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高考化学一轮复习课件9 铁及其化合物（含解析）
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这是一份高考化学一轮复习课件9 铁及其化合物（含解析），共29页。PPT课件主要包含了铁及其化合物，一铁的性质，铁的物理性质，铁的化学性质，Fe2O3·xH2O，2与水的反应，3与酸的反应，二铁的氧化物，红棕色，＋2＋3等内容，欢迎下载使用。
1、掌握铁的主要性质及应用2、掌握铁的重要化合物的主要性质及应用3、了解铁的重要化合物的制备方法4、了解Fe2＋、Fe3＋的检验方法
一、铁及其化合物的性质
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。
(1)与非金属单质的反应
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：_______________________________。
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
Fe＋Cu2＋==Fe2＋＋Cu
Fe＋2Fe3＋==3Fe2＋
FeO＋2H＋== Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋==2Fe3＋＋3H2O
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(1)Fe2＋的氧化性和还原性。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__________为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NO3-(H＋)等均表现为____________。Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：_____________________________________________。(2)可水解。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________抑制Fe2＋的水解，加少量________防止Fe2＋被氧化。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(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_______。①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO32-等具有较强还原性的离子不能大量共存。②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为_________________________。
2Fe3＋＋Cu==Cu2＋＋2Fe2＋
(2)易水解：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。①利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体。②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。③利用Fe3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。④Fe3＋与HCO3-、AlO2-、CO32-、ClO－等因水解而呈碱性的离子不能大量共存。
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)一定条件下可完成转化：FeCl2溶液→FeCl3溶液→Fe(OH)3胶体。(6)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。(7)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱。(8)FeCl3可与铜发生置换反应。(9)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物。
1．下列叙述正确的是( )A．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应B．足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2C．将Fe2O3溶于稀盐酸后再加入等物质的量的Fe，无气体放出D．转化Fe2O3(s)――→FeCl3(aq)―――→Fe(OH)3胶体，在给定的条件下能实现
2.铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )A．FeO·3Fe2O3 B．2FeO·3Fe2O3C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
3.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
4.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_______________________________。
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
方法一：隔绝空气的复分解反应
(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______________________________________________。
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
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
方法二：氢气氛围中的复分解反应法
(3)利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。①a电极的材料为 ， 电极反应式为 。②电解液c可以是 (填编号)。 A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液③d为苯,其作用是 ，再加入苯之前对电解液c应作何简单处理？ 。
隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化
加热煮沸，排出溶解的O2
Fe - 2e- == Fe2+
④为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 (填编号)。 A.改用稀H2SO4作电解液 B.适当增大电源的电压 C.适当减小两电极间的距离 D.适当降低电解液的温度⑤若c为Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为 。
白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
(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。
制备Fe(OH)2常用的三种方法
二、“铁三角”、Fe2＋与Fe3＋的检验及转化
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：____________________________________。(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：______________________________________。
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
H2S＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2＋＋2H＋
2I－＋2Fe3＋=I2＋2Fe2＋
Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋=5Fe3＋＋4H2O＋Mn2＋
3Fe2＋＋NO3-＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法
K3Fe(CN)6溶液
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质，可将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红( )(2)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O( )(3)下列物质的转化在给定条件下能实现：Fe2O3――→FeCl3(aq)――→无水FeCl3( )(4)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应( )(5)除去NH4Cl溶液中混有的Fe3＋，可先加NaOH溶液后过滤( )(6)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋( )(7)中性溶液中可能大量存在Fe3+、Cl－、K＋、SO42-( )(8)硝酸亚铁溶液中滴入少量稀硫酸后，溶液颜色变浅( )
1．下列有关物质检验方法不合理的是( )A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2C．检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红D．向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
2.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法正确的是( )A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋
3．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( )
4．下列除杂的操作不正确的是( )A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
5.部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：
下列说法正确的是( )A．滤液A中的阳离子为Fe3＋、Fe2＋、H＋B．样品中Fe元素的质量为2.24 gC．样品中CuO的质量为4.0 gD．V＝896
1、掌握铁的主要性质及应用2、掌握铁的重要化合物的主要性质及应用3、了解铁的重要化合物的制备方法4、了解Fe2＋、Fe3＋的检验方法
一、铁及其化合物的性质
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。
(1)与非金属单质的反应
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：_______________________________。
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
Fe＋Cu2＋==Fe2＋＋Cu
Fe＋2Fe3＋==3Fe2＋
FeO＋2H＋== Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋==2Fe3＋＋3H2O
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(1)Fe2＋的氧化性和还原性。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__________为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NO3-(H＋)等均表现为____________。Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：_____________________________________________。(2)可水解。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________抑制Fe2＋的水解，加少量________防止Fe2＋被氧化。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(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_______。①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO32-等具有较强还原性的离子不能大量共存。②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为_________________________。
2Fe3＋＋Cu==Cu2＋＋2Fe2＋
(2)易水解：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。①利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体。②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。③利用Fe3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。④Fe3＋与HCO3-、AlO2-、CO32-、ClO－等因水解而呈碱性的离子不能大量共存。
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)一定条件下可完成转化：FeCl2溶液→FeCl3溶液→Fe(OH)3胶体。(6)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。(7)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱。(8)FeCl3可与铜发生置换反应。(9)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物。
1．下列叙述正确的是( )A．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应B．足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2C．将Fe2O3溶于稀盐酸后再加入等物质的量的Fe，无气体放出D．转化Fe2O3(s)――→FeCl3(aq)―――→Fe(OH)3胶体，在给定的条件下能实现
2.铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )A．FeO·3Fe2O3 B．2FeO·3Fe2O3C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
3.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
4.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_______________________________。
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
方法一：隔绝空气的复分解反应
(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______________________________________________。
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
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
方法二：氢气氛围中的复分解反应法
(3)利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。①a电极的材料为 ， 电极反应式为 。②电解液c可以是 (填编号)。 A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液③d为苯,其作用是 ，再加入苯之前对电解液c应作何简单处理？ 。
隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化
加热煮沸，排出溶解的O2
Fe - 2e- == Fe2+
④为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 (填编号)。 A.改用稀H2SO4作电解液 B.适当增大电源的电压 C.适当减小两电极间的距离 D.适当降低电解液的温度⑤若c为Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为 。
白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
(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。
制备Fe(OH)2常用的三种方法
二、“铁三角”、Fe2＋与Fe3＋的检验及转化
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：____________________________________。(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：______________________________________。
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
H2S＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2＋＋2H＋
2I－＋2Fe3＋=I2＋2Fe2＋
Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋=5Fe3＋＋4H2O＋Mn2＋
3Fe2＋＋NO3-＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法
K3Fe(CN)6溶液
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质，可将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红( )(2)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O( )(3)下列物质的转化在给定条件下能实现：Fe2O3――→FeCl3(aq)――→无水FeCl3( )(4)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应( )(5)除去NH4Cl溶液中混有的Fe3＋，可先加NaOH溶液后过滤( )(6)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋( )(7)中性溶液中可能大量存在Fe3+、Cl－、K＋、SO42-( )(8)硝酸亚铁溶液中滴入少量稀硫酸后，溶液颜色变浅( )
1．下列有关物质检验方法不合理的是( )A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2C．检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红D．向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
2.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法正确的是( )A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋
3．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( )
4．下列除杂的操作不正确的是( )A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
5.部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：
下列说法正确的是( )A．滤液A中的阳离子为Fe3＋、Fe2＋、H＋B．样品中Fe元素的质量为2.24 gC．样品中CuO的质量为4.0 gD．V＝896
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