高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案 第3章 第4講《鐵及其化合物》

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第4講鐵及其化合物考綱解讀1.了解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.以Fe2、Fe3的相互轉(zhuǎn)化為例，理解變價金屬元素的氧化還原反應(yīng)。3.能鑒別溶液中的Fe2、Fe3?？键c(diǎn)一變價金屬鐵的性質(zhì)1純鐵具有金屬的共性，如具有_色金屬光澤和良好的延展性，是電和熱的良導(dǎo)體，具有能被_吸引的特性，純鐵有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。2用化學(xué)方程式或離子方程式表示下列變化_特別提醒常溫下鐵在濃硫酸、濃硝酸中鈍化的實(shí)質(zhì)是強(qiáng)氧化性的酸使鐵的表面生成一層致密的氧化膜，阻止了內(nèi)部金屬與酸繼續(xù)反應(yīng)。故在常溫時可用鐵制容器貯存或運(yùn)輸濃硫酸、濃硝酸。1鐵元素是典型的變價金屬元素，它在化合物中主要表現(xiàn)為2價和3價，請歸納總結(jié)：(1)Fe單質(zhì)通常與哪些氧化劑反應(yīng)生成2價？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。 (2)Fe單質(zhì)通常與哪些氧化劑反應(yīng)生成3價？寫出有關(guān)反 應(yīng)的化學(xué)方程式。2在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應(yīng)的橫線上。Fe3+Fe2+Fe、Fe2+Fe2+、Fe3+(1)AB段鐵元素以形式存在。(2)BC段鐵元素以形式存在。(3)CD段鐵元素以形式存在。3鐵與水蒸氣反應(yīng)，通常有以下兩種裝置，請思考以下問題：裝置一裝置二實(shí)驗(yàn)裝置(1)方法一中，裝置A的作用_。方法二中，裝濕棉花的作用_。(2)實(shí)驗(yàn)完畢后，取出裝置一的少量固體，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，試解釋原因： _。分析鐵與稀HNO3反應(yīng)的關(guān)鍵一是明確哪種物質(zhì)過量，二是根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷，根據(jù)反應(yīng)方程式：HNO3過量：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，F(xiàn)e過量時：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，兩者相加得總方程式：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，可以用數(shù)軸表示：解題時需注意量的范圍。即：，產(chǎn)物僅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余；，產(chǎn)物僅有Fe(NO3)2，F(xiàn)e可能有剩余；Cu2Fe3AgBFe3的氧化性大于Cu2C溶液中Cu2與Fe2的物質(zhì)的量之比為12D1 mol Fe可還原2 mol Fe39FeCl3可通過多種途徑轉(zhuǎn)化成FeCl2。(1)在FeCl3溶液中加入適量氫碘酸，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(2)工業(yè)上常將無水FeCl3在氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣下加熱至300350 ，通入干燥H2而制得FeCl2。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)工業(yè)上另一種制備FeCl2的方法是：將無水的FeCl3與適量氯苯(C6H5Cl)，在130 持續(xù)加熱約3小時，可發(fā)生如下反應(yīng)：2FeCl3C6H5Cl2FeCl2C6H4Cl2HCl根據(jù)有機(jī)反應(yīng)規(guī)律，該反應(yīng)中氯苯發(fā)生的是_(填有機(jī)反應(yīng)類型)。(4)根據(jù)上述三個反應(yīng)，下列有關(guān)說法正確的是_(填序號)。反應(yīng)(1)中，氫碘酸既表現(xiàn)了酸性，又表現(xiàn)了還原性反應(yīng)(3)中，HCl為氧化產(chǎn)物上述三個反應(yīng)中，F(xiàn)eCl2均為還原產(chǎn)物(5)請另寫一個FeCl3轉(zhuǎn)化成FeCl2的化學(xué)方程式：_。10. AG各物質(zhì)間的關(guān)系如下圖，其中B、D為氣態(tài)單質(zhì)。請回答下列問題：(1)物質(zhì)C和E的名稱分別為_、_。(2)可選用不同的A進(jìn)行反應(yīng)，若能在常溫下進(jìn)行，其化學(xué)方程式為_；若只能在加熱情況下進(jìn)行，則反應(yīng)物A應(yīng)為_。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)新配制的F溶液應(yīng)加入_以防止其轉(zhuǎn)化為G。檢驗(yàn)G溶液中陽離子的常用試劑是_，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_。11現(xiàn)有濃度分別為1 molL1的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100 mL，加入一定量的鐵粉，按下列情況填空。(1)充分反應(yīng)后，如果溶液中還有一定量的Cu2，則溶液中一定含有的金屬離子還有_，該離子在溶液中的物質(zhì)的量范圍為_，可能含有的金屬或金屬離子為_。(2)反應(yīng)完畢后，鐵粉有剩余，溶液中一定含有的金屬離子為_，為_mol，一定沒有的金屬離子為_。12由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質(zhì)組成的混合粉末，取樣品進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)(部分產(chǎn)物略去)：(1)取少量溶液X，加入過量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上層清液，通入CO2，無明顯變化，說明樣品中不含有的物質(zhì)是(填寫化學(xué)式)_。(2)Z為一種或兩種氣體：若Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO3溶液，則反應(yīng)I中能同時生成兩種氣體的化學(xué)方程式是_；若Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量水，則Z中兩種氣體的化學(xué)式是_。(3)向Y中通入過量氯氣，并不斷攪拌，充分反應(yīng)后，溶液中的陽離子是(填寫離子符號)_。(4)取Y中的溶液，調(diào)pH約為7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈藍(lán)色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2 mol I時，共轉(zhuǎn)移3 mol電子，該反應(yīng)的離子方程式是_。(5)另取原樣品，加入足量稀硫酸充分反應(yīng)。若溶液中一定不會產(chǎn)生Y中的紅色固體，則原樣品中所有可能存在的物質(zhì)組合是(各組合中的物質(zhì)用化學(xué)式表示)_。13富馬酸亞鐵(分子式為C4H2O4Fe，結(jié)構(gòu)簡式為)是一種限量使用的鐵強(qiáng)化劑。(1)下圖為實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制取富馬酸亞鐵的流程圖：根據(jù)題意，請你寫出富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式：_。綠礬(FeSO47H2O)在保存過程中形成的雜質(zhì)主要有(填化學(xué)式)。操作Y包括、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等。判斷操作Y中“洗滌”富馬酸亞鐵產(chǎn)品表明已洗凈的實(shí)驗(yàn)方法是_。(2)設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)方案，證明所得富馬酸亞鐵產(chǎn)品屬于亞鐵鹽(可供選用的試劑有KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、稀硫酸。已知SCN能被MnO氧化)。填寫下表相應(yīng)空格：步驟實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象取富馬酸亞鐵產(chǎn)品1.5 g，加入稀硫酸25 mL，用水稀釋至50 mL，加熱使其完全溶解并反應(yīng)，冷卻后過濾(除去生成的富馬酸及可能過量的反應(yīng)物)，保存濾液答案基礎(chǔ)再現(xiàn)深度思考考點(diǎn)一1銀白磁鐵2(1)3Fe2O2Fe3O42Fe3Cl22FeCl3FeSFeS(2)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(3)Fe2H=Fe2H2Fe4HNO=Fe3NO2H2O考點(diǎn)二1(從左至右，從上至下)鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體232、32Fe33OH=Fe(OH)3灰綠4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3深度思考1(1)FeFe2：鐵與氧化性比較弱的非金屬單質(zhì)(如S、I2)，非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸)，不活潑金屬的鹽溶液(如CuSO4溶液)反應(yīng)，都可實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。如：FeSFeS,2HFe=Fe2H2，Cu2Fe=Fe2Cu。(2)FeFe3：鐵與強(qiáng)氧化劑(如Cl2、HNO3、濃硫酸)在一定條件下反應(yīng)都會實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。例如：2Fe3Cl22FeCl3，F(xiàn)e4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O,2Fe6H2SO4(濃)Fe2(SO4)33SO26H2O。2(1)(2)(3)3(1)提供水蒸氣提供水蒸氣(2)在溶液中Fe3被未反應(yīng)的鐵粉完全還原為Fe24FeO2H=Fe2H2O3FeO10HNO=3Fe3NO5H2O5C62Fe(OH)36H2I=2Fe26H2OI27Fe2Fe3，亞鐵鹽遇到強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、O2、HNO3、H2O2等)都會被氧化為鐵鹽。(1)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)2Fe2Br2=2Fe32Br(3)4Fe2O24H=4Fe32H2O(4)3Fe24HNO=3Fe32H2ONO(5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O8Fe3Fe2(1)2Fe3S2=2Fe2S；2Fe3H2S=2Fe22HS(2)2Fe3SO22H2O=2Fe24HSO24(3)2Fe3Fe=3Fe2；Cu2Fe3=Cu22Fe2(4)2Fe32I=2Fe2I29(1)加過量鐵粉過濾(2)加氯水或H2O2(3)加過量鐵粉過濾(4)加過量強(qiáng)堿溶液過濾(5)加過量強(qiáng)堿溶液過濾10C規(guī)律方法解題指導(dǎo)【例1】(1)試管(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄胯F及其化合物的氧化性和還原性實(shí)驗(yàn)記錄：Cl22Fe2=2Cl2Fe3Fe2具有氧化性鐵粉逐漸溶解，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色在FeCl3溶液中加入銅片聯(lián)想發(fā)散：取適量待測液于試管中，滴加少量KSCN溶液，無血紅色出現(xiàn)，向混合液中滴入少量氯水，溶液變?yōu)檠t色，則證明有Fe2(或其他合理答案)Fe2O3在FeCl2溶液中存在平衡FeCl22H2OFe(OH)22HCl，加熱時，HCl揮發(fā)，平衡右移，生成的氫氧化亞鐵很快被氧化成氫氧化鐵，灼燒時氫氧化鐵分解生成Fe2O3【例2】(1)取少量樣品溶液于試管中，先滴入足量的稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成(2)2H2O2FeCl22HClH2SO4(3)Fe2、H2SO3實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：12滴0.1 molL1 KSCN溶液步驟2: 另取23 mL樣品溶液于試管中，滴入12 mL品紅稀溶液若品紅溶液紅色褪去，則假設(shè)2成立；若品紅溶液不褪色，則假設(shè)2不成立(或假設(shè)1成立)?！纠?】(1)稀H2SO4、鐵屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化【例4】(1)稀H2SO4和鐵屑(2)NaOH溶液(3)檢驗(yàn)試管出口處排出的H2的純度，當(dāng)排出的H2已經(jīng)純凈時再夾緊止水夾(4)試管中反應(yīng)生成的H2充滿了試管和試管，故外界O2不易進(jìn)入【例5】(1)Fe2HCl=FeCl2H2，2Na2H2OFeCl2=Fe(OH)22NaClH2(也可寫成3個：Fe2HCl=FeCl2H2，2Na2H2O=2NaOHH2，2NaOHFeCl2=Fe(OH)22NaCl)(2)在具支試管的出口處用向下排空氣法收集滿一小試管氣體，用拇指堵住管口，移向酒精燈火焰，放開拇指，若聽到“噗”的一聲，則說明空氣已排盡(3)鈉不停地在煤油與稀鹽酸界面處上下跳動，并有氣泡產(chǎn)生，下層液體中很快有白色沉淀出現(xiàn)(4)A【例6】(1)FeFe2e=Fe2(2)BC(3)隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化加熱煮沸，排出溶解的O2(4)BC(5)白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色真題重組規(guī)范集訓(xùn)1(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2D3C4.D5A6(1)Fe2Fe3=3Fe2(2)加入硫酸，H濃度增大，使Fe22H2OFe(OH)22H的平衡向逆反應(yīng)方向移動，從而抑制Fe2的水解(3)Fe22HCO=FeCO3CO2H2O4FeCO36H2OO2=4Fe(OH)34CO2(4)取少量洗滌后的濾液放入試管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則沉淀洗滌干凈(5)288.0審題指導(dǎo)(1)第二周期第A族離子鍵、共價鍵(或極性共價鍵)H2SiO3(或H4SiO4)(2)HSi, H(3)8Al(s)3Fe3O4(s)=9Fe(s)4Al2O3(s)H8a kJmol1(4)3Fe3O428HNO=9Fe314H2ONO(5)課時規(guī)范訓(xùn)練教材習(xí)題回扣1C2.C3.A4.C5(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)開始產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色能力提升訓(xùn)練1C2.C3.B4.B5.B6.B7.B8.A9(1)2Fe32I=2Fe2I2(2)2FeCl3H22FeCl22HCl(3)取代反應(yīng)(4) (5)2FeCl3Fe=3FeCl2(其他合理答案均可)10(1)濃鹽酸四氧化三鐵(2)2H2O22H2OO2KClO3 (3)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(4)鐵粉KSCN溶液溶液變血紅色11(1)Fe20.1 moln(Fe2)0.35 molCu或Fe3(2)Fe20.35Fe3、Cu212(1)Al(2)C2H2SO4(濃)CO22SO22H2ONO、CO2(3)Cu2、Fe3、H(4)2Fe23H2O24I=2Fe(OH)32I2(5)CuO、C或CuO、C、Fe2O313(1)HOOCHC=CHCOOHFe(OH)3和Fe2(SO4)3等(其他合理答案也可)蒸發(fā)濃縮取洗滌液，向其中加入少量鹽酸酸化后再加入氯化鋇溶液，無白色沉淀生成(2)取少量濾液，滴加KSCN溶液，不顯血紅色取少量濾液，向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液至溶液褪色向上述褪色后的溶液中滴加KSCN溶液，顯血紅色 - 18 -