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(jià)金屬元素的氧化還原反應(yīng)。3.能鑒別溶液中的Fe2＋、Fe3＋。 考點(diǎn)一 變價(jià)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 ⑤________________________________________________________________________ ⑥________________________________________________________________________ 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(shí)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(jià)金屬元素，它在化合物中主要表現(xiàn)為＋2價(jià)和＋3價(jià)，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(jià)？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(jià)？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。 ①Fe3+ ②Fe2+?、跢e、Fe2+ ④Fe2+、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： Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O， Fe過量時(shí)：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2，兩者相加得總方程式：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，可以用數(shù)軸表示： 解題時(shí)需注意量的范圍。 即：①≥，產(chǎn)物僅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余；②≤，產(chǎn)物僅有Fe(NO3)2，F(xiàn)e可能有剩余；③<<，產(chǎn)物為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，F(xiàn)e和HNO3都反應(yīng)完全。 考點(diǎn)二 鐵的氧化物、氫氧化物 1．三種氧化物 化學(xué)式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 色態(tài) 鐵元素價(jià)態(tài) 與鹽酸反應(yīng) 生成的離子 Fe2＋ Fe3＋ Fe2＋、Fe3＋ 2.兩種氫氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色態(tài) 白色固體 紅褐色固體 與鹽酸反應(yīng) Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受熱分解 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng) Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)________________ 二者的關(guān)系 在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成____色，最后變成紅褐色，反應(yīng)方程式為___________________________ 4．FeO分別溶于足量稀鹽酸、稀硝酸，寫出反應(yīng)的離子方程式。 5．向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 molL－1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，在所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是 ( ) A．11.2 g B．5.6 g C．2.8 g D．無法計(jì)算 特別提醒 四氧化三鐵可以用氧化物表示為Fe2O3FeO，但其是純凈物，而不是混合物。 6．寫出Fe(OH)3和HI反應(yīng)的離子方程式。 考點(diǎn)三 “鐵三角”及其應(yīng)用 7．Fe2＋處于鐵的中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性，通常以還原性為主，你知道哪些物質(zhì)能使Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋？用離子方程式表示。 8．Fe3＋處于鐵的高價(jià)態(tài)，能與許多強(qiáng)還原性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，請用離子方程式列舉你知道的能實(shí)現(xiàn)Fe3＋→Fe2＋的反應(yīng)。 9．如何除去括號中的雜質(zhì) (1)Fe2＋(Fe3＋)：_____________________________________________________________ (2)FeCl3(FeCl2)：____________________________________________________________ (3)FeCl2(CuCl2)：____________________________________________________________ (4)Fe(Al)：__________________________________________________________________ (5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：_______________________________________________________ 歸納總結(jié) (1)判斷離子共存,①Fe2＋、Fe3＋均水解，與HCO、AlO、CO等因水解相互促進(jìn)，在溶液中不能大量共存。,②Fe3＋與S2－、I－、HS－、SO，F(xiàn)e2＋與NO (H＋)、ClO－、MnO (H＋)在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存。,(2)鹽溶液的配制與保存,①Fe2＋的鹽溶液：加少量鐵粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相應(yīng)的酸，防止Fe2＋水解。,②Fe3＋的鹽溶液：加少量相應(yīng)的酸防止Fe3＋水解。 考點(diǎn)四 檢驗(yàn)Fe2＋、Fe3＋的常用方法 1．溶液顏色 含有Fe2＋的溶液顯淺綠色 含有Fe3＋的溶液顯黃色 2．用KSCN溶液和氯水 (1)流程： (2)有關(guān)反應(yīng)：Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3(血紅色) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 3．用NaOH溶液 (1)流程： 溶液 (2)有關(guān)反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(紅褐色) Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 10．要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，最佳順序?yàn)?( ) ①加入足量氯水?、诩尤胱懔縆MnO4溶液?、奂尤肷倭縉H4SCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的補(bǔ)充和完善 【例1】 某化學(xué)小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，請回答下列問題： (1)除膠頭滴管外，你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)必不可少的一種玻璃儀器是__________。 (2)請幫他們完成以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲_________________________________________________________________。 試劑：鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片、銅片。 實(shí)驗(yàn)記錄(劃斜線部分不必填寫)： 序號 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 離子方程式 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ① 在FeCl2溶液中滴入適量氯水 溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色 Fe2＋具有還原性 ② 在FeCl2溶液中加入鋅片 Zn＋Fe2＋=== Zn2＋＋Fe ③ 在FeCl3溶液中加入足量鐵粉 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ Fe3＋具有氧化性 ④ Fe3＋具有氧化性 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Fe只有還原性，F(xiàn)e3＋只有氧化性，F(xiàn)e2＋既有氧化性，又有還原性。 聯(lián)想發(fā)散： ①簡述Fe2＋的檢驗(yàn)方法： _____________________________________________________。 ②將FeCl2溶液加熱蒸干并灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是__________，原因是__________。 【例2】 某同學(xué)為了驗(yàn)證Fe3＋是否能將H2SO3氧化成SO，他用50 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣后，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)： (1)檢驗(yàn)吸收液中的SO：__________________，證明Fe3＋能夠把H2SO3氧化成SO。 (2)請配平并完成上述反應(yīng)中的化學(xué)方程式： 2FeCl3＋SO2＋________===________＋H2SO4＋______，反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是________(寫化學(xué)式)。 (3)吸收液中除了含有H＋、Cl－、SO以外，對其它成分(Fe3＋、Fe2＋、H2SO3)的可能組合進(jìn)行探究： ①提出假設(shè)。 假設(shè)1：溶液中存在Fe3＋、Fe2＋； 假設(shè)2：溶液中存在________。 ②設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)。請寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：試管、滴管、0.1 molL－1 KMnO4溶液、0.1 molL－1 KSCN溶液、品紅稀溶液。 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1：用試管取樣品溶液2～3 mL，并滴入______________ 若出現(xiàn)血紅色，則假設(shè)1成立；若未出現(xiàn)血紅色，則假設(shè)1不成立(或假設(shè)2成立) 步驟2： 步驟3： Fe(OH)2的制備與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 由于Fe(OH)2具有很強(qiáng)的還原性，易被氧化為Fe(OH)3，在實(shí)驗(yàn)室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時(shí)間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)探究的熱點(diǎn)。 制備原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 成功關(guān)鍵：①溶液中不含F(xiàn)e3＋和O2等氧化性物質(zhì)。 ②制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。 下面是幾種典型的制備方法： 方法一 隔絕空氣的復(fù)分解反應(yīng)法 【例3】 用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 (1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需要加入__________。 (2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。 (3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是________________________________。 方法二 氫氣氛圍中的復(fù)分解反應(yīng)法 【例4】 在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試 劑制備。 (1)在試管Ⅰ中加入的試劑是_________________________________。 (2)在試管Ⅱ中加入的試劑是_________________________________。 (3)為了制得Fe(OH)2白色沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水 夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是________________________________________________。 (4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色，理由是_________________________。 【例5】 如圖所示制備氫氧化亞鐵的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)： (1)按圖所示組裝儀器，向一支小的具支試管中加入2 mL左 右的稀鹽酸，再加入2 mL左右的煤油，玻璃管下端粘住鈉 粒(用濾紙吸干表面煤油，切去氧 化層)。 (2)將鐵絲浸入鹽酸，反應(yīng)放出氫氣，待試管內(nèi)空氣排盡后， 向上提拉鐵絲，使鐵絲脫離液面。并關(guān)閉彈簧夾；用另一根細(xì)鐵絲 沿玻璃管內(nèi)將鈉粒搗入液體中。 請回答下列問題： (1)寫出該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________。 (2)如何檢驗(yàn)試管內(nèi)空氣已排盡(回答具體操作)？_________________________________。 (3)搗入鈉粒后，預(yù)測具支試管中的現(xiàn)象：_______________________________________。 (4)已知鈉粒的質(zhì)量約0.05 g，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有以下兩種不同濃度的鹽酸，你選擇(填“A”或“B”)________。 A．1.1 molL－1 B．10 molL－1 方法三 電解法 【例6】 利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀，如圖所示，已知兩電極的材料分別為石墨和鐵。 (1)a電極的材料應(yīng)為 ，電極反應(yīng)式為_________________________________。 (2)電解液c可以是__________(填編號)。 A．純水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液 (3)d為苯，其作用是________________，在加入苯之前對電解液c應(yīng)作 何簡單處理？______________________________________________________________。 (4)為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是 ________(填編號)。 A．改用稀H2SO4作電解液 B．適當(dāng)增大電源的電壓 C．適當(dāng)減小兩極間的距離 D．適當(dāng)降低電解液的溫度 (5)若c用Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為_________________________________________。 高考題組一 有關(guān)鐵及其化合物所參與的離子 反應(yīng) 1．判斷下列說法是否正確，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“” (1)FeCl3溶液與Cu的反應(yīng)：Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋ ( ) (2)鐵溶于稀硝酸，溶液變黃：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O ( ) (3)將FeCl2溶液與稀HNO3混合：Fe2＋＋4H＋＋NO===Fe3＋＋2H2O＋NO↑ ( ) (4)Fe3O4與稀HNO3反應(yīng)：Fe3O4＋18H＋===6Fe3＋＋H2↑＋8H2O ( ) (5)FeSO4溶液中加入用H2SO4酸化的H2O2溶液：Fe2＋＋2H＋＋H2O2―→Fe3＋＋2H2O ( ) (6)向Fe(OH)2中加入足量稀HNO3：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O ( ) (7)Fe(OH)3溶于氫碘酸：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O ( ) 高考題組二 鐵的冶煉腐蝕及綜合應(yīng)用 2．高爐煉鐵過程中既被氧化又被還原的元素是 ( ) A．鐵 B．氮 C．氧 D．碳 3．鐵是用途最廣的金屬材料之一。為探究鐵的化學(xué)性質(zhì)，某同學(xué)將盛有 生鐵屑的試管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如圖所示)。數(shù)天后， 他觀察到的現(xiàn)象是 ( ) A．鐵屑不生銹，試管內(nèi)液面上升 B．鐵屑不生銹，試管內(nèi)液面高度不變 C．鐵屑生銹，試管內(nèi)液面上升 D．鐵屑生銹，試管內(nèi)液面高度不變 4．右圖是三種稀酸對FeCr合金隨Cr含量 變化的腐蝕性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列有關(guān)說法正確的是 ( ) A．稀硝酸對FeCr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱 B．稀硝酸和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe＋ 6HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O C．Cr含量大于13%時(shí)，因?yàn)槿N酸中硫酸的氫離子濃度最大， 所以對FeCr合金的腐蝕性最強(qiáng) D．隨著Cr含量增加，稀硝酸對FeCr合金的腐蝕性減弱 5．已知鐵銹的化學(xué)式為Fe(OH)3。在常溫常壓下，鐵生銹除了需要氧，還必須有下列哪一種物質(zhì)的存在 ( ) A．水 B．鹽 C．氮 D．氧 E．臭氧 6．以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略)； Ⅰ.從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO47H2O。 Ⅱ.將FeSO47H2O配制成溶液。 Ⅲ.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合，得到FeCO3的濁液。 Ⅳ.將濁液過濾，用90 ℃熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體 Ⅴ.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體。 已知：NH4HCO3在熱水中分解。 (1)Ⅰ中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3＋，該反應(yīng)的離子方程式是_________________。 (2)Ⅱ中，需加一定量硫酸。運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡述硫酸的作用：____________________。 (3)Ⅲ中，生成FeCO3的離子方程式是__________________________________________。 若FeCO3濁液長時(shí)間暴露在空氣中，會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學(xué)方程式是______________________________________________________________________。 (4)Ⅳ中，通過檢驗(yàn)SO來判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗(yàn)SO操作是________________________________________________________________________。 (5)已知煅燒FeCO3的化學(xué)方程式是4FeCO3＋O2高溫,2Fe2O3＋4CO2，現(xiàn)煅燒464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg產(chǎn)品，若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO，則該產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量是__________kg。(摩爾質(zhì)量/gmol－1：FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72) 抓準(zhǔn)有效信息是物質(zhì)推斷的法寶 回答下列問題： (1)組成單質(zhì)Y的元素在周期表中的位置是_____________________________________； M中存在的化學(xué)鍵類型為____________；R的化學(xué)式是________________。 (2)一定條件下，Z與H2反應(yīng)生成ZH4。ZH4的電子式為______________。 (3)已知A與1 mol Al反應(yīng)轉(zhuǎn)化為X時(shí)(所有物質(zhì)均為固體)，放出a kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： ___________________________________________________________。 (4)寫出A和D的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式： ______________________________。 (5)向含4 mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過量。假設(shè)生成的氣體只有一種，請?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出n(X2+)隨n(X)變化的示意圖，并標(biāo)出n(X2+)的最大值。 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 教材習(xí)題回扣 1．(必修1P70－2)把鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解，溶液質(zhì)量增加，但沒有氣體放出的是 ( ) A．稀硫酸 B．CuSO4溶液 C．Fe2(SO4)3溶液 D．AgNO3溶液 2．(必修1P63－7)為了檢驗(yàn)?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì)，可向溶液中加入 ( ) A．NaOH溶液 B．鐵片 C．KSCN溶液 D．石蕊溶液 3．(必修1P70－5)把少量廢鐵屑溶于過量稀硫酸中，過濾，除去雜質(zhì)，在濾液中加入適量硝酸，再加入過量的氨水，有紅褐色沉淀生成。過濾，加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化，得到紅棕色的殘?jiān)Ｉ鲜龀恋砗蜌堅(jiān)謩e為 ( ) A．Fe (OH)3；Fe2O3 B．Fe(OH)2；FeO C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4 D．Fe2O3；Fe(OH)3 4．(必修1P70－6)把一定量鐵粉放入氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的濃度恰好相等。則已反應(yīng)的Fe3＋和未反應(yīng)的Fe3＋的物質(zhì)的量之比為 ( ) A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2 5．(必修1P6310、11整合)(1)印刷電路板是由高分子材料和銅箔復(fù)合而成，刻制印刷電路時(shí)，要用FeCl3溶液作為“腐蝕液”，請用離子方程式解釋FeCl3溶液腐蝕銅箔的原理： ________________________________________________________________________。 (2)試簡述在FeSO4溶液中加入NaOH溶液時(shí)的反應(yīng)現(xiàn)象：_________________________。 能力提升訓(xùn)練 1．下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是 ( ) A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4 B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2 C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾 D．Fe3＋與KSCN產(chǎn)生血紅色沉淀 2．下列中學(xué)常見實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是 ( ) A．過量的鐵投入到一定量的稀硝酸中，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色 B．制備氫氧化亞鐵時(shí)，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵 C．檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可 D．向CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應(yīng)后，將混合液體倒入蒸發(fā)皿中加熱煮沸一會(huì)，然后冷卻、過濾，濾紙上的物體為“藍(lán)色固體” 3．鑒定某一FeCl2溶液中陽離子只有亞鐵離子，最好采用 ( ) A．加入NaOH溶液 B．加入KSCN溶液 C．先通入氯氣，再加入KSCN溶液 D．先加足量鐵粉，再加入KSCN溶液 4．有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五種溶液，用一種試劑就可把它們鑒別開來，這種試劑是 ( ) A．鹽酸 B．燒堿溶液 C．氨水 D．KSCN溶液 5．某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下方法對X鹽進(jìn)行鑒定： 由此分析，下列結(jié)論中正確的是 ( ) A．X中一定有Fe3＋ B．Z中一定有Fe3＋ C．Y為AgI沉淀 D．X一定為FeBr2溶液 6．常溫下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，下列說法不正確的是 ( ) A．H2O2的氧化性比Fe3＋強(qiáng)，其還原性比Fe2＋強(qiáng) B．在H2O2分解過程中，溶液的pH逐漸下降 C．在H2O2分解過程中，F(xiàn)e2＋和Fe3＋的總量保持不變 D．H2O2生產(chǎn)過程要嚴(yán)格避免混入Fe2＋ 7．將1.12 g鐵粉加入25 mL 2 molL－1的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是 ( ) A．鐵粉有剩余，溶液呈淺綠色，Cl－基本保持不變 B．往溶液中滴入無色KSCN溶液，顯血紅色 C．Fe2＋和Fe3＋物質(zhì)的量之比為5∶1 D．氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5 8．向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol 的混合溶液中加入0.1 mol鐵粉，充分?jǐn)嚢韬?，F(xiàn)e溶解，溶液中不存在Fe3＋，同時(shí)析出0.1 mol Ag。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是 ( ) A．氧化性：Zn2＋>Cu2＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋ C．溶液中Cu2＋與Fe2＋的物質(zhì)的量之比為1∶2 D．1 mol Fe可還原2 mol Fe3＋ 9．FeCl3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300～350 ℃，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(shí)，可發(fā)生如下反應(yīng)： 2FeCl3＋C6H5Cl2FeCl2＋C6H4Cl2＋HCl 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(gè)反應(yīng)，下列有關(guān)說法正確的是________(填序號)。 ①反應(yīng)(1)中，氫碘酸既表現(xiàn)了酸性，又表現(xiàn)了還原性 ②反應(yīng)(3)中，HCl為氧化產(chǎn)物 ③上述三個(gè)反應(yīng)中，F(xiàn)eCl2均為還原產(chǎn)物 (5)請另寫一個(gè)FeCl3轉(zhuǎn)化成FeCl2的化學(xué)方程式：_________________________________。 10. A～G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)①，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)②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 molL－1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： ①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(shí)生成兩種氣體的化學(xué)方程式是_____________________________________________________________； ②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(shí)，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(huì)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： ①根據(jù)題意，請你寫出富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式：______________________________________。 ②綠礬(FeSO47H2O)在保存過程中形成的雜質(zhì)主要有 (填化學(xué)式)。 ③操作Y包括 、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等。 ④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(jì)一個(gè)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 ① 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 ② ③ ④ 答案 基礎(chǔ)再現(xiàn)深度思考 考點(diǎn)一 1．銀白 磁鐵 2．(1)①3Fe＋2O2Fe3O4 ②2Fe＋3Cl22FeCl3 ③Fe＋SFeS (2)④3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2↑ (3)⑤Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ ⑥Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 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 ＋2?。??。?、＋3 2．Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 灰綠 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 深度思考 1．(1)Fe→Fe2＋：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：Fe＋SFeS,2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu。 (2)Fe→Fe3＋：鐵與強(qiáng)氧化劑(如Cl2、HNO3、濃硫酸)在一定條件下反應(yīng)都會(huì)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。例如：2Fe＋3Cl22FeCl3，F(xiàn)e＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,2Fe＋6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O。 2．(1)① (2)④ (3)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Fe2＋ 4．FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O 3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O 5．C 6．2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋6H2O＋I(xiàn)2 7．Fe2＋→Fe3＋，亞鐵鹽遇到強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、O2、HNO3、H2O2等)都會(huì)被氧化為鐵鹽。 (1)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (2)2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－ (3)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O (4)3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑ (5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 8．Fe3＋→Fe2＋ (1)2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓； 2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋2H＋＋S↓ (2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO2－4 (3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋； Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ (4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2 9．(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 10．C 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：①Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ ②Fe2＋具有氧化性 ③鐵粉逐漸溶解，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色 ④在FeCl3溶液中加入銅片 聯(lián)想發(fā)散：①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) ②Fe2O3 在FeCl2溶液中存在平衡FeCl2＋2H2OFe(OH)2＋2HCl，加熱時(shí)，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(shí)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)2H2O 2FeCl2 2HCl H2SO4 (3)①Fe2＋、H2SO3 ② 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1：1～2滴0.1 molL－1 KSCN溶液 步驟2: 另取2～3 mL樣品溶液于試管中，滴入1～2 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)。 【例3】 (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Ⅱ出口處排出的H2的純度，當(dāng)排出的H2已經(jīng)純凈時(shí)再夾緊止水夾 (4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，故外界O2不易進(jìn)入 【例5】 (1)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，2Na＋2H2O＋FeCl2===Fe(OH)2↓＋2NaCl＋H2↑(也可寫成3個(gè)：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋FeCl2===Fe(OH)2↓＋2NaCl) (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(dòng)，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)Fe Fe－2e－===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) 2．D 3．C 4.D 5．A 6．(1)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ (2)加入硫酸，H＋濃度增大，使Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，從而抑制Fe2＋的水解 (3)Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O 4FeCO3＋6H2O＋O2===4Fe(OH)3＋4CO2 (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ⅥA族 離子鍵、共價(jià)鍵(或極性共價(jià)鍵) H2SiO3(或H4SiO4) (2)HSi, H (3)8Al(s)＋3Fe3O4(s)===9Fe(s)＋4Al2O3(s) ΔH＝－8a kJmol－1 (4)3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋14H2O＋NO↑ (5) 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 教材習(xí)題回扣 1．C 2.C 3.A 4.C 5．(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (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 1．C 2.C 3.B 4.B 5.B 6.B 7.B 8.A 9．(1)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2 (2)2FeCl3＋H22FeCl2＋2HCl (3)取代反應(yīng) (4)③ (5)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(其他合理答案均可) 10．(1)濃鹽酸 四氧化三鐵 (2)2H2O22H2O＋O2↑ KClO3 (3)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (4)鐵粉 KSCN溶液 溶液變血紅色 11．(1)Fe2＋ 0.1 mol下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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- 鐵及其化合物 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 高考 化學(xué) 一輪 復(fù)習(xí) 教案 及其 化合物
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