第7讲 铁及其化合物-2021年高考化学一轮复习名师精讲练
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2021年高考化学一轮精品讲练析铁、铜及其重要化合物 1.了解铁单质及化合物的颜色.状态及性质。
2.通过合金材料了解铜及化合物的性质。
3.能用氧化复原反响的规律探究铁的化合物之间的相互转化。
4.能掌握氢氧化铁胶体制备,能列举合金材料的应用。
(1)NO 3-与Fe 2+在酸性条件下,不能共存。
(2)过量的Fe 与硝酸作用,或在Fe 和Fe 2O 3的混合物中参加盐酸,要注意产生的Fe 3+还可以氧化单质Fe 这一隐含反响:Fe+2Fe 3+=3Fe 2+。
(3)注意FeCl 3、Fe 2(SO 4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。
FeCl 3溶液加热浓缩时,因Fe 3+水解和HCl 的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,如灼烧后得到红色的Fe 2O 3固体。
但Fe 2(SO 4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性酸,将不能得到Fe(OH)3固体。
(4)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。
如某溶液中参加碱溶液后,最终得到红褐色沉淀,并不能断定该溶液中一定含有Fe 3+,而也可能含有Fe 2+。
(5)注意铁单质与强氧化性物质反响时,也有生成二价铁化合物的可能性。
反响中假设铁为足量,最终铁元素将以二价铁形式存在,因为2Fe 3++Fe=3Fe 2+。
第1课时 铁和“铁三角〞1.铁的氧化物的比拟化学式FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 俗称— 铁红 磁性氧化铁 色态黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 价态+2 +3 1/3正2价,2/3正3价 水溶性不溶 不溶 不溶 与酸的反响 FeO+2H +===Fe 2++H 2O 遇氧化性酸生成Fe 3+ 盐Fe 2O 3+6H +===2Fe 3++3H 2OFe 3O 4+8H +===Fe 2++2Fe 3++4H 2O 与CO 的反响 高温FexOy+yCO===xFe+yCO 22.Fe 2+ 和Fe 3+ 的比拟Fe 2+ Fe 3+考点解读 知识体系根底过关点燃 水合离子颜色浅绿色 棕黄色 氧化复原性既有氧化性,又有复原性 只有氧化性 水解性Fe 2+ +2H 2O ←→Fe 〔OH 〕2+2H + Fe 3+ +3H 2O ←→Fe 〔OH 〕3+3H + 与碱的反响 Fe 2+ +2OH —=== Fe 〔OH 〕2 ↓ Fe 3+ +3OH —=== Fe 〔OH 〕3 ↓ 3.Fe 〔OH 〕2与Fe 〔OH 〕3的比拟Fe 〔OH 〕2 Fe 〔OH 〕3 颜色状态白色固体 红褐色固体 水溶性不溶 不溶 稳定性 易氧化为Fe 〔OH 〕3,空气中加热得不到FeO较稳定: ∆ Fe 〔OH 〕3== Fe 2O 3+3H 2O与酸的反响Fe 〔OH 〕2+2H +=== Fe 2+ +3H 2O Fe 〔OH 〕3+3H +=== Fe 3+ +3H 2O 制法在隔绝O 2的条件下Fe 2+与碱反响 Fe 3+与碱反响4.铁三角:注:〔1〕一般是指Zn .Al .CO. H 2. 等复原剂。
第7讲铁及其化合物题型特点考情分析命题趋势1.掌握铁及其重要化合物的主要性质和应用。
2.了解铁及其重要化合物的制备方法。
2017,全国卷Ⅲ,26T2017,江苏卷,7T2017,海南卷,1T2016,全国卷甲,28T,丙,7T2016,天津卷,10T铁及其重要化合物与生产、生活密切联系,如钢铁的腐蚀、水的净化、工业生产应用等,这些都可以作为高考背景和载体。
题型有选择题、非选择题,预计2020年高考中,还会以铁及其重要化合物为载体,对基本概念、原理、性质、应用进行考查。
复习备考时注意Fe2+、Fe3+的检验、铁及其重要化合物与实验相结合的角度与形式。
分值:3~8分【知识梳理】一、铁铁位于第四周期第Ⅷ族,原子结构示意图为:。
铁是地壳中最丰富的元素之一,含量为4.75%,在金属中仅次于铝。
铁分布很广,能稳定地与其他元素结合,常以氧化物的形式存在,有赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、褐铁矿(主要成分是Fe2O3·3H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)、钛铁矿(主要成分是FeTiO3)等。
土壤中也含铁1%~6%。
铁是具有银白色金属光泽的过度元素,密度大,熔沸点高,延展性、导电性和导热性较好,能被磁铁吸引。
铁是较活泼的金属,铁原子的最外层电子数为2个,可失去2个或3个电子而显+2价或+3价,但+3价的化合物较稳定。
1.与非金属反应:3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3Fe + S FeS温馨提示:铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色;不论铁的量多少,与氯气反应产物都是氯化铁;铁跟氯气、硫反应时,分别生成+2价和+3价的铁,说明氧化性:氯气>硫。
2.与酸反应:(1)与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应:Fe + 2H+=Fe2++ H2↑(2)常温下,铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
所以可用铁制容器盛装浓硫酸或浓硝酸。
铁及其化合物1.铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素之一。
铁的元素符号是( )A.Mg B.Ca C.Fe D.Zn【答案】C【解析】铁的元素符号是Fe,C项正确。
2.下列反应不能通过化合反应直接制得的是()A.FeCl2B.FeCl3C.Fe(OH)3D.Fe(OH)2【答案】D【解析】2Fe+3Cl2点燃2FeCl3,Fe+2FeCl3===3FeCl2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,故能通过化合反应直接制得的是A、B、C。
3.既有氧化性,又有还原性的微粒是( )A.Fe B.Fe2+C.Fe3+D.Cu2+【答案】B【解析】Fe2+是铁的中间价态微粒,化合价既可以升高也可以降低,因此既有氧化性,又有还原性。
4.将铁屑溶于过量的稀盐酸后,再加入下列物质,会有Fe3+生成的是()A.硫酸B.氯水C.硫酸锌D.氯化铜【答案】B【解析】Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,选项中,H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应,但氯水中的Cl2能氧化Fe2+生成Fe3+,离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
5.下列关于铁及其化合物的说法中,不正确...的是( )A.金属铁可被磁铁吸引B.铁元素有可变化合价C.铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2 D.常温下铁片遇浓硫酸会发生钝化【答案】C【解析】铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3,C项符合题意。
6.某些补铁剂的成分中含有硫酸亚铁,长期放置会因氧化而变质。
检验硫酸亚铁是否变质的试剂是( )A.稀盐酸B.石蕊溶液C.KSCN溶液D.氯水【答案】C【解析】硫酸亚铁,长期放置会因被空气中的氧气氧化生成硫酸铁,Fe3+遇到SCN-会使溶液显血红色,因此常用KSCN溶液检验Fe3+的存在,而Fe3+与稀盐酸、石蕊试液及氯水都唔明显变化,故选C。
7.证明溶液中是否含Fe2+,操作的正确顺序是( )①加入少量KMnO4溶液②滴入少量KSCN溶液③加入少量氯水A.先①后②B.先②后①C.先②后③D.先③后②【答案】C【解析】Fe2+的检验:先加SCN-,再将Fe2+氧化成Fe3+。
金属及其化合物一、单选题1.下列有关化学反应的叙述正确的是()A.室温下,Na在空气中反应生成Na2O2B.室温下,Al与4.0 mol﹒L-1NaOH溶液反应生成NaAlO2C.室温下,Cu与浓HNO3反应放出NO气体D.室温下,Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4【答案】B【解析】A.室温下,钠与空气中氧气反应生成氧化钠,A不符合题意;B.室温下,铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故B符合题意;C.室温下,铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体,故C不符合题意;D.室温下,铁在浓硫酸中发生钝化,故D不符合题意;故答案为:B2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。
下列说法正确的是()A.第一电离能:W>X>Y>ZB.简单离子的还原性:Y>X>WC.简单离子的半径:W>X>Y>ZD.氢化物水溶液的酸性:Y>W【答案】C【解析】A.同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大,同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F>O>Cl>Na,A不符合题意;B.单质的氧化性越强,简单离子的还原性越弱,O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强O2的氧化性最弱,故简单离子的还原性O2->Cl->F-,B不符合题意;C.电子层数越多简单离子半径越大,相同结构的离子,原子序数越大半径越小,故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl->O2->F->Na+,C符合题意;D.F元素的非金属性强于Cl元素,则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子,在水溶液中HF不容易发生电离,故HCl的酸性强于HF,D不符合题意;故答案为:C。
3.下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A. NaCl (aq) →电解Cl 2 (g) →石灰水 漂白粉(s)B. NaCl (aq) →CO 2(g)NaHCO 3 (s) →加热Na 2CO 3 (s) C. NaBr (aq) →Cl 2(g)Br 2 (aq) →Nal(aq)I 2 (aq) D. Mg(OH )2 (s)→HCl(aq) MgCl 2 (aq) →电解Mg (s)【答案】 C 【解析】A .石灰水中Ca(OH)2浓度太小,一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉,A 不符合题意;B .碳酸的酸性弱于盐酸,所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应,故B 不符合题意;C .氧化性Cl 2>Br 2>I 2 , 所以氯气可以氧化NaBr 得到溴单质,溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质,故C 符合题意;D .电解氯化镁溶液无法得到镁单质,阳极氯离子放电生成氯气,阴极水电离出的氢离子放电产生氢气,同时产生大量氢氧根,与镁离子产生沉淀,故D 不符合题意;故答案为:C4.氨气与氟气反应得到一种三角锥形分子M 和一种铵盐N 。
第07讲铁及其化合物1.能从物质类别和铁元素化合价的角度认识铁及其化合物的性质,理清铁元素不同价态之间的转化关系,增强证据推理与模型认知的能力。
2.会设计实验制备氢氧化亚铁,检验Fe3+,探究Fe3+、Fe2+的氧化性与还原性,增强科学探究与创新意识。
【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析:认识铁及其化合物的性质及应用,能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
2.科学态度与社会责任:利用铁及其化合物的性质,科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程,形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
3.科学探究与创新意识:能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案,并进行实验探究。
知识点一铁及其重要化合物的性质1.铁铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ族,是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。
(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。
(3)铁的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。
①与非金属单质的反应与O 2反应常温铁锈(成分为Fe 2O 3·x H 2O) 点燃3Fe +2O 2=====点燃Fe 3O 4 与Cl 2反应 点燃2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3与S 、I 2反应 Fe +S=====△FeS 、Fe +I 2=====△FeI 2②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 +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2。
③与酸的反应与H +反应Fe +2H +===Fe 2++H 2↑与稀HNO 3反应过量Fe +4H ++NO -3===Fe 3++NO↑+2H 2O少量3Fe +8H ++2NO -3===3Fe 2++2NO↑+4H 2O 与浓H 2SO 4、浓HNO 3反应 常温下钝化,加热分别生成SO 2、NO2④与某些盐溶液反应Fe +Cu 2+===Fe 2++Cu 、Fe +2Fe 3+===3Fe 2+【归纳总结】①Fe 与Cl 2反应无论用量多少都生成FeCl 3,而Fe 与盐酸反应生成FeCl 2。
铁、铜及其化合物1.东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技,已成为我国的旅游标志。
下列说法错误的是A.青铜是我国使用最早的合金、含铜、锡、铅等元素B.青铜的机械性能优良,硬度和熔点均高于纯铜C.铜器皿表面的铜绿可用明矾溶液清洗D.“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应【答案】B【解析】A.我国使用最早的合金是青铜,该合金中含铜、锡、铅等元素,故A正确;B.合金的熔点比组份金属的熔点低,则青铜熔点低于纯铜,故B错误;C.铜器皿表面的铜绿为Cu2(OH)2CO3,能溶于酸性溶液,而明矾溶液因Al3+的水解显酸性,则可用明矾溶液清洗铜器皿表面的铜绿,故C正确;D.“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,此反应为置换反应,故D正确;故选B。
2.下列各组物质不能实现直接转化的是A.Mg →MgO →MgCl 2→Mg(OH) 2B.Cu →CuCl 2→Cu(NO3)2 →Cu(OH)2C.Fe →Fe3 O4→Fe(OH)3 →Fe2O3D.Na →Na2O2 →Na2CO 3→NaCl【答案】C【解析】A.镁燃烧生成氧化镁,氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁,故A能实现;B.铜与氯气反应生成氯化铜,氯化铜与硝酸银反应生成硝酸铜,硝酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜,故B能实现;C.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,四氧化三铁不能直接转化为氢氧化铁,故C不能实现;D.钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠,故D能实现;故选C。
3.向含有c(FeCl3)=0.2mol•L﹣1、c(FeCl2)=0.1mol•L﹣1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物,下列有关说法中正确的是A.该分散系的分散质为Fe2O3B.可用过滤的方法将黑色金属氧化物与NaCl分离开C.在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明该分散系带正电荷D.当光束通过该分散系时,可以看到一条光亮的“通路”【答案】D【解析】A.氧化铁是红棕色固体,不是黑色,所以该分散系的分散质不可能是氧化铁,故错误;B. 分散质粒子是直径约为9.3nm能通过滤纸,故不能用过滤的方法分离黑色固体和氯化钠溶液,故错误;C. 在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明黑色的微粒带正电荷,但不能说明分散系带正电荷,故错误;D.该分散系属于胶体,有丁达尔效应,故正确。
2021年高考化学专题复习:铁及其化合物一、单选题1.取某铁和氧化铁的混合物amol,分成两等份,其中一份中加盐酸后固体全部溶解,共收集到bmol氢气,且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中铁的物质的量为()A.1(a+2b) mol4B.(a-b) mol C.1(a+2b) mol2D.(a+b) mol2.将Na2S 溶液逐滴加入等物质的量浓度的FeCl3溶液中,发生反应:2Fe3+ + S2- → 2Fe2+ + S ↓;将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中,发生反应:2Fe3+ + 3S2- → Fe2S3↓ 。
则以下叙述错误的是()A.Fe3+在酸性环境中氧化性较强B.S2-在碱性环境中还原性较强C.相同温度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3大D.往FeCl3溶液中通入H2S,有硫析出3.类推的思维方式在化学学习与研究中有时会产生错误的结论,因此,类推出的结论最终要经过实践的验证才能决定其正确与否。
以下类推的结论正确的是()A.Na、Al具有强还原性,Na常温下与水剧烈反应,故Al也是B.CO2是直线型非极性分子,故CS2、SiO2也是C.实验室用浓硫酸与食盐共热得到HCl气体,故用浓磷酸也可以D.由2Fe+3Cl2 → 2FeCl3可推出2Fe+3I2 → 2FeI3成立4.下列有关说法正确的是()A.检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+,可向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液是否褪色B.已知:2CH2=CH2+O2催化剂−−−−−→2,该反应的反应类型为氧化反应C.已知Ksp(BaCO3)=2.58×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,所以碳酸钡的溶解度一定大于硫酸钡D.用裂化汽油萃取溴水中的溴5.将5.6 g Fe投入浓硝酸中,产生红棕色混合气体A,把所得溶液减压蒸干,得到20g Fe (NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,将该固体在高温下加热,得到红棕色的Fe2O3和气体B,A、B气体混合通入足量水中,在标准状况下剩余气体的体积约为()A.1120mL B.2240mL C.2670mL D.4480mL6.将Fe2O3、FeO和Fe的固体混合物投入足量盐酸,全部溶解。
2021届新高考化学第一轮复习课时作业铁及其化合物一、选择题1、某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。
向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体,下同)。
向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。
下列说法正确的是( )A.c点时,溶液中的溶质为Fe2(SO4)3B.ab段发生反应的离子方程式为:Fe+Fe3+===2Fe2+C.原混和酸中稀硝酸的物质的量浓度为0.4 mol/LD.原混和酸中稀硫酸的物质的量浓度为4 mol/L解析:由图像可知,由于铁过量,oa段发生反应为:Fe+NO-3+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,ab段发生反应为:Fe+2Fe3+===3Fe2+,bc段发生反应为:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
根据上面分析可知:c点是溶质为硫酸亚铁,不是硫酸铁,A错误;ab段发生反应为:Fe+2Fe3+===3Fe2+,B错误;oa段发生反应为:Fe+NO-3+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,则原混合液中n(NO-3)=2n(Fe)=2×11.2 g56 g/mol=0.4 mol,混合酸中HNO3物质的量浓度c(HNO3)=0.4 mol0.2 L=2 mol/L,C错误;反应消耗22.4 g铁的物质的量n(Fe)=22.4 g÷56 g/mol= 0.4 mol,根据Fe元素守恒可知n(FeSO4)=0.4 mol再根据S元素守恒,每份含硫酸的物质的量是0.4 mol,所以c(H2SO4) =0.4 mol÷0.1 L=4 mol/L,故D正确;故合理选项是D。
答案:D2、《本草纲目》中记载“慈石治肾家诸病,而通耳明目。
慈石,色轻紫,石上皲涩,可吸连针铁,俗谓之熁铁石”。
“慈石”的主要成分是( )A.铁B.氧化铜C.氧化铁 D.四氧化三铁解析:由“磁石,色轻紫,……,可吸连针铁”可知,该矿石有磁性,故其成分为四氧化三铁。
『高考一轮复习·讲练测』『分项解析·逐一击破』第11讲铁及其重要化合物【考情分析】1.了解铁的主要性质及其应用。
了解铁的重要化合物及其应用。
2.掌握铁及其重要化合物的制备方法。
【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析:认识铁及其化合物的性质及应用,能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
2.科学态度与社会责任:利用铁及其化合物的性质,科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程,形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
3.科学探究与创新意识:能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案,并进行实验探究。
【重点知识梳理】知识点一铁及其重要化合物的性质1.铁铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ族,是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。
(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。
(3)铁的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。
①与非金属单质的反应常温铁锈(成分为Fe 2O 3·x H 2O)与O 2反应点燃3Fe +2O 2Fe 3O 4=====点燃与Cl 2反应点燃2Fe +3Cl 22FeCl 3=====点燃 与S 、I 2反应Fe +S FeS 、Fe +I 2FeI 2=====△ =====△ ②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 +4H 2O(g)Fe 3O 4+4H 2。
=====高温 ③与酸的反应与H +反应Fe +2H +===Fe 2++H 2↑过量Fe +4H ++NO ===Fe 3++NO↑+2H 2O -3与稀HNO 3反应少量3Fe +8H ++2NO ===3Fe 2++2NO↑+4H -32O与浓H 2SO 4、浓HNO 3反应常温下钝化,加热分别生成SO 2、NO 2④与某些盐溶液反应Fe +Cu 2+===Fe 2++Cu 、Fe +2Fe 3+===3Fe 2+【归纳总结】①Fe 与Cl 2反应无论用量多少都生成FeCl 3,而Fe 与盐酸反应生成FeCl 2。
第07讲铁及其化合物1.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁丝,……日久起销,用刀刮其销,……,所刮下之销末,名铁线粉”。
这里的“铁线粉”是指()A.Fe B.FeCl3C.FeO D.Fe2O32.下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是()A.工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4C.工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸D.氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂3.下列铁及其化合物性质与用途具有对应关系的是A.Fe粉具有还原性,可用作抗氧化剂B.Fe2O3粉末呈红棕色,可用于制取铁盐C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂D.FeCl3溶液呈酸性,用于蚀刻铜电路板4.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为()①加入足量氯水②加入足量KMnO4(H+)溶液③加入少量KSCN溶液A.①③B.③②C.③①D.①②③5.坦克、导弹的制造材料主要是金属合金,钢铁便是其中十分重要的一种。
下列关于铁的说法中正确的是()A.铁元素属于过渡元素,其原子序数为26B.单质铁与浓硫酸在常温下不反应C.铁单质只具有还原性,其阳离子只具有氧化性D.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率,纯铁比生铁的快6.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是()A B C DX FeCl2溶液FeCl3溶液Fe FeSO4溶液Y FeCl3CuCl2Al Fe2(SO4)3Z Cl2Fe NaOH溶液Cu7.有一块铁的“氧化物”样品,用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品可能的化学式为() A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O78.A、B、C三种物质中均含有同一种元素M,它们之间有如图所示的转化关系。
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铁及其化合物一、铁及其重要化合物的性质1.铁的性质(1)物理性质铁具有导电、导热和延展性,具有能被磁铁吸引的特性。
(2)化学性质铁单质性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
①与非金属单质的反应:a.与O2的反应:常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe2O3。
点燃:3Fe+2O2错误!Fe3O4。
b.与Cl2的反应:2Fe+3Cl2错误!2FeCl3。
c.与S的反应:Fe+S错误!FeS。
②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)错误!Fe3O4+4H2。
③与酸的反应:a.与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
b.与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应,但无H2产生。
④与某些盐溶液的反应:a.与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Fe2++Cu.b.与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
2.铁的氧化物和氢氧化物提醒Fe3O4中2个Fe为+3价,1个Fe为+2价,可表示为FeO·Fe2O3,平均价态为+价。
在3发生氧化还原反应时,对应价态的铁参与相关反应,如Fe3O4与HNO3反应时只有+2价铁被氧化.【互动思考】1.FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取?若能,写出其对应的化学方程式.答案都可以.2Fe+3Cl2错误!2FeCl32FeCl3+Fe===3FeCl24Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)32.判断正误,正确的划“√",错误的划“×”(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸()(2)将一定量的铁、铜的混合物加入到100 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中,充分反应后,溶液中有固体剩余,则剩余的固体中一定含有铜,可能含有铁( )(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同( )(4)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应( )(5)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3()答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√3.写出下列反应的化学方程式:(1)FeO与稀硝酸反应的化学方程式:________________________________________________________________________(2)FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式:______________________________________________________ _.答案(1)3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O(2)FeO+2HI===FeI2+H2O Fe2O3+6HI===2FeI2+I2+3H2O1.(2014·北京理综,7)下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )。
第7讲:铁及其化合物一、单选题(共14题;共28分)1.下列关于铁与水反应的描述不正确的是()A. 铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3B. 红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发出爆鸣声C. 铁与水蒸气的反应是氧化还原反应D. 常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中O2、CO2、H2O的共同作用下能发生反应2.元素X的单质及X 与Y形成的化合物能发生如图所示的转化,则X 为()A. CuB. FeC. SD. C3.检验硫酸铁溶液中是否含有硫酸亚铁,可选用的试剂是()A. NaOH 溶液B. 酸性KMnO4溶液C. KSCN 溶液D. Cu4.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+.下列物质反应后能使KSCN溶液变红的是()①过量的Fe与Cl2反应②Fe和过量稀硫酸反应③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸.A. 只有①B. 只有①③⑤C. 只有①②③D. 全部5.下列变化不能通过一步反应直接完成的是()A. Fe→Fe3+B. Fe→Fe3O4C. Al(OH)3→Al2O3D. Al→Al(OH)36.一定条件下A、B、C的如图所示的转化关系,且△H=△H1+△H2.则A、C可能是()①Fe、FeCl3②C、CO2③AlCl3、NaAlO2④NaOH、NaHCO3⑤S、SO3⑥Na2CO3、CO2.A. ②③④⑥B. ②③④⑤⑥C. ①②③④⑥D. ①②③④⑤⑥7.为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是()选项实验操作实验现象实验结论离子反应A 向FeCl2溶液中加入Zn片浅绿色溶液变为无色Zn具有还原性Fe2++Zn═Zn2++FeB 向FeCl2溶液中滴新制氯水浅绿色溶液变为棕黄色 Fe2+具有还原性 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣C 向FeCl3溶液中加入铁粉棕黄色溶液变为浅绿色 Fe具有还原性Fe+Fe3+═2Fe2+D 向FeCl3溶液中加入铜粉蓝色溶液变为棕黄色Fe3+具有氧化性Fe3++Cu═Fe2++Cu2+A. AB. BC. CD. D8.一定条件下,下列各组物质能一步实现如图所示转化关系的是()选项X Y Z WA Al Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3B Fe2O3Fe FeCl2FeCl3C H2SO4SO2S SO3D NH3N2NO NO2A. AB. BC. CD. D9.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是一种重要的化工原料,下列有关说法正确的是()A. Na+、Fe3+、NO3﹣、Cl2都可在该物质的溶液中大量共存B. 向0.1mol·L﹣1该物质的溶液中滴加0.1mol·L﹣1NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与逐滴加入NaOH溶液体积关系如图所示C. 检验该物质中Fe2+是否变质的方法是向该物质的溶液中滴入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色D. 向该物质的溶液中摘加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42﹣完全沉淀的离子方程式为:Fe2++2SO42﹣+3Ba2++2OH﹣═2BaSO4↓+Fe(OH)2↓10.常温下,将一定量的铁粉加入到50 mL10mol/L硝酸(①)中,待其充分反应后,收集到的气体换算成标准状况下的体积为4.2L(②),所得溶液能够使淀粉碘化钾溶液变蓝(③),该溶液也能使酸性高锰酸钾褪色(④)。
姓名,年级:时间:第7讲铁及其化合物考试要点备考策略1.能应用金属的活动性顺序判断反应能否发生并解释相关现象。
2。
根据研究物质的思路和方法,掌握铁及其重要化合物的主要性质和应用.预计今后高考中,有关铁的腐蚀、利用铁的某些化合物进行饮用水的净化等与生产、生活联系密切的内容的命题趋势较大.备考时侧重对Fe3+的检验、铁及其化合物与实验相结合的问题的复习。
一、铁的性质1。
物理性质铁是银白色金属,熔、沸点较高,能被①磁铁吸引,具有良好的导电性、导热性和延展性。
2。
化学性质Fe—自测1 判断正误,正确的画“√",错误的画“✕”。
(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸(√ )(2)将一定量的铁、铜的混合物加入100mL0.1mol·L-1的FeCl3溶液中,充分反应后,溶液中有固体剩余,则剩余的固体中一定含有铜,可能含有铁(√ )(3)Fe与Cl2、Br2、I2反应均生成+3价的Fe( ✕)(4)Fe与Cl2在点燃条件下反应,Cl2过量时生成FeCl3,Fe过量时生成FeCl2(✕)(5)Fe与一定量的稀HNO3反应,无论生成Fe(NO3)3、Fe(NO3)2,( √ )还是二者的混合物,被还原的HNO3总是占参与反应的HNO3的14(6)将水蒸气通过灼热的铁粉,铁与H2O(g)在高温下反应,粉末变红( ✕)(7)1molCl2和Fe反应生成FeCl3转移电子数为3N A( ✕)自测2 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价铁的化合物?(2)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成+3价铁的化合物?答案(1)Fe Fe2+:铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、I2)、非氧化性酸(如稀盐酸、稀硫酸)和不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应,都可实现这种转化。
例如:Fe+S FeS、2H++Fe Fe2++H2↑、Cu2++Fe Fe2++Cu。
第7讲 铁及其化合物【知识梳理】 一、铁铁位于第四周期第Ⅷ族,原子结构示意图为:。
铁是地壳中最丰富的元素之一,含量为4.75%,在金属中仅次于铝。
铁分布很广,能稳定地与其他元素结合,常以氧化物的形式存在,有赤铁矿(主要成分是Fe 2O 3)、磁铁矿(主要成分是Fe 3O 4)、褐铁矿(主要成分是Fe 2O 3·3H 2O )、菱铁矿(主要成分是FeCO 3)、黄铁矿(主要成分是FeS 2)、钛铁矿(主要成分是FeTiO 3)等。
土壤中也含铁1%~6%。
铁是具有银白色金属光泽的过度元素,密度大,熔沸点高,延展性、导电性和导热性较好,能被磁铁吸引。
铁是较活泼的金属,铁原子的最外层电子数为2个,可失去2个或3个电子而显+2价或+3价,但+3价的化合物较稳定。
1.与非金属反应: 3Fe + 2O 2Fe 3O 4 2Fe + 3C122FeCl 3Fe + SFeS温馨提示:铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色;不论铁的量多少,与氯气反应产物都是氯化铁;铁跟氯气、硫反应时,分别生成+2价和+3价的铁,说明氧化性:氯气>硫。
2.与酸反应:(1)与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H 2SO 4等)的反应: Fe + 2H += Fe 2++ H 2↑(2)常温下,铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
所以可用铁制容器盛装浓硫酸或浓硝酸。
(3)加热时,铁与热浓硫酸、浓硝酸反应:2Fe +6H 2SO 4(浓)Fe 2(SO 4)3+3SO 2↑+6H 2O(4)铁与稀硝酸反应不产生H 2。
当HNO 3过量时,铁元素的存在形式为Fe 3+。
反应原理:Fe +4HNO 3===Fe(NO 3)3+NO↑+2H 2O ,当Fe 过量时,铁元素的存在形式为Fe 2+。
反应原理:3Fe +8HNO 3===3Fe(NO 3)2+2NO↑+4H 2O ,当14<n Fe n HNO 3<38时:铁元素的存在形式为Fe 2+和Fe 3+。
3. 与某些盐溶液的反应:(1)与CuSO 4溶液反应:Fe +Cu 2+===Fe 2++Cu (置换反应)(2)与FeCl3溶液反应:2Fe3++Fe===3Fe2+(归中反应)例题1、下列说法正确的是。
①1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2N A②常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,说明常温下,铁与浓硫酸不发生化学反应③将铁屑放入稀HNO3中,证明Fe比H2活泼④用NaOH溶液可以除去氧化铁中混有的二氧化硅⑤Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3⑥铁的氧化物(Fe x O)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 ml Cl2,恰好将Fe2+完全氧化,x值为0.80⑦Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中一定有+3价铁生成⑧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⑨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⑩将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中,制备Fe(OH)3胶体⑪将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液,有气体生成,溶液呈红色,稀硝酸将Fe氧化为Fe3+⑫铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2二、铁的氧化物和氢氧化物1.铁的氧化物2.铁的氢氧化物3.氢氧化亚铁的制备 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CCl 4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应用H 2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用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯(或煤油)例题2、下列说法正确的是 。
①赤铁矿的主要成分是Fe 3O 4②向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN 溶液2~3滴,溶液呈红色,说明红砖中含有氧化铁 ③Fe 2O 3――→盐酸FeCl 3(aq)――→蒸发无水FeCl 3④制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁⑤Fe 3O 4为红棕色晶体⑥磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为:3Fe2++4H++NO-3===3Fe3++NO↑+3H2O⑦氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O⑧Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3,但能通过化合反应制取Fe(OH)3⑨Fe(OH)2在空气中加热,可得到FeO⑩图示装置能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀⑪FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到浅绿色溶液⑫向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol·L−1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含Fe3+。
若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为2.4 g三、铁盐与亚铁盐1.Fe2+的性质:含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以还原性为主。
2.Fe3+的性质:含有Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+处于铁的高价态,Fe3+具有较强的氧化性。
Fe(OH)3是很弱的碱,且溶度积很小,因而Fe3+极易水解,只能存在于酸性较强的溶液中。
6.“铁三角”的应用:例题3、下列说法正确的是。
①检验溶液中是否含有Fe2+,取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN 溶液,观察实验现象②检验Fe(NO3)2晶体是否氧化变质的方法是将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN 溶液,观察溶液是否变红③FeCl3腐蚀Cu制印刷电路板是由于铁比铜的金属性强④Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O⑤向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉:Fe3++Fe===2Fe2+⑥室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe3+的氧化性比I2的强⑦用NaOH溶液和盐酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2⑧1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2N A⑨Fe2(SO4)3溶液中K+、Fe3+、I−、Br−可以大量共存⑩除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤⑪现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是苹果汁中的Fe2+变成Fe3+⑫在FeCl3、CuCl2混合液中,加入少量Fe粉一定有H2产生且有Cu析出【指点迷津】(1)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,以还原性为主。
(2)铁盐与亚铁盐的配制:因Fe2+、Fe3+易水解,且Fe2+易被空气中的氧气氧化,故配制过程为:先将它们溶解在对应的酸中,然后加水冲稀到指定的浓度。
(注意:配制亚铁盐溶液时,要加入少量的铁粉,以防止Fe2+的氧化)(3)在Cu2+、Fe2+、Fe3+混合溶液中的除去Fe2+、Fe3+一般操作方法是先加入氧化剂,将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3等物质(不引入杂质离子),调节溶液的pH,待Fe3+水解完全生成沉淀(此时其他离子不水解),过滤除去。
(4)检验铁元素的价态,可以考虑先观察其水溶液的颜色:含Fe2+的溶液为浅绿色,含有Fe3+的溶液为棕黄色。
然后将其与NaOH溶液或KSCN溶液反应观察产物的颜色来鉴别检验:Fe2+与NaOH生成不稳定的白色沉淀Fe(OH)2,该白色沉淀暴露在空气中会迅速转变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀Fe(OH)3,Fe2+和KSCN溶液作用没有颜色变化;而Fe3+与NaOH溶液直接生成红褐色沉淀,或与KSCN溶液作用呈血红色。
(5)FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。
但Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性酸,将不能得到Fe(OH)3固体。
(6)过量的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
(7)Na2FeO4(高铁酸钠)作新型净水剂的原理是高价铁具有强氧化性,能杀菌消毒;同时生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中的杂质悬浮物,因此它是一种新型的净水剂。
【课时练习】1.有一种铁的化合物俗称铁红,常用作红色油漆和外墙涂料,这种铁的化合物是A.Fe2O3B.Fe(OH)3C.FeO D.Fe3O42.下列物质不能用单质化合而成的是( )A.CuS B.FeS C.FeCl3D.HgS3.铁是人类应用较早,当前应用量最大的金属元素。
下列有关说法中正确的是() A.人类使用铁制品在铝之后B.常温下,铁不能与浓硝酸反应C.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2D.除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加入适量氯水4.在通风橱中进行下列实验:下列说法中,不正确...的是( ) A .Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O 2=2NO 2 B .Ⅱ中的现象说明Fe 表面形成致密的氧化层,阻止Fe 进一步反应 C .对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO 3的氧化性强于浓HNO 3D .针对Ⅲ中现象,在Fe 、Cu 之间连接电流计,可判断Fe 是否持续被氧化5.向含有c (FeCl 3)=0.2mol•L ﹣1、c (FeCl 2)=0.1mol•L ﹣1的混合溶液中滴加稀NaOH 溶液可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3nm 的金属氧化物,下列有关说法中正确的是()A .该分散系的分散质为Fe 2O 3B .可用过滤的方法将黑色金属氧化物与NaCl 分离开C .在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明该分散系带正电荷D .当光束通过该分散系时,可以看到一条光亮的“通路”6.实验小组同学探究FeSO 4分解反应并检验反应产物(加热及加持装置略)。
下列有关FeSO 4分解的说法不正确...的是( )A .Ⅰ中固体变为红棕色,说明反应生成了Fe 2O 3B .Ⅰ中反应需持续加热,说明FeSO 4分解是吸热反应C .Ⅱ中品红溶液颜色褪去,说明反应生成了SO 2D .Ⅲ中未产生白色沉淀,说明反应未生成SO 37.铁氧体(Fe 3O 4)法是处理含废铬水的常用方法,其原理是用FeSO 4把废水中Cr 2O 27-还原为Cr 3+,并通过调节废水的pH ,使生成物组成符合类似于铁氧体(Fe 3O 4或Fe 2O 3•FeO)的复合氧化物(+3+3+22-x xCr Fe FeO ⋅)。