2022版高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第3节铁及其重要化合物课件

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☞知识点1　铁的单质、氧化物及氢氧化物的性质
1．铁(1)物理性质。银白色固体，熔点较高，具有良好的导热性、导电性和延展性，能被______吸引。(2)化学性质。
①与非金属单质的反应。
②与水的反应。常温下，铁与氧气、水反应生成铁锈；在高温条件下铁与水蒸气反应：______________________________________。③与酸的反应。与非氧化性酸反应的离子方程式：_______________________。与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸________，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。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　
④与某些盐溶液的反应(写离子方程式)。
【答案】④Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(1)铁分别与氯气、盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O　
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓　
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　
4．铁盐(1)盐溶液的配制与保存。
【答案】(1)水解　水解 (2)HCl　红褐色
(3)其他重要的铁盐。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高铁酸钾(K2FeO4)：深紫色晶体，具有____________，可用作水处理剂和高能电池。③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。④赤血盐[K3Fe(CN)6]：红色晶体，易溶于水，常用于检验Fe2＋，生成________色沉淀。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)铁具有导电性、导热性、延展性及被磁体吸引的特性(　　)(2)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(　　)(3)常温下用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸(　　)(4)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料(　　)(5)Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3(　　)
(6)一定条件下可完成转化：FeCl2溶液―→FeCl3溶液―→Fe(OH)3胶体(　　)(7)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(　　)【答案】(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×(6)√　(7)×
【答案】C【解析】稀HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，A错误；铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3，B错误；Fe2O3溶解产生Fe3＋恰好将铁单质氧化，因而不能置换出H2，C正确；FeCl3(aq)和NaOH(aq)反应生成Fe(OH)3沉淀，D错误。
2．下列各组物质反应产生的气体分别通入FeSO4溶液中，能与FeSO4发生反应的是(　　)A．Na2O2和H2O B．Al和NaOH溶液C．食盐和浓硫酸共热D．铜片和浓硫酸共热【答案】A
突破二　有关金属铁及其氧化物的计算3．准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，则这种铁的氧化物为(　　)A．Fe3O4 B．Fe2O3C．FeOD．以上都不是【答案】C
4．某铁的“氧化物”样品，用0.14 L 5 ml·L－1盐酸恰好将其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下2.24 L氯气，恰好使其中Fe2＋全部转化为Fe3＋。该样品可能的化学式是(　　)A．Fe5O6 B．Fe3O4C．Fe6O7D．Fe5O7【答案】C
突破三　氢氧化亚铁的制备5．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)A．①②③④⑤　　　B．①②③⑤C．①②③④　D．②③④⑤【答案】B
6．下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案。请回答下列各问题：(1)用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入___________ _________。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____________________。
(2)在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。①在试管Ⅰ里加入的试剂是__________。②在试管Ⅱ里加入的试剂是__________。③为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是__________。④这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是__________。
(3)设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
②实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置做一处改进，使溶液能进入4中：______________________________。③装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因__________。【答案】(1)①稀硫酸、铁屑　②煮沸　③避免生成的氢氧化亚铁沉淀接触氧气而被氧化成氢氧化铁沉淀(2)①稀H2SO4和铁屑　②NaOH溶液
③打开止水夹，检验试管Ⅱ出口处的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹④试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入(3)①分液漏斗　液封，防止空气进入装置4②在装置2、3之间添加控制开关③装置4内的空气没有排尽
制备Fe(OH)2常用的三种方法(1)有机层覆盖法。将吸有NaOH溶液的长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CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。
(2)还原性气体保护法。用H2将装置内的空气排尽后，再关闭弹簧夹a使亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。(3)电解法。用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖一层苯或煤油，如图3所示。
☞知识点2　“铁三角”、Fe2＋与Fe3＋的检验
1．“铁三角”的转化关系
(1)向FeCl2溶液中滴加新制氯水：___________________________________。(2)向FeCl3溶液中加入还原铁粉：_________________________________。(3)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：_______________________________________。(4)将FeCl3溶液滴入KI－淀粉溶液，溶液变蓝：____________________________________。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　　
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　
H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋　
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋　
(5)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：____________________________________。(6)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：___________________________________________________。(7)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：_________________________________________________。
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋　
2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)用KSCN溶液和氯水。
【答案】B【解析】B项中的Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。
2．(2020·湖南长沙模拟)选择合适试剂完成甲、乙两组实验：甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋下列试剂选取正确的一项是(　　)
检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能会氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。(3)检验Fe3＋的其他方法：①Fe3＋与过量的铁反应，溶液变为浅绿色；②Fe3＋与过量的铜反应，溶液变为蓝绿色；③Fe3＋与淀粉－KI溶液反应，溶液变为蓝色；④Fe3＋与NaHCO3溶液反应，放出气体，产生红褐色沉淀。
突破二　铁及其化合物之间的转化3．下列说法正确的是(　　)A．Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe2O3B．Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显红色C．FeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体D．FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体【答案】B【解析】铁和水蒸气在高温下生成H2和Fe3O4，A错误；Fe3O4溶于盐酸后产生Fe3＋，B正确；FeCl2蒸干后得到Fe2O3，C错误；FeCl3与NaOH得到Fe(OH)3沉淀，D错误。
4．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是(　　)
A．FeSO4与NH4HCO3反应制备FeCO3，适宜在高温条件下进行B．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D．常温下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水
【答案】A【解析】NH4HCO3高温下易分解，且生成的FeCO3可能受热分解，A错误。
5．(2020·山东泰安第四中学期中)在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 ml的混合溶液中加入0.1 ml铁粉，充分搅拌后铁完全反应，同时析出0.1 ml Ag。则下列结论不正确的是(　　)A．向反应后的溶液中继续加入少量铁粉，铁粉可以继续溶解B．氧化性：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋C．反应后溶液的质量减轻D．反应后溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为1∶1【答案】D
2．(2018·全国卷Ⅰ)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是(　　)A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D
3．(2018·海南卷)下列化合物中，能与Na2CO3溶液反应生成沉淀且沉淀可溶于NaOH溶液的是(　　)A．MgCl2 B．Ca(NO3)2C．FeSO4D．AlCl3【答案】D
4．(2015·天津卷)FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：(1)FeCl3净水的原理是__________；FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是__________(用离子方程式表示)。