2020届高考化学总复习 专题一 第三单元 铁及其化合物课件 苏教版

第三单元铁及其化合物1铁的单质、氧化物及氢氧化物2铁盐、亚铁盐的化学性质、铁及其化合物的综合应用目录CONTENTS考点1铁的单质、氧化物及氢氧化物教材基础—自热身1．铁的单质(1)原子结构铁位于元素周期表中。第四周期、第Ⅷ族(2)物理性质铁是银白色金属，熔、沸点高，抗腐蚀性，能被_____吸引，具有金属的通性。(3)化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。强磁铁①与非金属单质的反应O2常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为______点燃时：________________________Cl2_________________________S______________________Fe2O3②与水的反应常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：______________________________。3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H23Fe＋2O2=====点燃Fe3O42Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3Fe＋S=====△FeS③与酸的反应酸化学方程式或现象稀H2SO4Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑Fe不足_____________________________________稀HNO3Fe过量______________________________________浓HNO3、浓H2SO4常温下Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O钝化④与某些盐溶液CuSO4、FeCl3的反应与CuSO4溶液反应的离子方程式为_______________________。与FeCl3溶液反应的离子方程式为___________________。Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2．铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名—铁红磁性氧化铁颜色状态____色粉末____色粉末___色晶体(有磁性)溶解性不溶于水铁的化合价___________________与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O_________________________________________________________________黑红棕黑＋2＋3＋2、＋3Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O3．铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态____________________与盐酸反应__________________________________Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O受热分解—________________________制法可溶性亚铁盐与碱(如NaOH溶液)反应：__________________________可溶性铁盐与碱(如NaOH溶液)反应：__________________________二者的关系空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成色，最后变成色，化学方程式为________________________________白色固体红褐色固体Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O2Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2OFe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓灰绿红褐4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3知能深化—扫盲点Fe与稀HNO3反应产物的判断提能点一(1)当稀HNO3过量时反应原理：，铁元素的存在形式为Fe3＋，铁元素的价态为＋3价。(2)当Fe过量时反应原理：Fe与稀HNO3反应生成Fe(NO3)3，生成的Fe(NO3)3与Fe反应生成Fe(NO3)2。Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2。总反应：，铁元素的存在形式为Fe2＋，铁元素的价态为＋2价。Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)当14nFenHNO338时铁元素的存在形式为Fe2＋和Fe3＋，铁元素的价态为＋2、＋3价。可以用数轴表示：总之，Fe与HNO3、Cl2、Br2等强氧化剂反应时，氧化剂的量不管是否过量，总是先生成Fe3＋，然后Fe3＋再与Fe反应生成Fe2＋。对点练1.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。解析：向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成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＋。①④③制备Fe(OH)2提能点二(1)注意事项Fe(OH)2具有还原性，易被空气中的O2氧化为Fe(OH)3。实验室制备Fe(OH)2并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭隔绝空气的体系中。(2)制备Fe(OH)2常用的3种方法方法1：有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图所示方法2：还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图所示方法3：电解法用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯或煤油，如图所示对点练(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含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溶液时还需加入____________。②除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。③生成白色Fe(OH)2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．(1)下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是________。①②③⑤稀硫酸、铁屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2题点全练—过高考题点一铁及其化合物的性质1．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是()A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色CuD．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3解析：土壤中含有铁元素，经过不同工艺煅烧时，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3，故D项正确。2．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A．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B．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价C．工业上可用铁质容器储存浓硝酸和浓硫酸，原因是铁在常温下与两种酸不反应D．工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁解析：自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，A错；铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，B错；铁在常温下遇浓硫酸或浓硝酸钝化，形成了致密的氧化膜隔绝铁与酸的接触，C项错。3．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是()A．Fe(OH)3Fe2O3B．Fe(OH)2Fe2O3C．Fe(OH)2Fe(OH)3D．Fe(OH)2FeO解析：铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。题点二用守恒思想判断氧化物的组成解析：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2.24L22.4L·mol－1＝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，令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合价为a，根据得失电子守恒，则0.9mol×(3－a)＝0.1mol×(5－2)，解得a＝83，由化合物中正负化合价代数和为0可得83x＝2y，则x∶y＝3∶4，故该氧化物的化学式为Fe3O4。4．一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()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe4O5解析：化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeO·mFe2O3，则n＋2m＝8n＋3m＝11解得n＝2，m＝3，该化合物可以表示为2FeO·3Fe2O3。5．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为()A．FeO·3Fe2O3B．2FeO·3Fe2O3C．FeO·2Fe2O3D．2FeO·Fe2O3考点2铁盐、亚铁盐的化学性质、铁及其化合物的综合应用教材基础—自热身1．亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有Fe2＋的溶液，呈色，既有氧化性，又有还原性。①氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式：_____________________。②还原性：Fe2＋与Cl2反应的离子方程式：_________________________。浅绿Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(2)铁盐①氧化性：含Fe3＋的溶液，呈色，Fe3＋具有较强的氧化性。Fe3＋与Cu、I－反应的离子方程式：________________________，________________________。②特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到_______时变成血红色。③FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为。黄2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2KSCNFeCl3＋3H2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3HCl(3)Fe2＋、Fe3＋的相互转化Fe2＋强氧化剂，如①HNO3还原剂，如②FeFe3＋上述转化中标号反应的离子方程式：①；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O2．Fe2＋、Fe3＋的检验(1)Fe2＋的检验方法1样品溶液――――――――――→滴加KSCN溶液无现象―――――→滴加氯水或双氧水溶液变红色，证明含有Fe2＋方法2样品溶液―――――――――→加入氢氧化钠溶液产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋方法3样品溶液―――――――――――→加入K3[FeCN6]溶液生成蓝色沉淀，证明有Fe2＋(2)Fe3＋的检验方法1样品溶液―――――――――→滴加KSCN溶液溶液变红色，证明含有Fe3＋方法2样品