2016高考复习《铁及其化合物》

一、铁在元素周期表中的位置抗腐蚀力相当强二、铁的物理性质银白色金属铁能被磁体吸引电和热的良导体、良好的延展性重金属元素，熔沸点较高Fe三、铁的化学性质Fe与O2反应与S反应与Cl2、Br2、I2反应与盐酸、稀H2SO4等非氧化性酸反应常温下，遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化与HNO3等氧化性酸反应3Fe+4H2O====Fe3O4+4H2↑高温Fe+CuSO4===FeSO4+CuFe+2FeCl3===3FeCl2与非金属单质反应与酸反应与水反应与某些盐反应比较O2、S、Cl2的氧化性强弱关系注意条件与用量强氧化剂。如：O2、Cl2、Br2、HNO3、H2O2、Na2O2、KMnO4等弱氧化剂如：S、I2、H+、Cu2+、Fe3+FeFe2+Fe3+铁元素的价态规律四、铁的氧化物铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4黑色粉末红棕色粉末黑色晶体磁性氧化铁FeO+HClFe2O3+HClFe3O4+HClFeO+HNO3Fe2O3+HNO3Fe3O4+HNO3铁红五、铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3制备物理性质与盐酸反应与硝酸反应受热分解--------------转化关系Fe2++OH-→Fe3++OH-→Fe2++NH3·H20→Fe3++NH3·H20→白色固体，难溶于水红棕色固体，难溶于水Fe(OH)2+HCl→Fe(OH)3+HCl→Fe(OH)2+HNO3→Fe(OH)3+HNO3→Fe(OH)3===△4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3白色灰绿色红褐色Fe(OH)2的制备深化探究制取原理：Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓注意事项：1.配制Fe2+溶液时要加入适量Fe粉，以防止Fe2+被氧化成Fe3+2.配制NaOH溶液要对蒸馏水进行煮沸驱氧以防发生4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3方案Ⅰ------避氧直接制取法Fe(OH)2的制备在试管中加入适量的5%FeSO4溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含O2的1mol·L－1NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀。Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓方案Ⅱ------氢气保护法Fe(OH)2的制备实验时，先打开活塞K，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。Fe+2H+===Fe2++H2↑Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓方案Ⅲ------电解法Fe(OH)2的制备CFeNaOH溶液阳极：Fe-2e-===Fe2+阴极：2H2O+2e-===H2↑+2OH-电解池中OH-向阳极方向移动发生反应：Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓1.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.某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中，设计了如下实验方案：按照图示进行实验，容器A中的反应开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹C，容器A中的反应仍在进行，最终在容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学方程式有：。操作1：先打开止水夹C，再使A管开始反应，实验中B管中观察到的现象是_________________________________________________。A管中发生反应的离子方程式是_________________________________________________。操作2：使A管开始反应一段时间后再夹紧止水夹C，实验中在B管中观察到的现象是____________________________。B管中发生反应的离子方程式是_________________________________________________。FeFe3+Fe2+O2、Cl2、HNO3、H2O2、Na2O2、KMnO4、HClO、K2Cr2O7、Cu、Fe、I-、S2-五、“铁三角”转化关系转化中的主要化学反应(1)Fe2+既有氧化性，又有还原性，以还原性为主。Fe2+易被氧化成Fe3+常见Fe2＋转化成Fe3＋的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－4Fe2＋＋4H＋＋O2===4Fe3＋＋2H2O3Fe2＋＋4H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O5Fe2＋＋8H＋＋MnO4－===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O转化中的主要化学反应(2)Fe3+只有氧化性，与还原性物质（离子）反应生成Fe2+常见Fe3＋转化成Fe2＋的离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I22Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42－＋4H＋1.下列物质发生反应时其离子方程式正确的是()A．铁与三氯化铁溶液反应：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋B．足量的氯气通入溴化亚铁溶液中：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－C．Fe(OH)3与氢碘酸反应：2Fe(OH)3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OD．Fe(OH)2与稀硝酸反应：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O迁移应用B2.(2010全国Ⅰ）能正确表示下列反应的离子方程式是（）A.将铁粉加入稀硫酸中：2Fe+6H+==2Fe3++H2↑C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe2++4H++NO3-==Fe3++2H2O+NO↑D.将铜屑加入Fe3+溶液中：2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+B.将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4+8H+==3Fe3++4H2OD迁移应用3、能正确表示下列反应的离子方程式是()A．将氧化亚铁溶于稀硝酸：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OB．氢氧化铁溶于过量的氢碘酸：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2OC．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OD．FeCl3溶液与KSCN溶液混合：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓迁移应用C迁移应用4.有A、B、C三种溶液，分别含有Fe3+、Cu2+、Ag+离子中的一种。向A中加入适量铁粉，有红色固体析出，再加入C溶液，红色物质溶解，但无新固体物质析出。则A、B、C依次含有()A、Fe3+、Cu2+、Ag+B、Cu2+、Ag+、Fe3+C、Ag+、Fe3+、Cu2+D、Cu2+、Fe3+、Ag+B5.Fe3+具有氧化性，可与Fe、Cu等金属反应。2Fe3++Fe==3Fe2+，2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（）A、烧杯中有铜无铁B、烧杯中有铁无铜C、烧杯中铁、铜都有D、烧杯中铁、铜都无B迁移应用6.（2008江苏）根据下列框图回答问题（M、E用元素符号表示）（1）写出M溶于H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：。（2）某同学取X的溶液，酸化后加入淀粉—KI溶液，变为蓝色。写出上述变化的相关离子方程式：、。（3）写出N转化为Z的现象及化学方程式现象：、化学方程式：。（4）写出Cl2将Z氧化成K2EO4的化学方程式：。直接观察与KSCN与苯酚显色反应与铜片与淀粉KI试纸六、离子鉴别浅绿色棕黄色红色不显红色，加入氯水变红色不显紫色无明显现象Cu被腐蚀溶液变蓝色试纸不变蓝与NaOH溶液反应白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色立即产生红褐色沉淀Fe3+氧化性Fe2+Fe3+显紫色试纸变蓝色1．下列反应中，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是()①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中A．②③①④B．③②①④C．③①②④D．①②③④迁移应用B2.某学生设计了如下图所示的方法，鉴定盐A的组成成分。由此分析，下列结论中正确的是()A．A中一定有Fe3＋B．C中一定有Fe3＋C．B为AgI沉淀D．A一定为FeBr2溶液B迁移应用3.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是()A、2∶3B、3∶2C、1∶2D、1∶1A迁移应用5.久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是()A、浓HNO3B、氯化亚铁溶液C、溴苯D、溴化银B6.某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4种离子，若向其中加入足量的氯水后，溶液中大量减少的阳离子是()A、NH4+B、Mg2+C、Fe2+D、Al3+C迁移应用8.将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有______________。(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_______________________________________________。(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有________，一定有________。(4)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有____________。迁移应用9.已知：A是硫酸盐，且A和G、C和D、F和H元素组成分别相同。G和KSCN溶液混合后溶液显红色，B、C和D均为氧化物。反应过程中产生的水在图示中已略去。回答下列问题：(1)写出G和H的化学式：G________，H________。(2)工业生产中D转化为C的反应条件是：_____________。(3)B跟E反应的离子方程式是：_____________________。迁移应用四、Fe2+和Fe3+的检验1.直接观察颜色Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe3+的溶液呈棕黄色。2.利用显色反应有关离子反应方程式：Fe3++SCN-［Fe(SCN)］2+3.利用其化合物沉淀的颜色有关反应的方程式：Fe2++2OH-Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3Fe3++3OH-Fe(OH)3↓4.利用Fe3+的氧化性有关离子反应方程式：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+(1)有关离子反应方程式：2Fe3++2I-2Fe2++I25.利用Fe2+的还原性有关离子反应方程式：5Fe2+++8H+5Fe3++Mn2++4H2O有关离子反应方程式：2Fe2++Br22Fe3++2Br-4MnO(2)(2)(1)【典例精析】1、要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时，最佳顺序为（）①加入足量氯水②加入足量KMnO4③加入少量NH4SCN溶液A.①③B.③②C.③①D.①②③解析在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，无Fe3+存在，再加入氯水，将Fe2+氧化成Fe3+，溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以这儿不用KMnO4溶液。C2、下列叙述正确的是()A．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋B．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含F