（课标通用）山东省2020版高考化学总复习 专题三 第3讲 铁及其化合物课件

第3讲铁及其化合物微专题一铁及其重要化合物微专题二“铁三角”及Fe2+、Fe3+的检验总纲目录 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁及其重要化合物的主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。2.结合实例认识铁及其化合物的多样性。3.了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。4.认识铁及其化合物的转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。5.学生必做实验:铁及其化合物的性质。山东省教学指导意见微专题一铁及其重要化合物1.铁(1)铁的原子结构铁位于元素周期表中第①四周期第②Ⅷ族。Fe  (2)物理性质颜色、状态导电、导热性延展性地壳中含量④银白色固体良好良好占第⑤4位(3)化学性质Fe— 2.铁的氧化物3.铁的氢氧化物4.亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+既有 氧化性,又有 还原性,Fe2+与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为 Zn+Fe2+ Zn2++Fe,2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。(2)铁盐a.氧化性含有Fe3+的溶液呈 棕黄色,Fe3+具有氧化性,Fe3+与Cu反应的离子方程式为 2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。b.特性向含有Fe3+的溶液中滴加 KSCN溶液时,溶液变成血红色。c.易水解饱和FeCl3溶液滴入沸水中发生反应的化学方程式: FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族 (✕)(2)氧化铁能与酸反应,所以可用于制作红色染料 (✕)(3)铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在 (✕)(4)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸 (√)(5)Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3 (✕)(6)铁与过量的碘蒸气共热产物是FeI3 (✕)(7)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 (✕)(8)蒸干FeCl3溶液可获得FeCl3晶体 (✕)2.【深度思考】铁有+2、+3价两种价态,单质铁与①⑥(填下列编号,下同)反应时只生成+3价铁;与④⑤⑦⑧⑩反应时只生成+2价铁;与②③反应时既生成+2价铁也生成+3价铁。所选试剂:①Cl2②O2③H2O(g)④S⑤盐酸⑥稀硝酸(足量)⑦稀硫酸⑧CuSO4溶液⑨FeCl2溶液⑩FeCl3溶液3.按要求完成下列离子方程式:(1)Fe3O4与稀HNO3反应:。(2)FeCl3溶液中滴入KSCN溶液:。(3)FeCl3溶液腐蚀铜电路板:。(4)由FeCl2溶液通过化合反应制FeCl3:。(5)足量的铁屑与少量稀硝酸反应:。(6)FeO与稀硝酸的反应:。(7)Fe(OH)2与稀硝酸的反应:。(8)Fe(OH)3与HI溶液的反应(HI是强酸):。答案(1)3Fe3O4+28H++N  9Fe3++NO↑+14H2O(2)Fe3++3SCN- Fe(SCN)3(3)2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+(4)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-(5)3Fe+8H++2N  3Fe2++2NO↑+4H2O(6)3FeO+N +10H+ 3Fe3++NO↑+5H2O(7)3Fe(OH)2+N +10H+ 3Fe3++NO↑+8H2O(8)2Fe(OH)3+2I-+6H+ 2Fe2++I2+6H2O3O3O3O3O题组一铁及其重要化合物的性质及应用1.铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述中正确的是 (A)A.2Fe3++Fe 3Fe2+成立,说明氧化性:Fe3+Fe2+B.25℃,pH=0溶液中,Al3+、N 、N 、Fe2+可以大量共存C.5.6g铁与足量的氧气反应失去0.2mol电子D.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+ Fe3++4H2O4H3Os解析pH=0的溶液呈强酸性,Fe2+、N 、H+不能大量共存,B项错误;C项,铁应失去0.3mol电子,错误;D项电荷不守恒,错误。3Os2.制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH1)进行处理。室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是 (D)A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、N 、Cl-、S B.加入少量NaClO溶液:N 、Fe2+、H+、S 、ClO-C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、N 、S 、OH-D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、S 、Cl-、ClO-、OH-4H24O4H24O4H24O24O解析Cl2会氧化Fe2+,A项错误;ClO-会氧化Fe2+,且H+会与ClO-结合成弱电解质HClO,B项错误;OH-会与Fe2+反应生成Fe(OH)2沉淀,OH-也会与N 反应生成NH3·H2O,C项错误;加入过量的ClO-会氧化Fe2+生成Fe3+和Cl-,过量的OH-会除去Fe3+和N ,最终溶液中含Na+、S 和Cl-,且ClO-和OH-均是过量的,故D项正确。4H4H24O3.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉,得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。 ①Fe3+②Fe2+③Fe、Fe2+④Fe2+、Fe3+(1)AB段铁元素以形式存在。(2)BC段铁元素以形式存在。(3)CD段铁元素以形式存在。答案(1)①(2)④(3)③解析向稀HNO3中加入铁粉,开始时稀HNO3过量,生成Fe3+,随加入铁粉量的增加,HNO3反应完全后,发生反应2Fe3++Fe 3Fe2+,最后全部转化为Fe2+。方法技巧Fe与稀HNO3反应产物的判断方法 题组二氢氧化亚铁的性质及制备实验探究4.(2018安徽合肥模拟)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 (B) A.①②③④B.①②③⑤C.②③④⑤D.全部解析因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排出装置中的氧气或空气。①、②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在有氢气的环境中;③的原理为铁作阳极产生Fe2+,与电解产生的OH-结合生成Fe(OH)2,且汽油能隔绝空气;⑤中苯可隔绝空气;④空气中的氧气能将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。5.如下图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白: (1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的药品是。A中反应的离子方程式是。(2)实验开始时先将止水夹a(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:。(4)实验完毕,打开b处止水夹,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为。答案(1)铁屑Fe+2H+ Fe2++H2↑(2)打开(3)待A装置反应一段时间后关闭止水夹a,将FeSO4溶液压入B中进行反应(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3题后悟道防止Fe(OH)2氧化的方法(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,排出溶解的氧气。(2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底部,再慢慢挤出NaOH溶液。(3)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯或植物油等。(4)充入保护气,如氢气、氮气、稀有气体等。(5)用铁作阳极,石墨作阴极,电解NaOH溶液或NaCl溶液;利用新产生的Fe2+与OH-反应制取。题组三有关铁及其化合物的计算6.一定质量的某铁的氧化物FexOy,与足量的4mol·L-1硝酸溶液充分反应,消耗硝酸溶液700mL,生成2.24LNO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为 (C)A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe4O5解析铁的氧化物FexOy与足量的4mol·L-1硝酸溶液充分反应,生成Fe(NO3)3,硝酸被还原生成NO,NO的物质的量为 =0.1mol,根据氮原子守恒,3n[Fe(NO3)3]+n(NO)=n(HNO3),故3n[Fe(NO3)3]+0.1mol=0.7L×4mol·L-1,解得n[Fe(NO3)3]=0.9mol,设氧化物FexOy中Fe元素的平均化合价为a,根据得失电子守恒,得0.9mol×(3-a)=0.1mol×(5-2),解得a= ,由化合物中各元素正、负化合价代数和为0可得 x=2y,则x∶y=3∶4,故该氧化物的化学式为Fe3O4。12.24L22.4Lmol83837.在15g铁和氧化铁的混合物中,加入稀硫酸150mL,放出H21.68L(标准状况)。同时铁和氧化铁均无剩余,向反应后的溶液中滴入KSCN溶液,未见颜色变化。为了中和过量的H2SO4,且使Fe2+完全转化为Fe(OH)2,共消耗3mol·L-1的NaOH溶液200mL,则原硫酸的物质的量浓度是 (B)A.1.5mol·L-1B.2mol·L-1C.2.5mol·L-1D.3mol·L-1解析根据反应过程分析,最终所得溶液中的溶质为Na2SO4,n(Na+)=0.6mol,则n(S )=n(H2SO4)=0.3mol,c(H2SO4)= =2mol·L-1,B正确。24O0.3mol0.15L题后悟道设铁的氧化物的化学式为FeaOb,若a∶b=1∶1,则铁的氧化物为FeO;若a∶b=2∶3,则铁的氧化物为Fe2O3;若a∶b=3∶4,则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1,Fe3O4为任意值)。微专题二“铁三角”及Fe2+、Fe3+的检验1.“铁三角”中的转化关系Ⅰ.完成下列变化的离子方程式,体会Fe2+与Fe3+转化的条件。(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:①2Fe3++H2S 2Fe2++S↓+2H+。(2)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液中,溶液变蓝:②2Fe3++2I- 2Fe2++I2。(3)向FeCl2酸性溶液中滴入H2O2溶液:③2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O。(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色:④5Fe2++Mn +8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O。4O(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中,有无色气体放出:⑤3Fe2++4H++N  3Fe3++NO↑+2H2O。Ⅱ.“铁三角”转化关系的应用(1)判断离子能否共存Fe2+ N (H+)、ClO-、Mn (H+)Fe3+ S2-、I-、S Fe2+、Fe3+ HC 、C (相互促进水解)3O不共存　3O4O不共存23O不共存3O23O(2)盐溶液的配制与保存 (3)物质的制备 2.Fe2+、Fe3+的检验Ⅰ.Fe2+的检验(1)样品溶液  无明显现象 溶液变 红色,证明含有Fe2+(2)样品溶液 产生 白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为 红褐色,证明含有Fe2+Ⅱ.Fe3+的检验①样品溶液 溶液变 红色,证明含有Fe3+②样品溶液 产生 红褐色沉淀,证明含有Fe3+Ⅲ.混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验(1)Fe3+的检验a.混合溶液 溶液变 红色,说明含有Fe3+b.混合溶液 试纸变 蓝色,说明含有Fe3+(2)Fe2+的检验a.混合溶液 酸性KMnO4溶液 紫红色褪去,说明含有Fe2+b.混合溶液 溴水 褪色,说明含有Fe2+c.混合溶液 生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)(2018江苏单科)0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中:Cu2+、N 、N 、S 大量共存 (√)(2)(2018江苏单科)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色(✕)(3)(2018江苏单科)Cu与FeCl3溶液反