考点37铁和铁的化合物
1．复习重点
1．铁单质的化学性质
2．铁的重要化合物的氧化还原性；
3．Fe(Ⅱ）、Fe(Ⅲ)的相互转化是高考的热点。
2．难点聚焦
一、铁的结构和性质
1.铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。
原子结构示意图：
主要化合价：+2，+3
2.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。
3.铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。
①跟非金属反应：点燃点燃△
3Fe+2O2 == Fe3O4 2Fe+3Cl2 ==2FeCl3 Fe+S= FeS
Fe+I2= FeI2
②跟水反应： 3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑
③跟酸作用：Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H2，且氧化性酸过量时生成Fe3+)
④与部分盐溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+
3.生铁与钢的比较
铁的合金生铁钢
含碳量2%～4.3% 0.03%～2%
其它杂质含硅、锰、硫、磷较
多
含硅、锰少量，硫和磷几
乎没有
机械性能硬而脆、无韧性硬而韧、有弹性
机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延
4.炼铁和炼钢的比较
炼铁炼钢
原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、空气（或纯氧、氧化铁）、生石灰、
脱氧剂
化学原理在高温下用还原剂从铁矿石
里还原出来
在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和
其它氧化为气体或炉清除去
主要反应①还原剂的生成
C+O2CO2
CO2+C高 温2CO
②铁的还原
Fe2O3+3CO高 温2Fe+3CO2
③炉渣的生成
CaCO3高 温CaO+CO2
CaO+SiO2高 温CaSiO3
①氧化：2Fe+O2高 温2FeO
FeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。如C+FeO
高 温Fe+CO
②造渣：生成的硅锰氧化物得铁水里的
硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。
③脱氧，并调整Mn、Si含量
2FeO+Si高 温2Fe+SiO2
主要
设备
高炉转炉
1.过渡元素位于周期表中中部从ⅢB～ⅡB族十个纵行，分属于第四周期至第七周期。过渡元素都是金属，又叫过渡金属。
过渡金属的密度一般比较大，熔沸点较高，有较高的硬度、较好的延展性和机械加工性能，较好的导电、导热性能和耐腐蚀性能。
过渡元素的原子最外层电子数不超过两个，在化学反应中，最外层和次外层都容易失去电子，因此过渡元素有可变化合价。所以当Fe与弱氧化剂反应时，只失去最外层上的2个电子，形成Fe2+；当Fe与强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子，形成Fe3+。这就是铁在其化合物中通常显+2价或+3价的原因。则Fe发生化学反应能得到+2价还是+3价，需看参加反应的氧化剂的强弱，有时还要看反应物的量之间的关系。
例如：①铁在O2中燃烧的，一定要在集气瓶低留有少量的水或一层沙子，防止瓶子被炸裂；②Fe与S反应中Fe只能失去其最外层的2个电子而变成+2价，反应开始后撤去酒精灯，反应可以继续进行，说明反应放热；③Fe在Cl2中燃烧时不但能失去最外层的2个电子，而且还可失去次外层的1个电子后成+3价，说明氧化性Cl2>S；④在高温时能与C、P、Si 等化合。
2.铁的合金
一般地说，含碳量在2%～4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。
一般地说，含碳量在0.03%～2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。
钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢就是普通的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能。
3.炼铁
(1)反应原理：利用氧化——还原反应，在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。
(2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气
(3)设备：高炉
(4)生产过程
①还原剂的生成
C+O2点 燃 CO2 CO2+C
? 2CO
②铁矿石还原成铁
Fe2O3+3CO
? 2Fe+3CO2↑
③除脉石、炉渣的形成
CaCO3高 温CaO+CO2↑
SiO2+CaO高 温CaSiO3
4.炼钢
(1)设备：氧气顶吹转炉
(2)主要原料：炼钢生铁、生石灰、氧气。
(3)反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去。
(4)炼钢时的主要反应：
①氧化剂的生成，热能的来源 2Fe+O2高 温2FeO
②降低碳的含量 C+FeO高 温CO+Fe
③除去S、P等杂质
④加硅铁、锰铁、铝除剩余FeO——脱氧
2FeO+Si高 温2Fe+SiO2
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物的比较
铁的氧
化物
FeO Fe2O3Fe3O4
俗称铁红磁性氧化铁
色、态黑色粉末黑色晶体红棕色粉末
铁的价态+2 +3 +2、+3
水溶性难溶于水
稳定性不稳定性
6FeO+O2=2Fe3O4
稳定稳定
与酸的反
应FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+
+3H2O
Fe3O4+8H+=2Fe3++
Fe2++4H2O
与CO的
反应
Fe x O y+yCO=xFe+yCO2
制取高温熔融，过量的
铁与氧气反应Fe(OH)3的分解
2Fe(OH)3=Fe2O3
铁在氧气中燃烧
3Fe+2O2=Fe3O4
2Fe+O2=2FeO +3H2O
2.铁的氢氧化物的比较
Fe(OH)2Fe(OH)3
物理性质白色，难溶于水的固体红褐色，难溶于水的固体
化学性质（1）与非氧化性强酸反应
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
(2)与氧化性酸反应
3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO
↑+8H2O
（3）空气中放置被氧化
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
（1）与酸反应
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O （2）受热分解
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
制备①煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气
②煮沸NaOH溶液，赶走溶解的
氧气③配制FeSO4溶液，加少量
的还原铁粉④用长滴管将NaOH
溶液送入FeSO4溶液液面以下
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓将NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3
溶液中
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
1. Fe3O4是复杂的化合物，经研究证明，在Fe3O4晶体中有1/3的Fe是+2价，有2/3的Fe是+3价，可看成FeO·Fe2O3，实际应写成Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐，不是一般的氧化物。
2.Fe(OH)2和Fe(OH)3从溶液中析出的现象不同，前者是白色絮状沉淀，后者是红褐色沉淀。而Fe(OH)2极不稳定，易被氧化成Fe(OH)3，反应现象是：白色→灰绿色→红褐色。
若要观察到白色的Fe(OH)2沉淀，需要创造以下条件：
（1）排除亚铁盐溶液里的Fe3+离子，以免Fe3+离子直接与OH-结合生成Fe(OH)3。
（2）尽量排除溶液中溶解的氧气（绝对排除是办不到的），以减慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速度。
反应要用新制备的亚铁盐溶液，并放入少量的铁以防止Fe3+离子产生。亚铁盐溶液与碱溶液在混合前分别加热以排除溶有的空气，然后，把碱溶液沿着试管壁加入盛亚铁盐溶液的试管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入碱溶液，可观察到白色絮状沉淀。
三、Fe、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验
从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知:Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图（常称为铁三角）：
Fe
Cl2
CO Fe3+ CO O2
Zn Cu2+ H2 HNO3
I-、I2、S Al KMnO4
Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2
Fe2+ Fe、Cu、I-、S2-、H2S Fe3+
（溶液为绿色）（溶液为棕黄色）
1.学习铁及其化合物的性质要注意：
(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律.
(2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.
2.铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物.
3.具体反应有：
（1）Fe2+→Fe3+
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-（在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色）。
②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（亚铁盐溶液在空气中容易变质，如绿矾露置于空气中则是：12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3）
③3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑
④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+
如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液由浅绿色变棕黄色，在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液，溶液由紫红变棕黄。
⑤2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（2）Fe3+→Fe2+
①2Fe3++S2+=2Fe2++S,如在FeCl3溶液中滴加适量的Na2S溶液,溶液变浑浊，滤去沉淀则滤液为浅绿色；如加入过量的Na2S溶液，，则又有黑色沉淀生成（FeS），向Fe3+溶液中通入H2S 气体的离子方程式为：2Fe2++H2S=2Fe3++2H++S↓。
②2Fe3++SO32－+2H2O=2Fe2++SO42-+2H+
③2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO3溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+。
④2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸露的铜反应。
⑤2Fe3++2I－=2Fe2++I2
4.Fe2+和Fe3+的检验
（1）Fe2+的检验：
方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。
方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
（2）Fe3+的检验：
方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即变为血红色。
方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。
1.Fe2+和Fe3+的相互转化
Fe2+有还原性，高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe3+：
MnO -4+5Fe 2++8H +=Mn 2++5Fe 3+
+4H 2O
--27
2O Cr +6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O H 2O 2+2Fe 2++2H +=2F 3+
+2H 2O 在酸性溶液中，空气中的氧也能把Fe 2+
氧化：
4Fe 2++O 2+4H +=4Fe 3+
+2H 2O
在碱性溶液中，Fe 2+的还原性更强，它能把NO -3和NO -2还原成NH 3，能把Cu 2+
还原成金属铜.Fe 3+具有氧化性，它能把I -氧化成I 2：
2Fe 3++2I -=2Fe 2+
+I 2
在无线电工业上，常利用FeCl 3溶液来刻蚀铜，制造印刷线路，它们反应的化学方程式是：
2Fe 3++Cu=2Fe 2++Cu 2+
因此，铜在氯化铁溶液中能作还原剂，而FeCl 3是氧化剂. Fe 3+在酸性溶液中容易被H 2S 、SnCl 2等还原成Fe 2+
：
2Fe 3++H 2S=2Fe 2++S ↓+2H +
2F 3++Sn 2+=2Fe 2++Sn 4+
Fe 3+
还能被金属铁还原：
2Fe 3++Fe=3Fe 2+ 在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe 2+被氧化为Fe 3+
.
2.Fe 2+和Fe 3+
的颜色 Fe 2+在水溶液中通常以水合离子［Fe(H 2O)6］2+
形式存在，呈淡绿色，并存在下列平衡：
［Fe(H 2O)6］2++H 2O ［Fe(H 2O)5OH ］++H 2O +
这个平衡的pK=9.5，水解的程度很小，溶液近于中性. Fe 3+在酸性溶液中，通常以淡紫色的［Fe(H 2O)6］3+
形式存在.三氯化铁以及其他+3价铁盐溶于水后都发生显著的水解，实质是+3价水合铁离子的水解.只有在PH=0左右时，才有
［Fe(H 2O)6］3+
存在(但由于有阴离子的存在，会生成其他的络离子，影响淡紫色的观察).当PH 为2～3时，水解趋势很明显.它们的水解平衡如下：
［Fe(H 2O)6］3++H 2O ［Fe(H 2O)5(OH)］2++H 3O +
K=10-3.05
［Fe(H 2O)5(OH)］2++H 2O ［Fe(H 2O)4(OH)2］++H 3O +
K=10-3.26
生成的碱式离子呈黄色，它可聚合成二聚体：
2［Fe(H 2O)6］3+ ［Fe 2(H 2O)8(OH) 2］4++2H 3O +
K=10-2.91
二聚体是借OH -为桥把2个Fe 3+连结起来形成的多核络离子.溶液的PH 越高，水解聚合的倾向越大，最后逐渐形成胶体，析出红综色水合氧化铁沉淀。 3．例题精讲
例1.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是 （ ）
A.只有Fe 2+
B.只有Fe 3+
C.有Fe 2+和Cu 2+
D.有Fe 3+和Cu
2+
思路与解析：浓硝酸具有强氧化性，热的浓硝酸可将Fe 和Cu 分别氧化成Fe 3+和Cu 2+
，
过量的铁又与Fe2+和Cu2+反应生成Fe2+和Cu，所以充分后，溶液中大量存在的金属阳离子为Fe2+，故选A。
例2.将6g纯铁粉加入200mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中充分反应后得到200mL0.5mol/L的FeSO4溶液和5.2g固体，求：
（1）反应后生成铜多少克？
（2）加入铁粉前Fe2(SO4)3物质的量浓度。
[思路]：在Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中投入铁粉后，Fe3+和Cu2+均可与铁发生反应，但由于氧化性Fe3+>Cu2+，所以Fe应首先还原Fe3+，即首先发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，但不可以只发生此反应，原因有二：第一是若只发生此反应则说明铁粉较少，已完全反应无剩余，则不可能有5.2g不溶物；第二，若只发生此反应可依此反应计算出生成的FeSO4为（6g÷56g/mol）×3=0.32mol>0.1mol。通过以上分析，可以看出，Fe在把全部的Fe3+还原后，不发生了还原Cu2+的反应，此时的Fe是否有剩余呢？也就是余5.2g固体中肯定有Cu，是否含Fe呢？这就是此题的关键所在，需通过计算推导确定。
[解析]：发生反应的化学方程式为：
①Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4②Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
两个反应共生成FeSO4为：0.2L×0.5mol/L=0.1mol
观察两个反应不难发现，若生成同样的FeSO4，②式消耗的铁更多。假设0.1molFeSO4全部为②式产生，则此时消耗的铁将达最大量为a。
Fe ～ FeSO4
1mol 1mol
a 0.1mol
a=0.1mol，即铁为5.6g，则5.2g固体中含Cu也含剩余的Fe，设原溶液的Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量分别为x和y。
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
X x 3x y y y y
由题意得 3x+y=0.1mol
6g-56g/mol×(x+y)+64g/mol×y=5.2g
解得：x=0.02mol y=0.04mol
则生成铜：0.04mol×64g/mol=2.56g
原Fe2(SO4)3和物质的量浓度为0.02mol/0.2L=0.1mol/L
例3.mg 铁粉与一定量的HNO3在一定条件下充分反应,将生成的气体与标准状况nL氧气混合,恰好能被水完全吸收,m和n的关系是什么?
[思路]此题看起来,涉及的化学反应相当复杂,因HNO3的浓度和用量不同,生成Fe(NO3)3还是Fe(NO3)2不能确定,HNO3的还原产物是NO还是NO2也不能确定。所以消耗的氧气也无从下手求出.但是从始态和终态来看,HNO3的还原产物与氧气混合后,最终还是生成HNO3,这样消耗的氧气相当于把mg铁粉氧化成+2价或+3价化合物,用极端思考法很容易求出。
[解析]:假设HNO3为稀的,铁与HNO3反应后的价态是+2,
则有: 3 Fe +8 HNO3= 3 Fe(NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O (1)
4NO +3O2 +2H2O=4HNO3 (2)
(1)×2 +(2)得：2Fe + O2 +4HNO3= 2Fe(NO3)2 +2H2O
可改写为： 2Fe + O2 +4HNO3 = 2FeO + 4HNO3
即： 2Fe + O2 =2FeO
同理可得： 4Fe +3O2=2Fe2O3 问题便得以解决
即：当铁被氧化为+2价时，由电子得失守衡得：
m/56×2=n/22.4×4 n=O.2m
当铁被氧化为=+3价时，由电子得失守衡得：
m/56×3=n/22.4×4 n=O.3m
则m与n的关系是：O.2m≤n≤O.3m
[小结]此题在解题过程中，巧妙得使用了始态和终态，使复杂的问题简单化。氧化还原反应中，电子得失守衡的使用，避免了繁琐的计算，在应试中赢得了时间，思维训练方面堪称是一道好题。
例4.由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21：8，，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是（）。
A.1：2：1
B. 2：1：1
C. 1：1：1
D. 1：1：3
[思路]：可用平均组成法来求解：
[解析]在混合物中Fe原子和氧原子物质的量之比为(21/56)：（8/16）=3：4，则混合物的平均组成为Fe3O4，在三种组合中Fe3O4则不必多考虑，应注意FeO和Fe2O3混合后也应符合Fe3O4，所以在混合物中它们的物质的量之比必需是1：1.故答案应选C、D。
例5.某铁的“氧化物”样品，用5mol/L的盐酸140mL恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56L氯气，使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样品可能的化学式是（）
A. Fe2O3
B. Fe3O4
C. Fe4O5
D. Fe5O7
[思路]：利用正、负电荷相等列方程可快速解题。
[解析]设铁的氧化物中含O2-为xmol，则其化学式为Fe x O y，由O2-个数守恒有：
2yH++ Fe x O y = yH2O+ xFe+（2y/x）
2ymol ymol
0.7mol amol
2y：y=0.7：a a=0.35（mol）
设Fe x O y中含Fe2+bmol,则：
2Fe2++ Cl2 = Fe3＋+ 2Cl-
2mol 22.4L
bmol 0.56L
2：b=22.4：0.56 b=0.05（mol）
设样品Fe x O y中含Fe3+为cmol,则由电荷守恒可得：
（2×0.05mol）×3cmol=2×0.35mol
解之得c=0.2mol
故样品Fe x O y中：x：y=（0.05+0.02）：0.35=5：7
即样品“氧化铁”化学式为：Fe5O7。
例6：试样x由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样，按下图所示进行实验.
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.
(2)若全部的溶液y 和全部的粉末Z 充分反应后，生成的不溶物的质量是m ，则每份试样x 中氧化铜的质量为 (用m 表示).
[思路]：本题第一问比较简单.发生的反应为：Fe+Cu 2+=Fe 2++Cu ，Fe+2H +=Fe 2+
+H 2↑
第二问是考查思维的严密性和敏捷性.由题意，反应后溶液中不含Cu 2+
，所以两份试样中的铜元素全部转化为单质铜，而溶液是强酸性，则固体物中无Fe,所以m 为铜的质量.故
一份试样中氧化铜的质量为Cu
M m
21×M CuO =64280 m=85
m.
[解析]：(1)Fe+Cu 2+
=Fe 2+
+Cu Fe+2H +
=Fe 2
+H 2↑ (2)
8
5
m 例7.在下列所指的各溶液中，分别滴加NH 4SCN 溶液后，溶液不呈血红色的是 （ ）。
A.加入足量镁粉的Fe 2(SO 4)3溶液
B.加入过量铁粉的稀硝酸溶液
C.铁丝在足量的氯气中燃烧后，所得产物的溶液
D.长期暴露在空气中的绿矾溶液
[思路]：实验室鉴定Fe 3+
的方法是利用KSCN 溶液，它们相遇会呈血红色，若利用NH 4SCN 溶液，实质是一样的：
Fe 3++SCN -=[Fe （SCN ）]2+ Fe 3+可以结合1～6个SCN -，产物皆为血红色。
A.足量的镁粉可以使Fe 3+转化为Fe 2+或Fe ，因为反应后不再有Fe 3+，所以加入SCN -后，
不会出现血红色。
B.过量的铁与稀硝酸进行如下反应：
Fe+4HNO 3=Fe(NO 3)3+NO ↑+H 2O 2Fe 3++Fe=3Fe 2+
因为反应后无Fe 3+，所以加入SCN -后，也不会出现血红色。
C.Fe 在Cl 2中燃烧的产物是FeCl 3，它的水溶液中存在着大量的Fe 3+，所以加入SCN -后，
会出现血红色。
D.FeSO 4溶液中的Fe 2+因暴露在空气中会被空气中的氧气氧化成Fe 3+
： 4FeSO 4+O 2+2H 2SO 4=2Fe 2(SO 4)3+2H 2O
所以加入SCN -后，会出现血红色。 [解析]：选A 、B 。
例8.将8gFe 2O 3投入150mL 某浓度的稀硫酸中，再投入7g 铁粉收集到1.68LH 2（标准状况），同时，Fe 和Fe 2O 3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共
消耗4mol/L 的NaOH 溶液150mL 。则原硫酸的物质的量浓度为 （ ）。
A.1.5mol/L
B.0.5mol/L
C.2mol/L
D.1.2mol/L
[思路]：粗看题目，这是一利用关系式进行多步计算的题目，操作起来相当繁琐，但如
能仔细阅读题目，挖掘出隐蔽条件，不难发现，反应后只有Na2SO4存在于溶液中，且反应过程中SO42-并无损耗，根据Na+守恒，非常易求得SO42-即原硫酸的物质的量浓度为：2mol/L，故选C。
例9．金属铜能被FeCl3的浓溶液腐蚀，其化学反应是：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。
现将有铜的印刷线路板浸入120mLFeCl3的浓溶液中，有9.6gCu被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入8.4g铁粉，经充分反应，溶液中还存在4.8g不溶物。则：（1）溶液中存在那些离子？
（2）离子的浓度各是多少？（设溶液体积不变）
[思路]：存在的不溶物有两种可能：一可能是铁、铜混合物，二可能只是铁。若为铁、铜混合物，则溶液中的Cu2+必然全部析出，即不溶物的质量大于9.6g，显然错误，故不溶物为Cu。
[解析]：（1）溶液中存在的离子为：Fe2+、Cu2+、Cl-。
（2）溶液中n（Cu2+）=（9.6g-4.8g）÷64g/mol=0.075mol
Cu2+的物质的量浓度为：0.075mol÷0.12L=0.625mol/L
设被还原的Fe3+的物质的量为x：
根据Fe3+得电子数与Fe、Cu失电子数相等，列式为：
x×1=（8.4g÷56g/mol）×2+0.075mol×2=0.45mol
溶液中n（Fe3+）=8.4g÷56g/mol+0.45mol=0.6mol
Fe2+的物质的量浓度为：0.6mol÷1.2L=5mol/L
Cl+的物质的量浓度为：0.625mol/L×2+5mol/L×2=11.25mol/L。
例10：氯化铜(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质.为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示操作步骤进行提纯.
↓蒸发结晶
CuCl2·2H2O(纯)
(1)加入氧化剂X的目的是
(2)下列氧化剂中最适合本实验的是
A.H2O2
B.KMnO4
C.NaClO
D.K2Cr2O7
(3)物质Y和沉淀Z的化学式分别是和 .
(已知完全成氢氧化物所需PH值：Fe3+为3.7，Cu2+为6.4，Fe2+为9.6.)
[思路]：本题是对一个实验问题进行理论分析.
解答本题的关键是理解题中提供的一条中学未曾接触的信息的含意.由于Fe2+沉淀为Fe(OH)2的PH值与Cu2+沉淀为Cu(OH)2的PH较大，而与Fe3+沉淀为Fe(OH)3的PH相差较大，所以可以通过先将Fe2+氧化为Fe3+，再调节溶液的PH使铁以Fe(OH)3沉淀形式而被除去.为了使加入的氧化剂不带入新的杂质，显然用H2O2最好.出于同样的考虑，加入y调节溶液PH 值时，应选用能与H+反应，而溶解度较小的物质如CuO为好，CuO稍多不会带入新杂质也不会使PH值升高太多而使Cu2+沉淀.
[解析]：(1)使溶液A中的Fe2+氧化成Fe3+； (2)A (3)Y：CuO或Cu(OH)2 Z：Fe(OH)3例11：向含有0.8mol的稀硝酸溶液中慢慢加入22.4g的铁粉.假设反应分为两个阶段.第一阶段为：Fe+HNO3 Fe(NO3)3+NO↑+H2O
(1)写出这两个阶段反应的离子方程式.
(2)求这两个阶段反应中，加入铁粉的物质的量和溶液中铁元素存在的形式.
(3)在图中画出溶液中Fe 2+
、--3NO 离子的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图
像(纵坐标是溶液中离子的物质的量).
分析：铁与稀硝酸反应规律 ①Fe+4HNO 3 Fe(NO 3)3+NO ↑+2H 2O ②3Fe+8HNO 33Fe(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O (1)当
)()
(3HNO n Fe n ≤4
1时，按反应①进行；
当
)()
(3HNO n Fe n ≥8
3时，按反应②进行.
当
41≤)()(3HNO n Fe n ≤8
3时，则①②两反应都发生，且Fe 、HNO 3均反应完全. (2)上述反应可以认为先发生反应①，若Fe 有剩余则发生2Fe(NO 3)3+Fe 3Fe(NO 3)2.
答案为：
(1)Fe+4H ++--3
NO Fe 3+
+NO ↑+2H 2O
2Fe 3+
+Fe 3Fe 2+
.
(2)①加入Fe 粉为0～0.2mol 时，存在形式为Fe 3+
.
②加入铁粉为0.2～0.3mol 时，存在形式为Fe 2+和Fe 3+
③加Fe 粉为n(Fe)≥0.3mol 时，存在形式为Fe 2+
. (3)如下图.
4．实战演练
一、选择题
1.（2002年全国高考题）铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为
A.Fe(OH)3;Fe2O3
B.Fe(OH)2;FeO
C.Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4
D.Fe2O3;Fe(OH)3
2.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KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液
A.①③
B.③②
C.③①
D.①②③
3.在氯化铁、氯化铜和盐酸混合液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是
A.Cu2＋
B.Fe3＋
C.Fe2＋
D.H＋
4.在FeCl3,CuCl2,FeCl2的混合溶液中，Fe3＋,Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液Fe3＋的物质的量之比为
A.2∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
5.在浓度均为3mol·L－1的盐酸和硫酸各100ｍL中，分别加入等质量的铁粉，反应完毕后生成气体的质量比为3∶4，则加入铁粉的质量为
A.5．6ｇB．8．4ｇ
C．11．2ｇＤ．1．8ｇ
6.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到的红色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为
A.70%
B.52.4%
C.47.6%
D.30%
7.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cｕ===2FeCl2＋CｕCl2。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
8.某溶液中含有大量的Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和NH+
4
，其c(H＋)=10－2 mol·L－1，在该溶液中可以大量存在的阴离子是
A.SO-2
4B.NO-
3
C.SCN－
D.CO-2
3
9.某强酸性溶液中可能存在NO-
3
、Cl－、I－、Fe3＋中的一种或几种。向该溶液中加入溴
水，单质溴被还原，由此推断溶液中
、也不含Fe3＋
A.不含NO-
3
、I－、Cl－
B.含有NO-
3
C.含I－，但不能确定是否含Cl－
D.含有Fe3＋
10.用足量的稀硫酸溶解FeS和Fe（OH）3的混合物28．3ｇ，最终得到沉淀1．6ｇ，则原混合物中FeS的质量可能是
A．4．4ｇB．7．8ｇ
C．13．5ｇD．17．6ｇ
二、非选择题（共50分）
11.(6分)在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的气体，它们把该红色物质还原成的黑色化合物是，同时还有未烧的碳颗粒，而制得了青色砖瓦。
12.(6分)有关物质间有下图所示的转化关系。其中：A的浓溶液与单质B在加热时才发生反应①；A的稀溶液与足量B发生反应②。据此填写下列空白：
(1)反应④的现象是。
(2)写出反应②的离子方程式。
(3)根据题示信息判断，A的浓溶液和单质B加热时能否产生G，说明理由(写出化学方程式回答)：。
13.（6分）室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按下图进行反应。又知E溶液是无色的，请回答：
反应流程
（1）A是，B是，
C是。（请填化学式）
（2）反应①的化学方程式为：。
（3）反应③的化学方程式为：。
（4）反应④的化学方程式为：。
14.（10分）A、B、C、D、E分别是铁的单质或铁的化合物。其相互反应关系如下图所示：
根据上图所示变化，要求回答：
（1）推断A、B、C、D、E各是什么物质
A 、
B 、
C 、
D 、
E ；
（2）写出各步反应的化学方程式：
①;
②;
③;
④;
⑤;
⑥;
⑦;
⑧。
15.（10分）将一生锈的铁片置于稀HNO3中充分反应后，共收集到11.2 L（标准状况）NO气体，溶液中还剩余5 g固体残渣，在过滤后的滤液中通入35.5 g氯气，恰好使溶液中的Fe2＋全部氧化。求原带锈铁片的质量和铁锈的质量分数（铁锈成分以Fe2O3计）。
16.（12分）（2001年全国高考卷）已知Fe2O3在高炉中有下列反应：
Fe 2O 3＋CO ?→?
2FeO ＋CO 2 反应形成的固体混合物（含Fe 2O 3和FeO ）中，元素铁和氧的质量比用m （Fe ）∶m （O ）
表示。
（1）上述固体混合物中，m （Fe ）∶m （O ）不可能是 （选填a 、b 、c 多选扣1分）。
a.21∶9
b.21∶7.5
c.21∶6
(2)若m （Fe ）∶m （O ）=21∶8，计算Fe 2O 3被CO 还原的百分率。
（3）设Fe 2O 3被CO 还原的百分率为A %，则A %和混合物中m （Fe ）∶m （O ）的关系式为［用含m （Fe ）、m （O ）的代数式表示］A %= 。
请在下图中画出A %和m （Fe ）∶m （O ）关系的图形。
（4）如果Fe 2O 3和CO 的反应分两步进行：
3Fe 2O 3＋CO ?→?
2Fe 3O 4＋CO 2 Fe 3O 4＋CO ?→?3FeO ＋CO 2 试分析反应形成的固体混合物可能的组成及相应的m （Fe ）∶m （O ）［令m （Fe ）∶
m （O ）=21∶a ，写出a 的取值范围］。将结果填入下表。
混合物组成（用化学式表示）
a 的取值范围
附参考答案
一、1.解析：Fe ??→?+H Fe 2＋???→?3HNO Fe 3+?????→??O H NH 23Fe(OH)3?→?
?
Fe 2O 3。 答案：A 2.B 3.C
4.解析：根据2Fe 3++Fe===3Fe 2＋知，消耗1 mol Fe 生成3 mol Fe 2＋
，还消耗2 mol Fe 3+。 答案：C
5.C
6.A
7.B
8.A
9.C 10.AD 二、11.Fe 2O 3 CO 和H 2 Fe 3O 4、FeO
12.(1)白色沉淀?→?
灰绿色?→?红褐色沉淀
（2）3Fe ＋2NO -
3＋8H ＋
===3Fe 2＋
＋2NO ↑＋4H 2O
(3)由反应2HNO 3＋NO===3NO 2＋H 2O 知，在浓HNO 3中不可能生成NO 13.（1）Fe Cl 2 H 2
(2)2Fe+3Cl 2点燃
====2FeCl 3
(3)2HCl+Fe===FeCl 2+H 2↑ (4)2FeCl 2+Cl 2===2FeCl 3
14.（1）Fe FeCl 3 FeCl 2 Fe(OH)3 Fe 2O 3 (2)略 15.65 g 20.5% 16.（1）ac
(2)设Fe 2O 3原有n 0 mol ，还原百分率为A %，则有
8
21
162%A n 163%)A 1(n 562n )O (m )Fe (m 000=???
+??-???=
A %=
3
1
≈33.3% (3)3－])
O (m )Fe (n [7
(4)Fe 2O 3、Fe 3O 4 8＜a ＜9 Fe 3O 4、FeO 6＜a ＜8
Fe 2O 3、Fe 3O 4、FeO 6＜a ＜9
高中化学58个考点精讲 14、元素周期表 1．复习重点 1．周期表的结构。理解位置、结构、性质三者之间的关系。 2．依据“位—构—性”之间的关系，会进行元素推断和确定几种元素形成化合物形式。2．难点聚焦 二、周期表 1．位、构、性三者关系 结构决定位置，结构决定性质，位置体现性质。 2．几个量的关系 周期数=电子层数 主族数=最外层电子数=最高正价数 |最高正价|+|负价|=8 3．周期表中部分规律总结 ⑴最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素；最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素；最外层电子数为8的元素是稀有气体元素(He 除外)。 ⑵在周期表中，第ⅡA与ⅢA族元素的原子序数差别有以下三种情况：①第1～3周期(短周期)元素原子序数相差1；②第4、5周期相差11；③第6、7周期相差15。 ⑶每一周期排布元素的种类满足以下规律：设n为周期序数，则奇数周期中为 2)1 (2 + n 种，偶数周期中为 2)2 (2 + n 种。 ⑷同主族相邻元素的原子序数差别有以下二种情况：①第ⅠA、ⅡA族，上一周期元素的原子序数+该周期元素的数目=下一同期元素的原子序数；②第ⅣA～ⅦA族，上一周期元素的原子序数+下一周期元素的数目=下一周期元素的原子序数。 ⑸设主族元素族序数为a，周期数为b，则有：①a/b<1时，为金属元素，其最高氧化物为碱性氧化物，最高氧化物对应的水化物为碱；②a/b=1时，为两性元素(H除外)，其最高氧化物为两性氧化物，最高氧化物对应的水化物为两性氢氧化物；③a/b>1时，为非金属元素，其最高氧化物为酸性氧化物，最高氧化物对应的水化物为酸。无论是同周期还是同主族元素中，a/b的值越小，元素的金属性越强，其最高氧化物对应水化物的碱性就越强；反之，a/b的值越大，元素的非金属性越强，其最高氧化物对应水化物的酸性就越强。 ⑹元素周期表中除第Ⅷ族元素以外，原子序数为奇(或偶)数的元素，元素所在族的序数及主要化合价也为奇(或偶)数。 ⑺元素周期表中金属和非金属之间有一分界线，分界线右上方的元素为非金属元素，分界线左下方的元素为金属元素(H除外)，分界线两边的元素一般既有金属性，也有非金属性。 ⑻对角线规则：沿周期表中金属与非金属分界线方向对角(左上角与右下角)的两主族元素性质相似，这一规律以第二、三周期元素间尤为明显。 3．例题精讲 例1今有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷按C、A、D、E的顺序增大。 C、D都能分别与A按原子个数比1：1或2：1形成化合物。CB可与EA2反应生成C2A 与气态物质EB4。 ⑴写出五种元素名称 A B ,C ，D , E 。
铁及其化合物 [考纲要求] 1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。 考点一 用物质分类思想认识铁及其重要化合物 1．铁的存在 2．铁的性质 (1)物理性质 纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。 (2)化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。 用化学方程式或离子方程式表示下列变化 Fe ＋???? —O2――→① ①3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4—Cl2――→② ②2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3—S ――→③ ③Fe＋S=====△FeS Fe ＋H2O(g)――→④④3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2 Fe —???? ――→⑤Fe2＋ ⑤Fe＋2H ＋===Fe2＋＋H2↑、 Fe ＋Cu2＋===Cu ＋Fe2＋――→⑥Fe3＋⑥Fe＋4H ＋＋NO －3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3．铁的氧化物和氢氧化物 (1)铁的氧化物
(2)铁的氢氧化物 深度思考 1．铁有很强的抗腐蚀能力，为什么日常生活中的铁制品容易生锈？ 答案 主要因为铁不纯，往往含有碳等杂质，当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液(如食盐水)时会发生电化学腐蚀。 2．铁、铝遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化，是物理变化还是化学变化？ 答案 常温下铁、铝遇冷的浓HNO3、浓H2SO4时表面会生成一层致密的氧化物薄膜，化学上称为钝化，属于化学变化。 3．铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为＋2价和＋3价，请归纳总结： (1)Fe 单质通常与哪些氧化剂反应生成＋2价？写出有关反应的化学方程式或离子方程式。 答案 Fe→Fe2＋：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S 、I2)，非氧化性酸(如盐酸、稀硫 酸)，不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应，都可实现这种转化。如：Fe ＋S=====△FeS,2H ＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu 。 (2)Fe 单质通常与哪些氧化剂反应生成＋3价？写出有关反应的化学方程式。 答案 Fe→Fe3＋：铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种 转化。例如：2Fe ＋3Cl2=====点燃2FeCl3，Fe ＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,2Fe ＋ 6H2SO4(浓)=====△Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O 。 4．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？ 答案 都可以。2Fe ＋3Cl2=====点燃2FeCl3 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
考点27 铁 聚焦与凝萃 1．掌握铁的化学性质及化学方程式； 2．初步学会设计铁与水蒸气反应的实验装置。 解读与打通 常规考点 铁 1．物理性质：银白色，有金属光泽、质软；密度是7.86g/cm3，熔点1535℃，沸点2750℃；具有良好的延性和展性；是电和热的导体具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。2．化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。（1）铁与氧气的反应 现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体物质。 反应方程式：3Fe+2O2点燃 Fe3O4 在常温下，铁在干燥的空气中很难跟氧气发生化学反应；在潮湿的空气中，能跟氧气发生化学反应，生成铁锈。铁与氧气的反应，条件不同，生成物也不同。 （2）铁与氯气的反应 现象：铁在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟。 反应方程式：2Fe + 3Cl2点燃 2FeCl3 （注意：常、低温下，Fe与Cl2不易发生反应，故可用钢瓶盛贮液氯。）（3）铁与硫单质的反应 反应方程式：Fe +S △ FeS （4）铁与水的反应 反应方程式：3Fe＋4H2O(g)△ Fe3O4＋4H2 （5）铁与非氧化性酸的反应 现象：金属逐渐溶解，有大量气泡产生，溶液变为浅绿色。 反应方程式：Fe+2 HCl=FeCl2+H2↑ Fe +H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑ （6）铁与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化。在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应但
无H 2产生。与稀硝酸在常温下可以发生如下反应： ① HNO 3 (稀)过量时生成Fe 3+ ：Fe ＋4HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3＋NO↑＋2H 2O 。 ② 铁粉过量时生成Fe 2+ ：3Fe ＋8HNO 3 (稀)=3Fe(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O （7）铁跟硫酸铜的反应 现象：铁丝表面上覆盖了一层红色的铜，蓝色硫酸铜溶液逐渐变成浅绿色的FeSO 4溶液。 反应方程式：Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu （8）铁跟氯化铁的反应 反应方程式：Fe ＋2FeCl 3= 3FeCl 2 3．铁的冶炼：Fe 2O 3+3CO=====高温 2Fe+3CO 2 隐性考点 铁的几种特性 （1）铁是活泼金属，却有游离态铁存在（陨石中）。铁能被磁体吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁性。 （2）铁比铜活泼，但 Fe 3+ 的氧化性比Cu 2+ 强。 （3）铁化学性质比较活泼，但铁制容器常温时可以盛放浓H 2SO 4、浓HNO 3和干燥液氯，因铁发生钝化。 融合与应用 例1．含有1 mol HNO 3的稀硝酸分别与不同质量的铁粉反应，所得氧化产物a 、b 与铁粉物质的 量关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断正确的是 ( ) A ．a 是Fe(NO 3)2 B ．n 1＝0.375 C ．p ＝0.20 D ．n 2＝0.30 答案：D 例2．把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子
考点45石油煤 1．复习重点 1．石油的分馏、裂化和裂解； 2．煤的干馏、气化和液化。 2．难点聚焦 一石油的成分： 1、石油组成：碳、氢、硫、氧、氮等。 2、石油成分：各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混和物，一般石油不含烯烃。 二石油的炼制： 开采出来的石油叫做原油。要经过一系列的加工处理后才能得到适合不同需要的各种成品，如汽油、柴油等。 原油含水盐类、含水多，在炼制时要浪费燃料，含水量盐多会腐蚀设备。所以，原油必须先经脱水、脱盐等处理过程才能进行炼制。 石油的炼制分为：石油的分馏、裂化、裂解三种方法。 石油的分馏与石油的蒸馏原理相同，实验5－23中： ①蒸馏烧瓶、冷凝管 ②温度计水银球的位置：蒸馏烧瓶支管口齐平 ③冷凝管的进、出口方向能否倒置？ 1、石油的分馏 先复习随着烃分子里碳原子数增加，烃的沸点也相应升高的知识，然后启发学生如何能把石油组成里的低沸点烃和高沸点烃分离开。（答：给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过冷却先分离出来。随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也分离出来。）向学生说明原油开始沸腾后温度仍逐渐升高。同时问学生为什么？这说明原油是混合物。 工业上如何实现分馏过程呢？主要设备是加热炉和分馏塔。 按P137图5-24前半部分介绍，要突出介绍分馏塔的作用。最后总结石油常压分馏产物：液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油。 接着，提出重油所含的成分如何分离？升温？在高温下，高沸点的烃受热会分解，更严重的是还会出现炭化结焦、损坏设备，从而引出减压分馏的方法。 按课本P137图5-24的后半部分介绍减压分馏过程和产物：重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青。 2、石油的裂化： （1）提出石油分馏只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料，产量不高。 如何提高轻质燃料的产量，特别是提高汽油的产量？引出石油的裂化。什么叫裂 化？ 裂化——就是在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。 裂化过程举例：
考点37铁和铁的化合物 1．复习重点 1．铁单质的化学性质 2．铁的重要化合物的氧化还原性； 3．Fe(Ⅱ〕、Fe(Ⅲ)的相互转化是高考的热点。 2．难点聚焦 一、铁的结构和性质 1.铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。 原子结构示意图： 要紧化合价：+2，+3 2.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯洁的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。 3.铁是较爽朗的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。 ①跟非金属反应：点燃点燃△ 3Fe+2O2 == Fe3O4 2Fe+3Cl2 ==2FeCl3 Fe+S= FeS Fe+I2= FeI2 ②跟水反应： 3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑ ③跟酸作用：Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H2，且氧化性酸过量时生成Fe3+) ④与部分盐溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+ 3. 铁的合金生铁钢 含碳量2%～4.3% 0.03%～2% 其它杂质含硅、锰、硫、磷较 多 含硅、锰少量，硫和磷几 乎没有 机械性能硬而脆、无韧性硬而韧、有弹性 机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延 炼铁炼钢 原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、空气〔或纯氧、氧化铁〕、生石灰、 脱氧剂 化学原理在高温下用还原剂从铁矿石 里还原出来 在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和 其它氧化为气体或炉清除去
主要反应①还原剂的生成 C+O2CO2 CO2+C高 温2CO ②铁的还原 Fe2O3+3CO高 温2Fe+3CO2 ③炉渣的生成 CaCO3高 温CaO+CO2 CaO+SiO2高 温CaSiO3 ①氧化：2Fe+O2高 温2FeO FeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。如C+FeO 高 温Fe+CO ②造渣：生成的硅锰氧化物得铁水里的 硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。 ③脱氧，并调整Mn、Si含量 2FeO+Si高 温2Fe+SiO2 要紧 设备 高炉转炉 过渡元素差不多上金属，又叫过渡金属。 过渡金属的密度一样比较大，熔沸点较高，有较高的硬度、较好的延展性和机械加工性能，较好的导电、导热性能和耐腐蚀性能。 过渡元素的原子最外层电子数不超过两个，在化学反应中，最外层和次外层都容易失去电子，因此过渡元素有可变化合价。因此当Fe与弱氧化剂反应时，只失去最外层上的2个电子，形成Fe2+；当Fe与强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子，形成Fe3+。这确实是铁在其化合物中通常显+2价或+3价的缘故。那么Fe发生化学反应能得到+2价依旧+3价，需看参加反应的氧化剂的强弱，有时还要看反应物的量之间的关系。 例如：①铁在O2中燃烧的，一定要在集气瓶低留有少量的水或一层沙子，防止瓶子被炸裂；②Fe与S反应中Fe只能失去其最外层的2个电子而变成+2价，反应开始后撤去酒精灯，反应能够连续进行，讲明反应放热；③Fe在Cl2中燃烧时不但能失去最外层的2个电子，而且还可失去次外层的1个电子后成+3价，讲明氧化性Cl2>S；④在高温时能与C、P、Si 等化合。 2.铁的合金 一样地讲，含碳量在2%～4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。依照碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。 一样地讲，含碳量在0.03%～2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，能够锻打、压延，也能够铸造。 钢的分类方法专门多，假如按化学成分分类，钢能够分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢确实是一般的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的专门性能。 3.炼铁 (1)反应原理：利用氧化——还原反应，在高温下，用还原剂(要紧是CO)把铁从铁矿石里还原出来。 (2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气 (3)设备：高炉 (4)生产过程 ①还原剂的生成
考点48有机物分子式和结构式的确定 复习重点 1．了解确定有机物实验式、分子式的方法，掌握有关有机物分子式确定的计算； 2．有机物分子式、结构式的确定方法 难点聚焦 一、利用有机物燃烧反应的方程式进行计算 有关化学方程式 烷烃＋ ＋＋烯烃或环烷烃＋点燃 点燃 C H O nCO (n 1)H O C H + 3n 2 O CO nH O n 2n +2222n 2n 222312 n +?→???→?? 炔烃或二烯烃＋＋ －点燃 C H O nCO (n 1)H O n 2n 2222--?→??312 n 苯及苯的同系物＋＋ －点燃 C H O nCO (n 3)H O n 2n 6222--?→??332 n 饱和一元醇＋＋饱和一元醛或酮＋ ＋点燃 点燃 C H O +3n 2 nCO (n 1)H O C H O O nCO nH O n 2n +222n 2n 222O n 2312 ?→??-?→?? 饱和一元羧酸或酯＋＋ 点燃 C H O O nCO nH O n 2n 2222322 n -?→?? 饱和二元醇＋＋ ＋点燃 C H O O nCO (n 1)H O n 2n +22222312 n -?→?? 饱和三元醇＋＋ ＋点燃 C H O O nCO (n 1)H O n 2n +23222322 n -?→?? 由上可知，相同碳原子数的烯烃(环烷烃)与一元饱和醇完全燃烧时，耗氧量相同(把 C H O C H H O n 2n +2n 2n 2看成·：相同碳原子数的炔烃(二烯烃)与醛(酮)及饱和二元醇完全 燃烧时，耗氧量相同(醛：C H O C H H O n 2n n 2n 22→·-饱和二元醇： C H O C H 2H O n 2n +22n 2n 22→·-)；相同碳原子数的羧酸(酯)与三元醇完全燃烧，耗氧量相
第三节 铁和铁的化合物 知识导图 一、铁 物理性质 银白色，熔沸点较高，抗腐蚀性强，能被磁铁吸引，具有金属的一般物理性质。 化学性质 1、与非金属的反应 (1)常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分是Fe 2O 3。 点燃：3Fe ＋2O 2 Fe 3O 4. (2)Fe ＋S FeS (3) 2Fe ＋3Cl 22FeCl 3（产生棕色的烟） 2、与H 2O 的反应 3Fe ＋4H 2O(g) 高温 Fe 3O 4＋4H 2 3、与酸的反应 (1)与非氧化性酸(如稀硫酸)：Fe ＋2H +===Fe 2+＋H 2↑ (2)氧化性酸 ①稀硝酸 HNO 3过量：Fe ＋4 HNO 3=== Fe(NO 3)3＋NO ↑＋2H 2O Fe 过量：3Fe ＋8HNO 3 === 3Fe(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O ②浓硝酸：常温下钝化 ③浓硫酸：常温下钝化 4．与盐溶液的反应 (1)与CuSO 4溶液：Fe ＋Cu 2+ === Fe 2+＋Cu (2)与FeCl 3溶液：Fe ＋2Fe 3+=== 3Fe 2+ 二、铁的氧化物
注： 1、FeO、Fe3O4与氧化性的酸反应时，其中的+2价的铁会氧化； 2、Fe2O3与HI反应时，Fe 3+会氧化I- 注：制备Fe(OH)2时，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化？ 提示：①配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去O2 ②胶头滴管伸入到液面以下加入液体． ③溶液表面覆盖植物油(或苯)，以隔绝空气． 由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。 制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 成功关键： 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在密闭的隔绝空气的体系中。 下面是几种典型的制备方法：
word整理版 学习参考资料考点50乙醛醛类 1．复习重点 1．乙醛的结构、物理性质和化学性质； 2．银镜反应的操作要点和反应原理； 3．醛类的结构及性质、相关计算。 2．难点聚焦 、乙醛 1．乙醛的分子组成与结构 乙醛的分子式是OHC42 ，结构式是，简写为CHOCH3。 注意对乙醛的结构简式，醛基要写为—CHO而不能写成—COH。 2．乙醛的物理性质 乙醛是无色、具有刺激性气味的液体，密度小于水，沸点为C 8.20。乙醛易挥发，易燃烧，能与水、乙醇、氯仿等互溶。 注意因为乙醛易挥发，易燃烧，故在使用纯净的乙醛或高浓度的乙醛溶液时要注意防火。 3．乙醛的化学性质
word整理版 学习参考资料从结构上乙醛可以看成是 甲基与醛基 ()相连而构成的化合物。由于醛基比较活泼，乙醛的化学性质主要由醛基决定。例如，乙醛的加成反应和氧化 反应，都发生在醛基上。 (1)乙醛的加成反应 乙醛分子中的碳氧双键能够发生加成反应。例如，使乙 醛蒸气和氢气的混合气体通过热的镍催化剂，乙醛与氢 气发生加成反应： 说明：①在有机化学反应中，常把有机物分子中加入氢 原子或失去氧原子的反应叫做还原反应。乙醛与氢气的 加成反应就属于还原反应。 ②从乙醛与氢气的加成反应也属于还原反应的实例可知，还原反应的概念的外延应当扩大了。 (2)乙醛的氧化反应 在有机化学反应中，通常把有机物分子中加入氧原子或
失去氢原子的反应叫 氧化反应。乙醛易被氧化，如在一定温度和催化剂存在的条件下，乙醛能被空气中 的氧气氧化成乙酸： word整理版 学习参考资料 注意①工业上就是利用这个反应制取乙酸。 ②在点燃的条件下，乙醛能在空气或氧气中燃烧。乙醛完全燃烧的化学方程式为： OHCOOCHOCH22234452??????点燃 乙醛不仅能被2O氧化，还能被弱氧化剂氧化。 实验6—7 在洁净的试管里加入1 mL 2％的3AgNO溶液，然后一边摇动试管，一边逐滴滴入2％的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止(此时得到的溶液叫做银氨溶液)。再滴入3滴乙醛，振荡后把试管放在热水中温热。实验现象不久可以看到，试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。 实验结论化合态的银被还原，乙醛被氧化。 说明： ①上述实验所涉及的主要化学反应为：
高中化学58个考点精讲9物质的量应用于化学方程式的计算 1．复习重点 揭示化学反应中反应物。生成物之间的粒子数关系，并学习物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等应用于化学方程式的计算。 2．难点聚焦 1．化学方程式中，各物质的化学计量数（v）之比，等于各物质的物质的量（n）之比。即均等于该化学方程式的“系数”之比。 2．化学方程式中各气体在同温同压下的体积比，等于它们的化学计量数之比。即等于各气体在化学方程式中的“系数”比。 3．遇到有关化学方程式的计算时，经常视情况将相关物质的质量，一定浓度和体积的溶液、气体体积换算出它们的物质的量，按化学计量数找出比例关系后入手运算。 【知识要点】 1．化学方程式中有关量的关系 由上可看出，化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比，等于各物质的物质的量之比，等于气体体积比（同状况下），不等于质量之比。根据化学方程式列比例时应遵循上述比例关系。
2．根据化学方程式计算时所列比例是否正确的判断依据是：“上、下单位要一致，左右单位要对应”。如： 3．物质的量应用于化学方程式计算的一般格式 （1）设所求物质的物质的量为n（B）［或质量m（B）］，或气体标准状况下体积V （B）、 或溶液体积V［B（aq）］J。 （2）写出有关反应的化学方程式。 （3）在化学方程式有关物质的化学式下面先写出已知物和所求物的有关量的关系，再代入已知量和所求量。 （4）写出所求物质的数学表达式。 （5）写出解答和答案。
如：6.5g Zn在与足量盐酸反应时产生的在标准状况下的体积是多少升？ 解：设产生的体积为V（） 答：产生的在标准状况下的体积是2.24L。 4．规范用语 —表示的物质的量—表示方程式中 的化学计量数 —表示盐酸的物质的量浓度—表示溶液的体积 —表示的体积—表示混合物中 的质量分数 —表示的质量在列比例及运算过程中都应带单位。
铁和铁的化合物知识点归纳 一、铁的结构和性质 1、铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。 原子结构示意图： 2.铁的物理性质：纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。 3.铁的化学性质：鉄是较活泼的金属，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。 ①跟非金属反应：与氧气： 与氯气： 与硫： ②跟水反应： ③跟酸作用： (遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H ，且氧化性酸过量时生成Fe3+) 2 ④与部分盐溶液反应：与硫酸铜溶液反应 与氯化铁溶液反应 二、铁的氧化物和氢氧化物 三、Fe、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验 1.具体反应有： （1）Fe2+→Fe3+
①2Fe2++Cl 2 =2Fe3++2Cl-（在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色）。 ②3Fe2++NO 3-+4H+=3Fe3++2H 2 O+NO↑ ③2Fe2++H 2O 2 +2H+=2Fe3++2H 2 O （2）Fe3+→Fe2+ ①2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO 3 溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+。 ②2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,电路板的制作是利用FeCl 3 溶液与裸露的铜反应。 ③2Fe3++2I－=2Fe2++I 2 2.Fe2+和Fe3+的检验 （1）Fe2+的检验： 方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。 方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 （2）Fe3+的检验： 方法一：滴加KSCN溶液或NH 4 SCN溶液，溶液立即变为血红色。 方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。 3．例题精讲 例1.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是（） A.只有Fe2+ B.只有Fe3+ C.有Fe2+和Cu2+ D.有Fe3+和Cu2+ 例2.由FeO、Fe 2O 3 和Fe 3 O 4 组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比 为21：8，，则这种混合物中FeO、Fe 2O 3 和Fe 3 O 4 的物质的量之比是（）。 A.1：2：1 B. 2：1：1 C. 1：1：1 D. 1：1：3 例3.将8gFe 2O 3 投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉收集到1.68LH 2 （标准状况），同时，Fe和Fe 2O 3 均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元 素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为（）。 A.1.5mol/L B.0.5mol/L C.2mol/L D.1.2mol/L 4．实战演练 一、选择题 1.（2002年全国高考题）铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变 化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 A.Fe(OH)3;Fe2O3 B.Fe(OH)2;FeO C.Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4 D.Fe2O3;Fe(OH)3 2.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KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液
考点51乙酸羧酸 1．复习重点 1乙酸的结构及化学性质； 2酯的水解反应；羧酸的简单分类及主要性质。 2．难点聚焦 物理性质。 一、乙酸 1·分子结构 2·物理性质： 无色有强烈刺激性气味的液体、易凝结成冰一样的晶体、易溶于水和乙醇 —COOH叫羧基，乙酸是由甲基和羧基组成。羧基是由羰基和羟基组成，这两个基团相互影响，结果不再是两个单独的官能团，而成为一个整体。羧基是乙酸的官能团。 2．乙酸的酸性比碳酸强还是弱？ (1)弱酸性： 学生写出实验2、3反应方程式。 【6-10】在试管中加入3mL乙醇、2mL冰醋酸，再慢慢加入40滴浓硫酸，加入少许碎瓷片；要注意小火加热。 实验中可以观察到在Na2CO3表面有果香味的无色透明油状液体生成，它是乙酸乙酯，乙酸乙酯是另一类烃的衍生物即酯类。像这种酸跟醇作用生成酯和水的反应叫酯化反应。乙酸与乙醇的酯化反应是可逆的。 (2) 酯化反应——取代反应 乙酸与乙醇反应时可能的脱水方式有几种？学生分析，写出(1)(2)。
介绍同位素原子示踪法证明反应机理，强调(2)是正确的。 根据实验6-10，回答下列问题： 1.实验中为何要加入碎瓷片？ 2·导管为何不能伸入饱和碳酸钠溶液中？ 3·为何用饱和碳酸钠溶液来吸收乙酸乙酯？ 注：①浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂。 ②反应过程:酸脱羟基、醇脱氢。 ③饱和碳酸钠溶液作用：中和乙酸，溶解乙醇，便于闻乙酸乙酯的气味；降低乙酸乙酯 的溶解度，便于分层析出。 ④导气管不能伸入碳酸钠溶液中，防止加热不匀，液体倒吸。 二、酯 1·定义：羧酸和醇反应，脱水后生成的一类物质叫酯 2·通式：RCOOR/ 根据乙酸与乙醇的反应现象，可以推断出酯的物理性质。 3·物理性质：低级酯有芳香气味、密度比水小、难溶于水。 酯化反应是可逆反应，请看下面实验。 【6-11】
第30讲铁和铁的化合物 1.铁和铁的合金是生活中常用的材料,下列说法正确的是( ) A.一定条件下,铁粉可与水蒸气反应 B.不锈钢是铁的合金,只含金属元素 C.铁与盐酸反应,铁的合金不与盐酸反应 D.在空气中,铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 解析:铁的合金中含有碳等非金属元素,铁的合金也能与盐酸反应?镀锌铁板发生电化学腐蚀时,锌为负极,所以铁板更耐腐蚀? 答案:A 2.从石器?青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平?如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( ) A.金属的导电性强弱 B.金属在地壳中的含量多少 C.金属的化合价高低 D.金属的活动性大小 解析:金属越活泼,还原性越强,其对应离子的氧化性越弱,越难被还原为单质?从题给金属活动顺序表及Al?Fe?Cu被人类开发利用的大致年限,可以看出其先后顺序主要取决于金属的活动性大小? 答案:D [点评] 金属越不活泼,其对应离子的氧化性越强,越易被还原为金属单质,则越早被人类开发利用,如用碳即可把氧化铜还原制得铜;金属越活泼,其对应离子的氧化性越弱,则越难被还原为金属单质,如Al采用电解法后才工业化生产,一般还原剂很难将Al3+还原?因此活动性不同的金属也就决定其冶炼所采用的方法? 3.下列化合物不能通过化合反应获得的是( ) A.Na2O2 B.FeCl3 C.CuS D.Fe(OH)3 解析:钠在充足的氧气中燃烧生成过氧化钠的反应为化合反应;铁在氯气中燃烧生成氯化铁的反应为化合反应;铜与硫反应只能生成硫化亚铜;氢氧化亚铁在空气中氧化生成
氢氧化铁:4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3? 答案:C 4.下列有关铁元素的叙述中正确的是( ) A.铁是较活泼的金属,它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3 B.氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3HI＝FeI3+3H2O C.氢氧化铁可以由相关物质通过化合反应而制得 D.Fe(OH)2与硝酸反应生成Fe(NO3)2 解析:铁与碘反应生成FeI2,氢氧化铁与氢碘酸反应生成FeI2和I2,Fe(OH)2与硝酸反应生成Fe(NO3)3,所以A?B?D错误?氢氧化铁可以由氢氧化亚铁和氧气以及水化合而成? 答案:C 5.下列物质不能通过化合反应生成的是( ) A.Fe3O4 B.Fe(OH)2 C.Fe(OH)3 D.FeCl2 解析:Fe与O2化合生成Fe3O4,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2FeCl3+Fe=3FeCl2? 答案:B 6.(2010·全国卷Ⅰ)能正确表示下列反应的离子方程式的是( ) A.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+＝2Fe3++3H2↑ B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+＝3Fe3++4H2O NO-＝Fe3++2H2O+NO↑ C.将氧化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++ 3 D.将铜屑加入含Fe3+的溶液中:2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+ 解析:本题考查离子方程式的正误判断,意在考查元素化合物知识?将铁粉加入稀硫酸中,发生反应的离子方程式为:Fe+2H+＝Fe2++H2↑,A项错误;磁性氧化铁可以看做FeO?Fe2O3,溶于盐酸时发生反应的离子方程式为:Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O,B项错误;氯化亚铁和稀 NO-＝3Fe3++NO↑+2H2O,C项错误;将铜屑加入含Fe3+硝酸反应,离子方程式为:3Fe2++4H++ 3 的溶液中发生氧化还原反应:2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+,D项正确? 答案:D 7.某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2?若向该溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变成血红色,则下列叙述正确的是( ) ①原溶液中的Br-一定被氧化②通入氯气后原溶液中一定有Fe2+被氧化③不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+④若取少量所得溶液,再加入CCl4静置,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中的I-?Fe2+、Br-均被完全氧化
考点规范练37 晶体结构与性质 (时间:45分钟满分:100分) 非选择题(共5小题,共100分) 1.(20分)锂的某些化合物是性能优异的材料。请回答: (1)如图是某电动汽车电池正极材料的晶胞结构示意图,其化学式为,其中Fe n+的基态电子排布式为,P的空间构型为。 (2)Li与Na中第一电离能较小的元素是;LiF与NaCl晶体中熔点较高的 是。 (3)氮化锂是一种良好的储氢材料,其在氢气中加热时可吸收氢气得到氨基锂(LiNH2)和氢化锂,氢化锂的电子式为,上述反应的化学方程式为 。 (4)金属锂为体心立方晶胞,其配位数为;若其晶胞边长为a pm,则锂晶体中原子的空间占有率是。 (5)有机锂试剂在有机合成中有重要应用,但极易与O2、CO2等反应。下列说法不正确的是 (填字母序号)。 A.CO2中σ键与π键的数目之比为1∶1 B.游离态和化合态锂元素均可由特征发射光谱检出 C.叔丁基锂(C4H9Li)中碳原子的杂化轨道类型为sp3和sp2 2.(20分)氮及其化合物与生产、生活联系密切。回答下列问题: (1)基态15N中有个运动状态不相同的电子,砷元素在元素周期表中位于第四周期且和氮元素同主族,基态砷原子的电子排布式为。
(2)元素C、N、O的第一电离能由大到小排列的顺序为(用元素符号表示),NF3分子的空间构型为。 (3)氨基乙酸(H2N—CH2—COOH)分子中,碳原子的杂化轨道类型有;1 mol H2N—CH2—COOH中含有σ键的数目为,二氧化碳为氨基乙酸分解的产物之一,写出二氧化碳的一种等电子体(填化学式)。 (4)三氟化硼与氨气相遇,立即生成白色固体,写出该白色固体的结构式:(标注出其中的配位键);利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,图1为该晶体的晶胞结构,该功能陶瓷晶体的化学式为。 (5)铁与氨气在640 ℃时可发生置换反应,其中一种产物的晶胞结构如图2所示,该反应的化学方程式为。已知该晶胞的边长为a nm,则该晶体的密度为 g·c m-3(设N A为阿伏加德罗常数的数值)。 3.(2017黑龙江大庆二模)(20分)氮元素可以形成多种化合物。回答下列问题: (1)基态氮原子的价电子排布式是;C、N、O三种元素电负性从小到大的顺序 是。 (2)肼(N2H4)分子中氮原子轨道的杂化类型是;肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是 N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 048.9 kJ·mol-1,若该反应中8 mol N—H键断裂,则形成的σ键有 mol;肼能与硫酸反应生成N2H6SO4,其晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在(填字母)。 A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.范德华力 (3)氨是(填“极性”或“非极性”)分子;氨的沸点高于膦(PH3)的原因 是。 (4)将氨气通入硫酸铜水溶液中形成[Cu(NH3)4]SO4深蓝色溶液,[Cu(NH3)4]SO4中阴离子的立体构型是。 (5)单质铜和镍都是由金属键形成的晶体,元素铜和镍的第二电离能分别为: I Cu=1 959 kJ·mol-1,I Ni=1 753 kJ·mol-1,I Cu>I Ni的原因是 。某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中镍原子与铜原子的个数比为。若合金的密度为d g·cm-3,晶胞参数为a nm,则a=。
铁和铁的化合物专题(二) 三、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验 从Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图： 氧化剂：Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2 还原剂：Fe、Cu、I-、S2-、H2S 1.学习铁及其化合物的性质要注意： (1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律. (2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质. 2.铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物. 3.具体反应有： (1)Fe2+→Fe3+ ①2Fe2++Cl2=2Fe3++2C l-(在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色)。 ②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O(亚铁盐溶液在空气中容易变质，如绿矾露置于空气中则是：12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3) ③3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑ ④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+
如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液由浅绿色变棕黄色，在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液，溶液由紫红变棕黄。 ⑤2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (2)Fe3+→Fe2+ ①2Fe3++S2-=2Fe2++S,如在FeCl3溶液中滴加适量的Na2S溶液,溶液变浑浊，滤去沉淀则滤液为浅绿色;如加入过量的Na2S溶液，，则又有黑色沉淀生成(FeS)，向Fe3+溶液中通入H2S气体的离子方程式为：2Fe2++H2S=2Fe3++2H++S↓。 ②2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ ③2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO4溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+。 ④2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸露的铜反应。 ⑤2Fe3++2I-=2Fe2++I2 4.Fe2+和Fe3+的检验 (1)Fe2+的检验： 方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。 方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 (2)Fe3+的检验： 方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即变为血红色。 方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。 1.Fe2+和Fe3+的相互转化 Fe2+有还原性，高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe3+： MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 在酸性溶液中，空气中的氧也能把Fe2+氧化： 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
高中化学58个考点精讲 26、（习题课）无机物的推断 1．复习重点： 1、帮助学生熟练掌握重要的元素（CL、Br、N、S、H、O、Si、Na、Mg、Al、Fe、Cu等）单质及其化 合物的性质，以及它们之间存在的转化关系，是分析解决推断题的必备的基础知识。 2、以网络的形式让学生自我找出知识点之间的内在联系，构筑学生自我的知识框架 3、主要题型有选择题和框图题两大题型，解选择题要谨防题设的陷井。解框图题不外乎两种方法， 一种是根据特殊性质找到题眼后顺藤摸瓜，另一种是缩小范围后发散推理。 2．难点聚焦 1．氯元素的知识网络 2．次氯酸、漂白粉的性质 HClO分子的结构式为H-O-Cl（氧处于中心），所以电子式为。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质： （1）HClO是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：H2CO3>HClO>HCO3-，请分析下列反应：少量二氧化碳通入NaClO溶液中： NaClO + CO2+H2O=NaHCO3+HClO 氯气通入碳酸氢钠溶液中： Cl2+NaHCO3=NaCl+CO2↑+HClO （2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应： ClO-+H2O HClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。 若遇到铁盐、铝盐易发生双水解： 3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO （3）HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，但不能使品红溶液褪色。如： 硫酸亚铁溶液遇漂白粉： 2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3↓+Cl- + 4HClO 漂白粉遇亚硫酸酸盐： ClO-+SO32-=Cl-+SO42- ??2HCl+O2↑ （4）HClO见光易分解：2HClO?→ （5）次氯酸钙中的Ca2+、ClO-可以表现出一些综合性质。如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
考点18二氧化硫 1．复习重点 1．二氧化硫的物理性质、化学性质。 2．重点是二氧化硫的氧化性、还原性、漂白性。 2．难点聚焦 一、二氧化硫的物理性质 无色、有刺激性气味的有毒气体； 密度比空气大； 易溶于水（1∶40）；（可用于进行喷泉实验，如SO2、HCl、NH3） 易液化（－10℃） 二、二氧化硫的化学性质 1、酸性氧化物 能和碱反应生成盐和水：SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O 能与水反应生成相应的酸：SO2+H2O===H2SO3 （二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红）二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中，它很不稳定，容易分解成水和二氧化硫，故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。 SO2+H2O H2SO3 SO2与CO2性质的比较 O 2、氧化性： SO2气体通过氢硫酸，溶液变浑浊，有淡黄色不溶物出现。 SO2＋2H 2S===3S↓＋2H 2O 3、还原性：SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色 SO2＋Br2＋2H 2O=== H2SO4＋2HBr 5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
2SO2＋O2 2 SO3 （SO3+H2O===H2SO4，SO3是无色固体SO3是一种无色固体，熔点是16.80C，沸点也只有44.8℃，易溶于水，溶于水时放出大量的热。） 4、漂白性：SO2使品红溶液褪色 SO2能使某些有色物质褪色，是由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质，而化合成的无色物质却是不稳定的，易分解而恢复原来有色物质的颜色。 漂白性的比较 把Cl2和SO2混合用于漂白，能否增强漂白效果？为什么？ 〖答案〗不能，SO2＋Cl2＋2H2O=== H2SO4＋2HCl SO2与CO2的相互鉴别 鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液，看能否使其褪色，有时还需再加热看能否再复原。 鉴别CO2气体的常用方法是用澄清石灰水，看能否使其变浑浊，足量时再变澄清。 当混有CO2时，不会影响SO2的鉴别； 当混有SO2时会干扰CO2的鉴别，应先除去SO2后再用澄清石灰水鉴别CO2气体。 除去CO2中的SO2，常用方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(吸收SO2)，再通过品红溶液(检验SO2是否被除尽)。 〖新授〗 三、用途 （1）制硫酸； （2）漂白纸浆、毛、丝、草帽等； （3）杀菌消毒。 四、制法 1.工业制法 a，硫磺燃烧法 S+O2点燃 SO2 b，煅烧硫铁矿法4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2 2.实验室制法