高考化学一轮复习第4章金属及其化合物第15讲铁及其化合物的相互转化课件

这是一份高考化学一轮复习第4章金属及其化合物第15讲铁及其化合物的相互转化课件，共40页。PPT课件主要包含了溶液变红，灰绿色，红褐色，红褐色沉淀，显紫色，Fe3＋，Fe2＋，答案佩戴护目镜等内容，欢迎下载使用。

1.认识Fe2＋、Fe3＋的性质，掌握其检验方法。2.能依据“价—类”二维图理解铁及其化合物的相互转化。
(2)易水解Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制保存硫酸亚铁溶液时常加少量____________抑制Fe2＋的水解，加少量____________防止Fe2＋被氧化。
2.Fe3＋的性质及应用(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈________色，Fe3＋处于铁元素的高价态，与Fe、Cu、HI、H2S等反应均表现________性。(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因此Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。此性质有许多应用，例如：①实验室可将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式为_________________________________________。
3.常见铁盐①绿矾(FeSO4·7H2O)：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。②铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：无色晶体，易溶于水；常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。③赤血盐{K3[Fe(CN)6]}：红色晶体，能溶于水；常用于检验Fe2＋，生成蓝色沉淀。④高铁酸钾(K2FeO4)：暗紫色晶体，具有强氧化性，可用作水体的杀菌、消毒剂或高容量电池材料。
4.Fe2＋、Fe3＋的检验(1)Fe2＋的检验。
K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓　
(2)Fe3＋的检验(填实验现象)。
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验。
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
1.下列有关Fe3＋、Fe2＋的性质及应用的说法不正确的是(　　)A．Fe2(SO4)3水解生成Fe(OH)3胶体，可用作自来水的杀菌消毒剂B．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液C．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，说明溶液中Fe3＋与I－不能大量共存D．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
解析：Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，胶体具有吸附性，可用于净水，但不可用于杀菌消毒，A错误；2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，B正确；Fe3＋将I－氧化成I2，发生氧化还原反应而不能大量共存，C正确；维生素C具有还原性，能防止硫酸亚铁片中的Fe2＋被氧化，D正确。
2.选择合适试剂完成甲、乙两组实验：甲组：检验含Fe3＋(不含Cl－)的溶液中是否含有Fe2＋；乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是(　　)
解析：由于Fe2＋能使酸性KMnO4溶液褪色，因此检验含Fe3＋(不含Cl－)的溶液中是否含Fe2＋，可选用酸性KMnO4溶液；由于KSCN溶液遇Fe3＋变成红色，因此检验含Fe2＋的溶液中是否含Fe3＋，可选用KSCN溶液。
3.在FeCl3、CuCl2的混合溶液中，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__________，可能存在的金属阳离子有__________。(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________，一定不存在的金属阳离子有________。(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________，可能存在的金属阳离子有________，一定不存在的金属阳离子有________。答案：(1)Fe2＋、Cu2＋　Fe3＋　(2)Fe2＋　Cu2＋、Fe3＋(3)Fe2＋　Cu2＋　Fe3＋
考点二　铁及其化合物的转化关系和应用
1.Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化(1)与弱氧化剂反应。Fe能被S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化剂氧化为Fe2＋，如Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。(2)与强氧化剂反应。Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3＋。
2.Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，以还原性为主(1)与氧化剂反应。当Fe2＋遇到强氧化剂(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)时，被氧化为Fe3＋，如2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(2)与还原剂反应。当Fe2＋遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。
1.(2024·广东调研)部分含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．存在a→f→d→e的转化B．a可与水蒸气反应生成bC．g的溶液可用于检验苯酚D．c常用作涂料
解析：由题图信息可知，a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe(OH)2、e为Fe(OH)3、f为亚铁盐、g为铁盐。A.存在Fe→亚铁盐→Fe(OH)2→Fe(OH)3的转化，反应的方程式分别为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，A正确；B.高温下，铁与水蒸气反应生成Fe3O4，B错误；C.苯酚遇Fe3＋显紫色，即铁盐的溶液可用于检验苯酚，C正确；D.Fe2O3化学性质稳定且呈红棕色，常用作涂料，D正确。
答案：(1)还原　氧化　(2)铁粉　Cl2　
答案：(3)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋　(4)不合理　 取少量该未知溶液，先滴加KSCN溶液，溶液不变红，再通入Cl2，溶液变红，证明原溶液中含有Fe2＋
1.(2023·浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是(　　)A．氯化铁属于弱电解质B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板C．氯化铁可由铁与氯气反应制得D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
解析：A.氯化铁在水溶液里能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；B.氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可腐蚀覆铜板，B正确；C.氯气具有强氧化性，与铁单质加热反应生成氯化铁，C正确；D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热至液体呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确。
2.(2021·新高考广东卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列推断不合理的是(　　)A．a可与e反应生成bB．b既可被氧化，也可被还原C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
解析：由题图可知，a为Fe，b为亚铁盐，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，e为铁盐。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，a可与e反应生成b，A推断合理；Fe2＋既可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe，B推断合理；可将饱和的Fe3＋溶液加入沸水中制得Fe(OH)3胶体，而不是加入浓碱液中，C推断不合理；
3.(2022·新高考天津卷)FeCl3·6H2O的制备流程如下：
(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为______________________________________________。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为_______________________。(2)操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有_________________。答案：(1)不再有气泡产生　Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，增大反应速率　(2)漏斗、玻璃棒　
(3)检验FeCl3溶液中是否残留Fe2＋的试剂是_____________________________________________________。(4)为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程式为____________________________。(5)操作②为______________________________________________。答案：(3)K3[Fe(CN)6]溶液　(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(5)在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
(2)灰化：干燥样品应装入_________中(填标号)，置高温炉内，控制炉温850 ℃，在充足空气气氛中燃烧成灰渣。a．不锈钢培养皿　b．玻璃烧杯　c．石英坩埚解析：高温灼烧固体物质需在石英坩埚中进行。
(3)向灰渣中滴加32%的硝酸，直至没有气泡产生。灰化容器中出现的红棕色气体的主要成分是　　　　(填化学式)，因而本实验应在实验室的　　　　　　中进行(填设施名称)。若将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液(如右图所示)，存在安全风险，原因是______________________________________________________________________________________。
解析：向灰渣中滴加32%的硝酸，灰化容器中出现的红棕色气体的主要成分是NO2，它是由硝酸分解产生的，由于NO2有毒，因而本实验应在实验室的通风橱中进行；将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液，加入溶液时，容量瓶中形成压强差，可能导致溶液无法顺利流下。答案：NO2　通风橱　液体无法顺利流下　
③本实验中，使测定结果偏小的是__________________(填标号)。a．样品未完全干燥b．微量滴定管未用标准溶液润洗c．灰渣中有少量炭黑