、鐵屑稀硫酸、鐵屑(2)(2)煮沸煮沸(3)(3)避免生成的避免生成的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀接觸沉淀接觸O O2 2歸納總結歸納總結防止防止Fe(OH)Fe(OH)2 2氧化的方法氧化的方法1

12、.1.將配制溶液的蒸餾水煮沸將配制溶液的蒸餾水煮沸, ,驅除溶液中的氧氣。驅除溶液中的氧氣。2.2.將盛有將盛有NaOHNaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管的亞鐵鹽溶液底部溶液的膠頭滴管尖端插入試管的亞鐵鹽溶液底部, ,并慢慢并慢慢擠出擠出NaOHNaOH溶液。溶液。3.3.在亞鐵鹽溶液上面充入保護氣在亞鐵鹽溶液上面充入保護氣, ,如如H H2 2、N N2 2、稀有氣體等。、稀有氣體等。4.4.在亞鐵鹽溶液上面加保護層在亞鐵鹽溶液上面加保護層, ,如苯、植物油等。如苯、植物油等。5.5.用用FeFe作陽極作陽極, ,石墨作陰極石墨作陰極, ,電解電解NaOHNaOH溶液溶液, ,利用新產(chǎn)生的利

13、用新產(chǎn)生的FeFe2+2+與與OHOH- -反應反應制取。制取。考點考點2 2FeFe2+2+、FeFe3+3+的性質及檢驗的性質及檢驗知識梳理知識梳理1.1.亞鐵鹽亞鐵鹽(1)Fe(1)Fe2+2+的氧化性和還原性的氧化性和還原性淺綠淺綠 還原性還原性 還原性還原性 FeFe2+2+的酸性溶液與的酸性溶液與H H2 2O O2 2反應的離子方程式反應的離子方程式: : 。(2)(2)可水解可水解Fe(OH)Fe(OH)2 2是弱堿是弱堿, ,含含F(xiàn)eFe2+2+的鹽的鹽( (如硫酸亞鐵如硫酸亞鐵) )溶液呈溶液呈 性。配制硫酸亞鐵溶液性。配制硫酸亞鐵溶液時常加少量時常加少量 抑制抑制FeFe

14、2+2+的水解的水解, ,加少量加少量 防止防止FeFe2+2+被氧化。被氧化。FeFe3+3+可腐蝕印刷電路板上的銅箔可腐蝕印刷電路板上的銅箔, ,反應的離子方程式為反應的離子方程式為 。酸酸鐵屑鐵屑硫酸硫酸棕黃棕黃 氧化性氧化性 還原還原 (2)(2)易水解易水解:Fe(OH):Fe(OH)3 3是很弱的堿是很弱的堿, ,且溶度積很小且溶度積很小, ,因而因而FeFe3+3+極易水解極易水解, ,只能存在只能存在于酸性較強的溶液中。于酸性較強的溶液中。利用利用FeFe3+3+易水解的性質易水解的性質, ,實驗室可將實驗室可將FeClFeCl3 3飽和溶液滴入沸水中制取氫氧化飽和溶液滴入沸水

15、中制取氫氧化鐵膠體鐵膠體, ,反應的化學方程式反應的化學方程式:FeCl:FeCl3 3+3H+3H2 2O O Fe(OH)Fe(OH)3 3( (膠體膠體)+3HCl)+3HCl。利用利用FeFe3+3+易水解的性質易水解的性質, ,工業(yè)上常用調節(jié)工業(yè)上常用調節(jié)pHpH方法除去溶液中的方法除去溶液中的FeFe3+3+。利用利用FeFe3+3+易水解的性質易水解的性質, ,實驗室配制氯化鐵溶液實驗室配制氯化鐵溶液, ,通常將氯化鐵固體先溶于通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中較濃的鹽酸中, ,然后再稀釋至所需濃度。然后再稀釋至所需濃度。因因FeFe3+3+易水解易水解, ,故制備無水的故制備無

16、水的FeClFeCl3 3應在應在HClHCl氣流中加熱蒸干氣流中加熱蒸干FeClFeCl3 3溶液。溶液。堿堿 3.Fe3.Fe2+2+、FeFe3+3+的檢驗方法的檢驗方法(1)(1)用用KSCNKSCN溶液和氯水溶液和氯水(2)(2)用用NaOHNaOH溶液溶液藍色沉淀藍色沉淀 4.4.含含F(xiàn)eFe2+2+、FeFe3+3+的除雜問題的除雜問題主要成分主要成分雜質雜質除雜方法除雜方法FeClFeCl3 3(aq)(aq)FeClFeCl2 2加入氯水或加入氯水或H H2 2O O2 2FeClFeCl2 2(aq)(aq)FeClFeCl3 3加過量鐵粉后過濾加過量鐵粉后過濾FeClFe

17、Cl2 2(aq)(aq)CuClCuCl2 2加過量鐵粉后過濾加過量鐵粉后過濾提示提示: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)2.2.填寫除去括號中的雜質的方法填寫除去括號中的雜質的方法, ,并寫出反應的離子方程式。并寫出反應的離子方程式。(1)FeCl(1)FeCl2 2(Fe(Fe3+3+) )除去方法除去方法: : , ,離子方程式離子方程式: : 。 (2)FeCl(2)FeCl3 3(FeCl(FeCl2 2) )除去方法除去方法: : 。 離子方程式離子方程式: : 。 (3)Fe(3)Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3(FeSO(FeSO4 4) )除去方法

18、除去方法: : , , 離子方程式離子方程式: : 。 (4)FeCl(4)FeCl2 2(Cu(Cu2+2+) )除去方法除去方法: : , ,離子方程式離子方程式: : 。 考點演練考點演練考向一考向一含鐵物質的除雜問題含鐵物質的除雜問題1.Fe1.Fe2+2+、FeFe3+3+、ZnZn2+2+較完全地形成氫氧化物沉淀的較完全地形成氫氧化物沉淀的pHpH分別為分別為6.76.7、3.73.7、4.64.6。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量某硫酸鋅酸性溶液中含有少量FeFe2+2+、FeFe3+3+雜質離子雜質離子, ,為除去這些離子制得純凈為除去這些離子制得純凈的的ZnSOZnSO4 4, ,

19、應加入的試劑是應加入的試劑是( ( ) )A.NaOHA.NaOH溶液溶液 B.B.氨水氨水C.KMnOC.KMnO4 4、ZnCOZnCO3 3 D.H D.H2 2O O2 2、ZnOZnOD D解析解析: :由于由于FeFe2+2+沉淀所需沉淀所需pHpH比比ZnZn2+2+大大, ,應首先將應首先將FeFe2+2+氧化為氧化為FeFe3+3+, ,然后調節(jié)溶然后調節(jié)溶液的液的pHpH使使ZnZn2+2+還不沉淀時還不沉淀時FeFe3+3+已沉淀完全。氧化劑已沉淀完全。氧化劑H H2 2O O2 2將將FeFe2+2+氧化為氧化為FeFe3+3+, , ZnOZnO能消耗溶液中的能消耗溶

20、液中的H H+ +且不引入新的雜質離子且不引入新的雜質離子, ,故故D D項符合要求。項符合要求。2.2.下列除雜的操作不正確的是下列除雜的操作不正確的是( ( ) )A.MgClA.MgCl2 2溶液中混有少量溶液中混有少量FeClFeCl3 3: :加入足量鎂充分反應后過濾加入足量鎂充分反應后過濾B.FeClB.FeCl2 2溶液中混有少量溶液中混有少量FeClFeCl3 3: :加入過量鐵粉充分反應后過濾加入過量鐵粉充分反應后過濾C.CuClC.CuCl2 2溶液中混有少量溶液中混有少量FeClFeCl3 3: :加入加入NaOHNaOH溶液充分反應后過濾溶液充分反應后過濾D.CuClD

21、.CuCl2 2溶液中混有少量溶液中混有少量FeClFeCl2 2: :先加入先加入H H2 2O O2 2將將FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+3+, ,再加入再加入CuOCuO充分充分反應后過濾反應后過濾C C解析解析: :C C項中加入項中加入NaOHNaOH溶液溶液,Cu,Cu2+2+、FeFe3+3+均轉化成氫氧化物沉淀均轉化成氫氧化物沉淀, ,不符合除雜不符合除雜要求。要求。歸納總結歸納總結混合溶液中混合溶液中FeFe3+3+、FeFe2+2+的除去方法的除去方法1.Fe1.Fe3+3+的除去方法的除去方法: :調節(jié)溶液的調節(jié)溶液的pHpH約為約為4,4,使使FeFe3+3+

22、水解生成水解生成Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀而沉淀而除去。如除去除去。如除去MgClMgCl2 2溶液中的溶液中的FeFe3+3+, ,可向溶液中加入可向溶液中加入MgOMgO、Mg(OH)Mg(OH)2 2、MgCOMgCO3 3之一之一, ,與與FeFe3+3+水解產(chǎn)生的水解產(chǎn)生的H H+ +反應反應, ,促進促進FeFe3+3+的水解的水解, ,將將FeFe3+3+轉化為轉化為 Fe(OH)Fe(OH)3 3 而除去。而除去。2.Fe2.Fe2+2+的除去方法的除去方法: :首先向溶液中加入氧化劑如首先向溶液中加入氧化劑如H H2 2O O2 2、氯水等、氯水等, ,將將FeFe2

23、+2+氧化氧化為為FeFe3+3+, ,再調節(jié)溶液的再調節(jié)溶液的pHpH約為約為4,4,使使FeFe3+3+轉化為轉化為Fe(OH)Fe(OH)3 3而除去。如除去而除去。如除去CuClCuCl2 2溶液中的溶液中的FeFe2+2+, ,可向溶液中先加入可向溶液中先加入H H2 2O O2 2, ,再加入再加入CuOCuO、Cu(OH)Cu(OH)2 2、CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3之一而將之一而將FeFe2+2+除去。除去。考向二考向二 FeFe2+2+、FeFe3+3+的檢驗的檢驗3.3.導學號導學號 96656062 96656062 下列離子的檢驗方法合理的是下列

24、離子的檢驗方法合理的是( ( ) )A.A.向某溶液中滴入向某溶液中滴入KSCNKSCN溶液呈紅色溶液呈紅色, ,說明不含說明不含F(xiàn)eFe2+2+B.B.向某溶液中通入向某溶液中通入ClCl2 2, ,然后再加入然后再加入KSCNKSCN溶液變紅色溶液變紅色, ,說明原溶液中含有說明原溶液中含有FeFe2+2+C.C.向某溶液中加入向某溶液中加入NaOHNaOH溶液溶液, ,得紅褐色沉淀得紅褐色沉淀, ,說明溶液中含有說明溶液中含有FeFe3+3+D.D.向某溶液中加入向某溶液中加入NaOHNaOH溶液得白色沉淀溶液得白色沉淀, ,又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色, ,說明

25、說明該溶液中只含有該溶液中只含有FeFe2+2+, ,不含有不含有MgMg2+2+C C 解析解析: :A A項中只能說明含有項中只能說明含有FeFe3+3+, ,不能說明不含不能說明不含F(xiàn)eFe2+2+, ,不合理不合理;B;B項原溶液中也項原溶液中也可能只有可能只有FeFe3+3+而沒有而沒有FeFe2+2+;D;D項中氧化后生成的紅褐色沉淀項中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)Fe(OH)3 3也可能掩也可能掩蓋了生成的白色沉淀蓋了生成的白色沉淀 Mg(OH)Mg(OH)2 2。4.4.以下實驗能證明某溶液中不含以下實驗能證明某溶液中不含F(xiàn)eFe3+3+而可能含有而可能含有FeFe2+2

26、+的是的是( ( ) )A.A.滴入滴入KSCNKSCN溶液溶液, ,不顯紅色不顯紅色B.B.滴加足量氯水滴加足量氯水, ,再加再加KSCNKSCN溶液溶液, ,顯紅色顯紅色C.C.滴入滴入KSCNKSCN溶液溶液, ,不顯紅色不顯紅色, ,再加氯水再加氯水, ,溶液變紅溶液變紅D.D.滴入滴入KSCNKSCN溶液溶液, ,不顯紅色不顯紅色, ,再加足量高錳酸鉀溶液再加足量高錳酸鉀溶液, ,溶液變紅溶液變紅C C 解析解析: :A A項項, ,只滴加只滴加KSCNKSCN溶液溶液, ,根據(jù)溶液是否顯紅色根據(jù)溶液是否顯紅色, ,能檢驗出溶液中是否含能檢驗出溶液中是否含有有FeFe3+3+, ,無

27、法驗證無法驗證FeFe2+2+是否存在是否存在, ,錯誤錯誤;B;B項項, ,若原溶液中含若原溶液中含F(xiàn)eFe3+3+, ,滴加氯水后再滴加氯水后再滴加滴加KSCNKSCN溶液后也顯紅色溶液后也顯紅色, ,無法證明原溶液中含有的是無法證明原溶液中含有的是FeFe3+3+還是還是FeFe2+2+, ,錯錯誤誤;C;C項項, ,先滴加先滴加KSCNKSCN溶液溶液, ,不顯紅色不顯紅色, ,說明原溶液不含說明原溶液不含F(xiàn)eFe3+3+, ,再滴加氯水后顯再滴加氯水后顯紅色紅色, ,說明滴加氯水后溶液中有說明滴加氯水后溶液中有FeFe3+3+, ,證明原溶液中含有證明原溶液中含有FeFe2+2+,

28、,正確正確;D;D項項, ,滴滴入入KSCNKSCN溶液溶液, ,不顯紅色不顯紅色, ,證明不含證明不含F(xiàn)eFe3+3+, ,再加足量高錳酸鉀溶液再加足量高錳酸鉀溶液( (高錳酸鉀溶高錳酸鉀溶液是紫紅色液是紫紅色),),溶液變紅無法證明原溶液中含有溶液變紅無法證明原溶液中含有FeFe2+2+, ,錯誤。錯誤。5.5.請你書寫出以下反應的離子方程式請你書寫出以下反應的離子方程式: :(1)(1)用硫氰化鉀檢驗用硫氰化鉀檢驗FeFe3+3+存在的離子方程式存在的離子方程式: : 。 (2)(2)用鐵氰化鉀檢驗用鐵氰化鉀檢驗FeFe2+2+存在的離子方程式存在的離子方程式: : 。 (3)(3)酸性

29、高錳酸鉀與草酸溶液反應的離子方程式酸性高錳酸鉀與草酸溶液反應的離子方程式: : 。 易錯易混易錯易混檢驗檢驗FeFe2+2+和和FeFe3+3+時的注意事項時的注意事項1.1.檢驗檢驗FeFe2+2+時不能先加氯水后加時不能先加氯水后加KSCNKSCN溶液溶液, ,也不能將加也不能將加KSCNKSCN后的混合溶液后的混合溶液加入足量的新制氯水中加入足量的新制氯水中( (新制氯水能氧化新制氯水能氧化SCNSCN- -) )。2.Fe2.Fe3+3+、FeFe2+2+、ClCl- -同時存在時不能用酸性同時存在時不能用酸性KMnOKMnO4 4溶液檢驗溶液檢驗FeFe2+2+(Cl(Cl- -能還

30、原酸能還原酸性性KMnOKMnO4 4, ,有干擾有干擾) )?？键c考點3 3“鐵三角鐵三角”知識梳理知識梳理“鐵三角鐵三角”的轉化關系的轉化關系完成下列變化的離子方程式。完成下列變化的離子方程式。(1)(1)將將H H2 2S S氣體通入氣體通入FeClFeCl3 3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀: : 。(2)(2)將將FeClFeCl3 3溶液滴入溶液滴入KI-KI-淀粉溶液淀粉溶液, ,溶液變藍溶液變藍: : 。(3)(3)用用FeClFeCl3 3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔: : 。(4)(4)將將H H2 2O O2 2溶液滴入酸性溶液滴入酸性F

31、eClFeCl2 2溶液中溶液中: : 。(5)(5)將將FeClFeCl2 2溶液滴入溶液滴入HNOHNO3 3溶液中溶液中, ,有無色氣體放出有無色氣體放出: : 。(6)(6)向向FeSOFeSO4 4溶液中滴加溶液中滴加KMnOKMnO4 4(H(H+ +):): 。提示提示: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)提示提示: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)2.2.在一定量的稀在一定量的稀HNOHNO3 3中慢慢加入鐵粉中慢慢加入鐵粉, ,得到的得到的FeFe2+2+的物質的量的物質的量( (縱坐標縱坐標) )與所加與所加鐵粉的物質的量鐵粉的物質的量( (橫坐標橫坐

32、標) )的關系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應的的關系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應的橫線上。橫線上。FeFe3+3+FeFe2+2+FeFe、FeFe2+2+FeFe2+2+、FeFe3+3+(1)AB(1)AB段鐵元素以段鐵元素以 形式存在。形式存在。 (2)BC(2)BC段鐵元素以段鐵元素以 形式存在。形式存在。 (3)CD(3)CD段鐵元素以段鐵元素以 形式存在。形式存在。 考點演練考點演練考向一考向一“鐵三角鐵三角”的轉化關系及應用的轉化關系及應用1.A1.A、B B、C C三種物質中均含有同一種元素三種物質中均含有同一種元素M,M,它們之間有如圖所示的轉化關系。它們之間有

33、如圖所示的轉化關系。A A為一種金屬單質為一種金屬單質, ,其產(chǎn)量直接關系國民經(jīng)濟命脈。反應均為化合反其產(chǎn)量直接關系國民經(jīng)濟命脈。反應均為化合反應應, ,反應為置換反應。下列有關說法不正確的是反應為置換反應。下列有關說法不正確的是( ( ) )A.A.中所加試劑可能是氯氣中所加試劑可能是氯氣B.B.中需要加具有氧化性的試劑中需要加具有氧化性的試劑C.AC.A與稀硝酸反應一定能實現(xiàn)元素與稀硝酸反應一定能實現(xiàn)元素M M在中發(fā)生的價態(tài)變化在中發(fā)生的價態(tài)變化D.D.元素元素M M在中發(fā)生的價態(tài)變化也能通過加碘化鉀溶液實現(xiàn)在中發(fā)生的價態(tài)變化也能通過加碘化鉀溶液實現(xiàn)C C 解析解析: :根據(jù)轉化關系可確定

34、根據(jù)轉化關系可確定A A為變價金屬為變價金屬, ,應為應為Fe,Fe,反應加入氯氣能實反應加入氯氣能實現(xiàn)現(xiàn),B,B為為FeClFeCl3 3,C,C為為FeClFeCl2 2,A,A項正確項正確; ;反應是鐵元素由反應是鐵元素由+2+2價升高到價升高到+3+3價價, ,需需要加具有氧化性的試劑要加具有氧化性的試劑,B,B項正確項正確; ;過量的鐵與稀硝酸反應時過量的鐵與稀硝酸反應時, ,生成硝酸亞生成硝酸亞鐵鐵,C,C項不正確項不正確;Fe;Fe3+3+能將能將I I- -氧化成氧化成I I2 2, ,自身被還原成自身被還原成FeFe2+2+,D,D項正確。項正確。2.2.導學號導學號 966

35、56063 96656063 向含有向含有1 mol HNO1 mol HNO3 3和和1 mol H1 mol H2 2SOSO4 4的混合溶液中逐漸加的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量入鐵粉至過量, ,溶液中金屬陽離子溶液中金屬陽離子a a、b b與所加鐵粉的物質的量的關系如圖所與所加鐵粉的物質的量的關系如圖所示示( (已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)NO)。下列有關判斷不正確的是。下列有關判斷不正確的是( ( ) )A.aA.a表示表示FeFe3+3+的關系曲線的關系曲線B.nB.n1 1=0.75=0.75C.PC.P點時點時,n(Fe,n(Fe2+2+)=0.562

36、 5 mol)=0.562 5 molD.D.向向P P點溶液中加入銅粉點溶液中加入銅粉, ,最多可溶解最多可溶解14.4 g14.4 gC C歸納總結歸納總結鐵與硫酸、硝酸的混酸反應順序總結鐵與硫酸、硝酸的混酸反應順序總結考向二考向二守恒思想在鐵及其化合物計算中的應用守恒思想在鐵及其化合物計算中的應用3.3.現(xiàn)有現(xiàn)有CuOCuO和和FeFe2 2O O3 3組成的混合物組成的混合物a g,a g,向其中加入向其中加入 2 mol2 molL L-1-1的硫酸溶液的硫酸溶液50 mL,50 mL,恰好完全反應。若將恰好完全反應。若將a ga g該混合物在足量該混合物在足量H H2 2中加熱中加

37、熱, ,使其充分反應使其充分反應, ,冷卻后剩冷卻后剩余固體的質量為余固體的質量為( ( ) )A.1.6a gA.1.6a g B.(a-1.6)g B.(a-1.6)gC.(a-3.2)gC.(a-3.2)g D.1.6 g D.1.6 gB B解析解析: :金屬氧化物與硫酸恰好完全反應金屬氧化物與硫酸恰好完全反應, ,生成硫酸鹽和水生成硫酸鹽和水,n(H,n(H2 2SOSO4 4)=50)=50 1010-3-3 L L2 mol2 molL L-1-1=0.1 mol=0.1 mol。由氫、氧原子守恒知。由氫、氧原子守恒知:H:H2 2SOSO4 4H H2 2O,O,生成生成n(H

38、n(H2 2O)=0.1 mol,n(O)=0.1 mol,m(O)=1.6 g,a gO)=0.1 mol,n(O)=0.1 mol,m(O)=1.6 g,a g金屬氧化物中金屬的質金屬氧化物中金屬的質量為量為(a-1.6)g(a-1.6)g。4.4.(2017(2017江西樟樹模擬江西樟樹模擬) )鐵的常見化合價有鐵的常見化合價有+2+2價和價和+3+3價。據(jù)研究價。據(jù)研究, ,鐵在濃鐵在濃HNOHNO3 3中發(fā)生鈍化時中發(fā)生鈍化時, ,可生成一種化學式為可生成一種化學式為FeFe8 8O O1111的化合物的化合物, ,它可以看作由它可以看作由FeOFeO和和FeFe2 2O O3 3組

39、成的復雜氧化物。該化合物可以表示為組成的復雜氧化物。該化合物可以表示為( ( ) )A.FeOA.FeO3Fe3Fe2 2O O3 3B.2FeOB.2FeO3Fe3Fe2 2O O3 3C.FeOC.FeO2Fe2Fe2 2O O3 3D.2FeOD.2FeOFeFe2 2O O3 3B B5.5.導學號導學號 96656064 96656064 有一塊鐵的有一塊鐵的“氧化物氧化物”樣品樣品, ,用用140 mL 5.0 mol140 mL 5.0 molL L-1-1鹽鹽酸恰好將之完全溶解酸恰好將之完全溶解, ,所得溶液還能吸收所得溶液還能吸收0.025 mol Cl0.025 mol C

40、l2 2, ,恰好使其中的恰好使其中的FeFe2+2+全部轉變?yōu)槿哭D變?yōu)镕eFe3+3+, ,則該樣品可能的化學式為則該樣品可能的化學式為( ( ) )A.FeA.Fe2 2O O3 3B.FeB.Fe3 3O O4 4C.FeC.Fe4 4O O5 5D.FeD.Fe5 5O O7 7D D歸納總結歸納總結 確定鐵的氧化物組成的基本方法確定鐵的氧化物組成的基本方法真題體驗真題體驗 感悟考法感悟考法明確考向明確考向考向一鐵及其重要化合物的性質考向一鐵及其重要化合物的性質C C 2.2.下列敘述正確的是下列敘述正確的是( ( ) )A.A.(2015(2015全國全國卷卷) )將稀硝酸加入過量

41、鐵粉中將稀硝酸加入過量鐵粉中, ,充分反應后滴加充分反應后滴加KSCNKSCN溶液溶液, ,有有氣體生成氣體生成, ,溶液呈血紅色溶液呈血紅色, ,稀硝酸將稀硝酸將FeFe氧化為氧化為FeFe3+3+B B.(2015.(2015天津卷天津卷) )在溶液中加在溶液中加KSCN,KSCN,溶液顯紅色溶液顯紅色, ,證明原溶液中有證明原溶液中有FeFe3+3+C.C.(2015(2015廣東卷廣東卷) )向向FeSOFeSO4 4溶液中先滴入溶液中先滴入KSCNKSCN溶液溶液, ,再滴加再滴加H H2 2O O2 2溶液溶液, ,加入加入H H2 2O O2 2后溶液變成紅色后溶液變成紅色,Fe

42、,Fe2+2+既有氧化性又有還原性既有氧化性又有還原性D.D.(2015(2015江蘇卷江蘇卷) )FeFe2 2O O3 3 FeClFeCl3 3(aq) (aq) 無水無水FeClFeCl3 3B B解析解析: :A A項項, ,忽視了忽視了FeFe3+3+的氧化性的氧化性, ,過量的過量的FeFe只能生成硝酸亞鐵和只能生成硝酸亞鐵和NONO氣體氣體, ,錯錯誤誤;C;C項項,FeSO,FeSO4 4溶液中先滴入溶液中先滴入KSCNKSCN溶液再滴加溶液再滴加H H2 2O O2 2溶液溶液, ,溶液變成紅色溶液變成紅色, ,說明說明H H2 2O O2 2把把FeFe2+2+氧化為氧化

43、為FeFe3+3+, ,體現(xiàn)了體現(xiàn)了FeFe2+2+的還原性的還原性, ,沒有體現(xiàn)氧化性沒有體現(xiàn)氧化性, ,錯誤錯誤;D;D項項, , FeClFeCl3 3是強酸弱堿鹽是強酸弱堿鹽, ,直接加熱蒸發(fā)最終得到的是氧化鐵直接加熱蒸發(fā)最終得到的是氧化鐵, ,錯誤。錯誤?？枷蚨枷蚨﨔eFe2+2+、FeFe3+3+的檢驗與轉化的檢驗與轉化3.3.(2017(2017全國全國卷卷,26),26)在試管中加入少量綠礬樣品在試管中加入少量綠礬樣品, ,加水溶解加水溶解, ,滴加滴加KSCNKSCN溶溶液液, ,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣, ,溶液逐漸變紅

44、。由此可溶液逐漸變紅。由此可知知: : 、 。 解析解析: :綠礬溶于水綠礬溶于水, ,滴加滴加KSCNKSCN溶液無明顯變化溶液無明顯變化, ,說明樣品中沒有說明樣品中沒有FeFe3+3+。再通入。再通入空氣空氣, ,溶液逐漸變紅溶液逐漸變紅, ,說明空氣中的說明空氣中的O O2 2能把能把FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+3+。答案答案: :樣品中沒有三價鐵二價鐵易被氧氣氧化為三價鐵樣品中沒有三價鐵二價鐵易被氧氣氧化為三價鐵4.4.(2016(2016全國全國卷卷,28),28)某班同學用如下實驗探究某班同學用如下實驗探究FeFe2+2+、FeFe3+3+的性質。回答下列的性質。回答

45、下列問題問題: :(1)(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體, ,均配制成均配制成0.1 mol0.1 molL L-1-1的溶液。在的溶液。在FeClFeCl2 2溶液中需加入少量鐵屑溶液中需加入少量鐵屑, ,其目的是其目的是 。 解析解析: :(1)(1)為探究為探究FeFe2+2+、FeFe3+3+的性質的性質, ,需在需在FeClFeCl2 2溶液中加入少量鐵屑溶液中加入少量鐵屑, ,目的是目的是防止防止FeFe2+2+被氧化被氧化, ,以防影響實驗。以防影響實驗。答案答案: :(1)(1)防止防止FeFe2+2+被氧化被氧化(2)(2)甲組同學取甲組

46、同學取2 mL FeCl2 mL FeCl2 2溶液溶液, ,加入幾滴氯水加入幾滴氯水, ,再加入再加入 1 1滴滴 KSCNKSCN溶液溶液, ,溶液變溶液變紅紅, ,說明說明ClCl2 2可將可將FeFe2+2+氧化。氧化。FeClFeCl2 2溶液與氯水反應的離子方程式為溶液與氯水反應的離子方程式為 。 解析解析: :(2)(2)氯水中的氯水中的ClCl2 2能將能將FeFe2+2+氧化為氧化為FeFe3+3+, ,而本身被還原為而本身被還原為ClCl- -, ,其反應的離其反應的離子方程式為子方程式為2Fe2Fe2+2+Cl+Cl2 2 2Fe2Fe3+3+2Cl+2Cl- -。答案答

47、案: :(2)2Fe(2)2Fe2+2+Cl+Cl2 2 2Fe2Fe3+3+2Cl+2Cl- -(3)(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹, ,該組同學在該組同學在2 mL FeCl2 mL FeCl2 2溶液中先加入溶液中先加入0.5 mL0.5 mL煤油煤油, ,再于液面下依次加入幾滴氯水和再于液面下依次加入幾滴氯水和1 1滴滴KSCNKSCN溶液溶液, ,溶液變紅溶液變紅, ,煤油的煤油的作用是作用是 。 解析解析: :(3)(3)乙組同學在乙組同學在FeClFeCl2 2溶液中先加入煤油溶液中先加入煤油, ,再加入氯水和再加入氯水和KSCNKSCN溶液溶

48、液, ,這這樣做是因為煤油可隔絕空氣樣做是因為煤油可隔絕空氣, ,防止空氣中的氧氣將防止空氣中的氧氣將FeFe2+2+氧化氧化, ,干擾實驗。干擾實驗。答案答案: :(3)(3)隔絕空氣隔絕空氣( (排除氧氣對實驗的影響排除氧氣對實驗的影響) )(4)(4)丙組同學取丙組同學取10 mL 0.1 mol10 mL 0.1 molL L-1-1 KI KI溶液溶液, ,加入加入6 mL 0.1 mol6 mL 0.1 molL L-1-1 FeCl FeCl3 3溶液溶液混合。分別取混合。分別取2 mL2 mL此溶液于此溶液于3 3支試管中進行如下實驗支試管中進行如下實驗: :第一支試管中加入第

49、一支試管中加入1 mL CCl1 mL CCl4 4充分振蕩、靜置充分振蕩、靜置,CCl,CCl4 4層顯紫色層顯紫色; ;第二支試管中加入第二支試管中加入1 1滴滴K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液溶液, ,生成藍色沉淀生成藍色沉淀; ;第三支試管中加入第三支試管中加入1 1滴滴KSCNKSCN溶液溶液, ,溶液變紅。溶液變紅。實驗檢驗的離子是實驗檢驗的離子是 ( (填離子符號填離子符號););實驗和說明實驗和說明: :在在I I- -過量的情過量的情況下況下, ,溶液中仍含有溶液中仍含有 ( (填離子符號填離子符號),),由此可以證明該氧化還原反應由此可以證明該氧化還原反應為

50、為 。 解析解析: :(4)(4)丙組同學的三組實驗中丙組同學的三組實驗中, ,加入加入K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 是為了檢驗是為了檢驗FeFe2+2+的存的存在在, ,有藍色沉淀生成有藍色沉淀生成, ,說明有說明有FeFe2+2+, ,實驗說明有實驗說明有I I2 2存在存在, ,實驗說明溶液中實驗說明溶液中有有FeFe3+3+存在存在, ,在在I I- -過量的情況下過量的情況下, ,溶液中仍含有溶液中仍含有FeFe3+3+, ,由此可證明由此可證明FeClFeCl3 3溶液與溶液與KIKI溶液發(fā)生的氧化還原反應是可逆反應。溶液發(fā)生的氧化還原反應是可逆反應。答案答案: :(

51、4)Fe(4)Fe2+2+FeFe3+3+可逆反應可逆反應(5)(5)丁組同學向盛有丁組同學向盛有H H2 2O O2 2溶液的試管中加入幾滴酸化的溶液的試管中加入幾滴酸化的FeClFeCl2 2溶液溶液, ,溶液變成棕溶液變成棕黃色黃色, ,發(fā)生反應的離子方程式為發(fā)生反應的離子方程式為 ; ;一段時間后一段時間后, ,溶液中有氣泡出現(xiàn)溶液中有氣泡出現(xiàn), ,并放熱并放熱, ,隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是 ; ; 生成沉淀的原因是生成沉淀的原因是 ( (用平衡移動原理解釋用平衡移動原理解釋) )。 解析解析: :(5)H(5)H2 2O O2 2具

52、有氧化性具有氧化性, ,酸性條件下酸性條件下, ,可將可將FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+3+, ,其反應的離子其反應的離子方程式為方程式為H H2 2O O2 2+2Fe+2Fe2+2+2H+2H+ + 2Fe 2Fe3+3+2H+2H2 2O;O;產(chǎn)生的產(chǎn)生的FeFe3+3+會催化會催化H H2 2O O2 2分解放出分解放出O O2 2, ,并放出熱量并放出熱量, ,進一步促進進一步促進FeFe3+3+水解生成水解生成Fe(OH)Fe(OH)3 3紅褐色沉淀。紅褐色沉淀。答案答案: :(5)2Fe(5)2Fe2+2+H+H2 2O O2 2+2H+2H+ + 2Fe 2Fe3+3+2H+2H2 2O OFeFe3+3+催化催化H H2 2O O2 2分解產(chǎn)生分解產(chǎn)生O O2 2H H2 2O O2 2分分解放熱解放熱, ,促進促進FeFe3+3+的水解平衡正向移動的水解平衡正向移動