高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 3_5 鐵及其化合物課件

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1、第 三 章 金 屬 及 其 氧 化 物 第 五 課 時 鐵 及 其 化 合 物高 三 化 學(xué) 第 一 輪 復(fù) 習(xí) 【 知 識 精 講 】 1、 鐵（ 1） 鐵 的 存 在 【 知 識 精 講 】 （ 2） 鐵 的 物 理 性 質(zhì) 純 鐵 具 有 金 屬 的 共 性 ， 如 具 有 銀 白 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 磁 鐵 吸 引 的 特 性 ， 純 鐵 有 很 強 的 抗 腐 蝕 能 力 。 （ 3） 鐵 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 鐵 是 較 活 潑 的 金 屬 ， 有 較 強 的 還 原 性 ， 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng)

2、時 可 生 成 2、 3 兩 種 價 態(tài) 的 化 合 物 。 【 知 識 精 講 】 【 知 識 精 講 】 2、 鐵 的 氧 化 物 【 知 識 精 講 】 3、 Fe2+ 和 Fe3+ 的 比 較 【 知 識 精 講 】 4、 Fe(OH)2與 Fe(OH)3的 比 較 【 方 法 精 講 】 1、 鐵 的 變 價 及 Fe2+、 Fe3+的 性 質(zhì) 、 檢 驗（ 1） 鐵 與 硝 酸 反 應(yīng) 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

3、 NO 2H2O， Fe過 量 時 ： 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 【 方 法 精 講 】 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， Fe可 能 有 剩 余 ； ， 產(chǎn) 物 為 Fe(NO3)3和 Fe(NO3)2， Fe和 HNO3都 反 應(yīng) 完 全 。 （ 2） 2、 3價 鐵 的 化 學(xué) 性 質(zhì) Fe 2 的 氧 化 性

4、和 還 原 性 Fe2 處 于 鐵 的 中 間 價 態(tài) ， 既 有 氧 化 性 ， 又 有 還 原 性 。 在 中 學(xué) 階 段 接 觸 Fe2 的 氧 化 還 原 反 應(yīng) 中 其 主 要 表 現(xiàn) 還 原 性 ， 如 ： Fe2 遇 Br2、 Cl2、 H2O2、 NO( H )等 均 表 現(xiàn) 還 原 性 。 Fe3 的 氧 化 性 Fe3 處 于 鐵 的 高 價 態(tài) ， 表 現(xiàn) 較 強 的 氧 化 性 ， 如 ： 它 能 氧 化 Fe、 Cu、 HI、 H2S等 。 【 知 識 精 講 】 Fe2 與 Fe3 的 相 互 轉(zhuǎn) 化2Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl ；3Fe2 4H NO=3Fe

5、3 2H2O NO；2Fe3 Fe=3Fe2 ； Cu 2Fe3 =Cu2 2Fe2 。 （ 3） +2鐵 和 +3價 鐵 的 檢 驗 溶 液 顏 色 含 有 Fe 2 的 溶 液 顯 淺 綠 色 含 有 Fe3 的 溶 液 顯 黃 色 【 知 識 精 講 】 用 K SCN溶 液 和 氯 水 流 程 ：有 關(guān) 反 應(yīng) ： Fe3 3SCN Fe(SCN)3(血 紅 色 ) 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 用 NaOH溶 液 流 程 ： 【 知 識 精 講 】 有 關(guān) 反 應(yīng) ： Fe3 3OH =Fe(OH)3(紅 褐 色 沉 淀 ) Fe2 2OH =Fe(OH)2(白 色 沉 淀

6、) 4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3 2、 鐵 三 角 及 應(yīng) 用（ 1） “ 鐵 三 角 ” 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 【 知 識 精 講 】 一 般 是 指 Zn .Al .CO. H2. 等 較 強 還 原 劑 。FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe 3FeCl2+2Al=2AlCl3+3Fe FeO+CO Fe+CO2 FeO+H2 Fe+H2O 是 指 H+. S. I2. Cu2+. Fe3+等 較 弱 氧 化 劑 。 Fe+2H+=Fe2+H2 Fe+S FeS Fe+I2 FeI2 Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+ 是 指 Cl 2. Br2.

7、O2. HNO3. K MnO4等 較 強 氧 化 劑 。 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 2Fe2+Br2=2Fe3+2Br- 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O 5Fe2+MnO4-+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O 【 知 識 精 講 】 一 般 是 指 Fe. Cu. HI. H2S.等 較 弱 還 原 劑 .2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+ Fe3+Fe=3Fe2+ 2Fe3+2I-=2Fe2+I2 2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+ 是 指 Cl2. Br2. O2. HNO3. K MnO4等 較 強

8、 氧 化 劑 。2Fe+3Cl2 2FeCl3 2Fe3+Br2=2FeBr3 Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 4Fe+3O2(純 ) 2Fe2O3 是 指 Zn. Al. CO. H 2. 等 較 強 還 原 劑 。 2Fe3+3Zn(足 )=3Zn2+2Fe Fe3+Al=Al3+Fe Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O 【 知 識 精 講 】 （ 2） “ 鐵 三 角 ” 的 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 及 應(yīng) 用 舉 例 判 斷 離 子 共 存A、 Fe2 、 Fe3 均 水 解 ， 與 HCO3、

9、 AlO2、 CO32等 因 水 解 相 互 促 進 ， 在 溶 液 中 不 能 大 量 共 存 。 B、 Fe3 與 S2 、 I 、 HS 、 SO32， Fe2 與 NO3(H )、 ClO 、 MnO4(H ) 在 溶 液 中 因 發(fā) 生 氧 化 還 原 反 應(yīng) 不 能 大 量 共 存 。 鹽 溶 液 的 配 制 與 保 存 A、 Fe 2 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 。 B、 Fe3 的 鹽 溶 液 ： 加 少 量 相 應(yīng) 的 酸 防 止 Fe3 水 解 。 【 知 識 精 講 】

10、 3、 Fe(OH)2的 制 備 由 于 Fe(OH)2具 有 很 強 的 還 原 性 ， 易 被 氧 化 為 Fe(OH)3， 在 實 驗 室 中 制 備 Fe(OH)2， 并 使 Fe(OH)2長 時 間 保 持 白 色 沉 淀 狀 態(tài) ， 成 為 物 質(zhì) 制 備 實 驗 探 究 的 熱 點 。 制 備 原 理 ： Fe2 2OH =Fe(OH)2 【 成 功 關(guān) 鍵 】 溶 液 中 不 含 Fe3 和 O2等 氧 化 性 物 質(zhì) ； 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 。 【 典 例 精 講 】 【 例 1】 鐵 及

11、 其 化 合 物 是 中 學(xué) 化 學(xué) 中 的 一 類 重 要 物 質(zhì) ， 下 列 關(guān) 于 鐵 元 素 的 敘 述 中 正 確 的 是 （ ） A 2Fe3 Fe=3Fe2 成 立 說 明 氧 化 性 ： Fe3 Fe2 B 25 ， pH 0的 溶 液 中 ， Al3 、 NH4+、 NO3-、 Fe2 可 以 大 量 共 存 C 5.6g鐵 與 足 量 的 氯 氣 反 應(yīng) 失 去 電 子 為 0.2mol D 硫 酸 亞 鐵 溶 液 中 加 入 過 氧 化 氫 溶 液 ： Fe2 2H2O2 4H =Fe3 4H2O 【 答 案 】 A【 解 析 】 氧 化 劑 的 氧 化 性 大 于 氧

12、化 產(chǎn) 物 的 氧 化 性 ， 2Fe 3 Fe=3Fe2 成 立 說明 氧 化 性 ： Fe3 Fe2 ， 故 A正 確 ； pH 0的 溶 液 中 ， NO3-具 有 強 氧 化 性 ，能 把 Fe2 氧 化 為 Fe3 ， 故 B錯 誤 ； 5.6g鐵 與 足 量 的 氯 氣 反 應(yīng) ， 鐵 被 氧 化 為 +3價 ， 失 去 電 子 為 0.3mol， 故 C錯 誤 ； 硫 酸 亞 鐵 溶 液 中 加 入 過 氧 化 氫 溶 液 ：2Fe2 H2O2 2H =2Fe3 2H2O， 故 D錯 誤 。 【 例 2】 CuO、 Fe粉 、 Fe3O4的 混 合 物 中 ， 加 一 定 量 稀

13、 硫 酸 ， 當(dāng) 反 應(yīng) 停 止 后 ， 濾 出 不 溶 物 ， 并 向 濾 液 中 插 入 一 枚 鐵 釘 ， 片 刻 后 取 出 鐵 釘 ， 觀 察 現(xiàn) 象 。 以 下 結(jié) 論 中 正 確 的 是 （ ） A 若 鐵 釘 部 分 溶 解 ， 則 濾 液 中 一 定 含 Fe2(SO4)3 B 若 鐵 釘 完 全 溶 解 ， 則 濾 液 中 一 定 含 CuSO4 C 若 鐵 釘 表 面 有 紅 色 物 質(zhì) 生 成 ， 則 不 溶 物 中 一 定 不 含 Fe D 若 鐵 釘 無 變 化 ， 則 不 溶 物 中 一 定 含 Fe【 典 例 精 講 】 【 典 例 精 講 】 【 答 案 】

14、C【 解 析 】 CuO、 Fe粉 、 Fe3O4的 混 合 物 中 ， 加 一 定 量 稀 硫 酸 ， 鐵 和 稀 硫 酸 反應(yīng) 生 成 硫 酸 亞 鐵 ， 氧 化 銅 和 稀 硫 酸 反 應(yīng) 生 成 硫 酸 銅 ， 鐵 與 硫 酸 銅 反 應(yīng) 生 成 銅 ，F(xiàn)e3O4與 稀 硫 酸 反 應(yīng) 生 成 硫 酸 鐵 和 硫 酸 亞 鐵 ， 鐵 與 硫 酸 鐵 反 應(yīng) 生 成 硫 酸 亞 鐵 ，銅 與 硫 酸 鐵 反 應(yīng) 生 成 硫 酸 亞 鐵 和 硫 酸 銅 。 A.根 據(jù) 題 意 ， 濾 出 不 溶 物 ， 則 不 溶物 一 定 是 銅 ， 因 為 銅 與 硫 酸 鐵 反 應(yīng) ， 所 以 濾

15、液 中 一 定 沒 有 Fe2(SO4)3， A項 錯誤 ； B.根 據(jù) 氧 化 性 排 序 ： Fe3 Cu2 H Fe2 ， 若 鐵 釘 完 全 溶 解 ， 可 能 是Fe+2H =Fe2 +H2,則 濾 液 中 不 一 定 含 CuSO4， B項 錯 誤 ； C.因 為 Fe+Cu2=Fe2 +Cu， 所 以 若 鐵 釘 表 面 有 紅 色 物 質(zhì) 生 成 ， 則 不 溶 物 中 一 定 不 含 Fe， C項正 確 ； D.若 鐵 釘 無 變 化 ， 說 明 溶 液 中 沒 有 Fe3 、 Cu2 和 H ， 則 不 溶 物 中 可能 有 鐵 ， 可 能 有 鐵 和 銅 的 混 合 物

16、， D項 錯 誤 ； 答 案 選 C。 1 要 證 明 某 溶 液 中 不 含 Fe3+而 可 能 含 有 Fe2+ 進 行 如 下 實 驗 操 作 時 最 佳 順 序 為 （ ） 加 入 適 量 氯 水 加 入 足 量 K MnO4溶 液 加 入 少 量 K SCN溶 液 A B C D 【 考 題 精 練 】 【 答 案 】 C【 解 析 】 三 價 鐵 離 子 遇 到 硫 氰 根 離 子 顯 血 紅 色 ； 二 價 鐵 離 子 遇 到 硫 氰 根 離子 不 變 色 ， 二 價 鐵 離 子 具 有 還 原 性 ， 能 被 氧 化 為 三 價 鐵 離 子 ； 高 錳 酸 鉀 溶液 為 紫 紅

17、 色 解 ： 先 根 據(jù) Fe3+的 特 征 反 應(yīng) ， 加 入 硫 氰 酸 鉀 溶 液 判 斷 溶 液 不含 Fe 3+； 然 后 加 入 氧 化 劑 氯 水 ， 如 果 含 有 Fe2+， Fe2+被 氧 化 劑 氧 化 成 Fe3+溶液 變 成 紅 色 ， 以 此 證 明 Fe2+的 存 在 ， 注 意 高 錳 酸 鉀 溶 液 為 紫 紅 色 ， 不 反 應(yīng)溶 液 也 可 以 變 紅 ， 所 以 不 能 選 用 高 錳 酸 鉀 氧 化 二 價 鐵 離 子 ， 故 選 ： C。 2 某 同 學(xué) 采 用 硫 鐵 礦 焙 燒 取 硫 后 的 燒 渣 (主 要 成 分 為 Fe2O3、 SiO2

18、、 Al2O3， 不 考 慮 其 他 雜 質(zhì) )制 取 七 水 合 硫 酸 亞 鐵 (FeSO47H2O)， 設(shè) 計 了 如 下 流 程 ： 【 考 題 精 練 】 下 列 說 法 不 正 確 的 是 （ ）A 溶 解 燒 渣 選 用 足 量 硫 酸 ， 試 劑 X選 用 鐵 粉B 固 體 1中 一 定 含 有 SiO 2， 控 制 pH是 為 了 使 Al3+轉(zhuǎn) 化 為 Al(OH)3， 進 入 固 體 2C 從 溶 液 2得 到 FeSO47H2O產(chǎn) 品 的 過 程 中 ， 須 控 制 條 件 防 止 其 氧 化 和 分 解D 若 改 變 方 案 ， 在 溶 液 1中 直 接 加 NaOH

19、至 過 量 ， 得 到 的 沉 淀 用 硫 酸 溶 解 ， 其 溶 液 經(jīng) 結(jié) 晶 分 離 也 可 得 到 FeSO47H2O 【 答 案 】 D【 解 析 】 硫 鐵 礦 焙 燒 取 硫 后 的 燒 渣 （ 主 要 成 分 為 Fe2O3、 SiO2、 Al2O3， 不考 慮 其 他 雜 質(zhì) ） ， 混 合 物 中 加 入 足 量 硫 酸 ， Fe2O3、 Al2O3與 酸 反 應(yīng) 生 成 的硫 酸 鐵 、 硫 酸 鋁 ， 二 氧 化 硅 不 反 應(yīng) ， 過 濾 ， 固 體 1為 二 氧 化 硅 ； 在 濾 液 中加 入 鐵 粉 將 鐵 離 子 還 原 為 亞 鐵 離 子 ， 調(diào) 節(jié) pH值

20、 使 鋁 離 子 完 全 生 成 氫 氧 化 鋁沉 淀 ， 過 濾 ， 固 體 2為 氫 氧 化 鋁 ， 溶 液 2為 硫 酸 亞 鐵 ， 蒸 發(fā) 濃 縮 、 冷 卻 結(jié) 晶 、過 濾 ， 得 到 硫 酸 亞 鐵 晶 體 。 A、 由 流 程 分 析 可 知 ， 溶 解 燒 渣 選 用 足 量 硫 酸 ，X為 鐵 粉 ， 故 A正 確 ； B、 由 流 程 分 析 可 知 ， 固 體 1中 一 定 含 有 SiO2， 調(diào) 節(jié)pH值 使 鋁 離 子 完 全 生 成 氫 氧 化 鋁 沉 淀 ， 則 固 體 2為 氫 氧 化 鋁 ， 故 B正 確 ； C、亞 鐵 離 子 易 被 空 氣 中 的 氧 氣 氧 化 ， 而 且 受 熱 易 失 去 結(jié) 晶 水 ， 所 以 從 溶 液 2得 到 FeSO 47H2O產(chǎn) 品 的 過 程 中 ， 須 控 制 條 件 防 止 其 氧 化 和 分 解 ， 故 C正 確 ；D、 在 溶 液 1中 含 有 鐵 離 子 和 鋁 離 子 ， 加 過 量 的 氫 氧 化 鈉 ， 鋁 離 子 轉(zhuǎn) 化 為 偏鋁 酸 根 離 子 ， 鐵 離 子 與 氫 氧 根 離 子 結(jié) 合 生 成 氫 氧 化 鐵 沉 淀 ， 所 以 最 終 得 到的 是 硫 酸 鐵 而 不 是 硫 酸 亞 鐵 ， 故 D錯 誤 ； 故 選 D。 【 典 例 精 講 】