高二化学铁铝及其化合物

铁及其化合物考点一 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 ＋⎪⎪⎪⎪—O 2――→① ①3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4—Cl 2――→② ②2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl3—S ――→③③Fe ＋S=====△FeSFe ＋H 2O(g)――→④④3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2Fe —⎪⎪⎪――→⑤Fe 2＋⑤Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑、Fe ＋Cu 2＋===Cu ＋Fe2＋――→⑥Fe 3＋⑥Fe ＋4H ＋＋NO －3===Fe3＋＋NO ↑＋2H 2O3．铁的氧化物和氢氧化物 (1)铁的氧化物主要因为铁不纯，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。

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：(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。

Fe →Fe 2＋：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S 、I 2)，非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)，不活泼金属的盐溶液(如CuSO 4溶液)反应，都可实现这种转化。

如：Fe ＋S=====△FeS,2H ＋＋Fe===Fe 2＋＋H 2↑，Cu 2＋＋Fe===Fe 2＋＋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 →Fe 3＋：铁与强氧化剂(如Cl 2、HNO 3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种转化。

例如：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3，Fe ＋4HNO 3(稀)===Fe(NO 3)3＋NO ↑＋2H 2O,2Fe ＋6H 2SO 4(浓)=====△Fe 2(SO 4)3＋3SO 2↑＋6H 2O 。

FeCl 3、FeCl 2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取 2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3 2FeCl 3＋Fe===3FeCl 2由FeO 、Fe 2O 3和Fe 3O 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 3O 4的物质的量之比是( )A ．1∶2∶1B ．2∶1∶1C ．1∶3∶1D ．1∶1∶3含有Cu(NO 3)2、Zn(NO 3)2、Fe(NO 3)3、AgNO 3各0.1 mol 的混合溶液中加入0.1 mol 铁粉，充分搅拌后，Fe 溶解，溶液中不存在Fe 3＋，同时析出0.1 mol Ag ，下列结论错误的是 ( )A ．溶液质量减轻B ．Fe 3＋的氧化性大于Cu 2＋C ．溶液中Cu 2＋与Fe 2＋的物质的量比为1∶1分析铁与稀HNO 3反应的关键一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式： HNO 3过量：Fe ＋4HNO 3===Fe(NO 3)3＋NO ↑＋2H 2O ，Fe 过量时：Fe ＋2Fe(NO 3)3===3Fe(NO 3)2，两者相加得总方程式：3Fe ＋8HNO 3===3Fe(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O ，可以用数轴表示：解题时需注意量的范围。

即：①n (Fe )n (HNO 3)≤14，产物仅有Fe(NO 3)3，HNO 3可能有剩余；②n (Fe )n (HNO 3)≥38，产物仅有Fe(NO 3)2，Fe 可能有剩余；③14<n (Fe )n (HNO 3)<38，产物为Fe(NO 3)3和Fe(NO 3)2，Fe和HNO 3都反应完全。

考点二 ＋2、＋3价铁的化学性质1．Fe 2＋的氧化性和还原性Fe 2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性。

在中学阶段接触Fe 2＋的氧化还原反应中其主要表现还原性，如：Fe 2＋遇Br 2、Cl 2、H 2O 2、NO －3(H ＋)等均表现还原性。

2．Fe 3＋的氧化性Fe 3＋处于铁的高价态，表现较强的氧化性，如：它能氧化Fe 、Cu 、HI 、H 2S 等。

3．Fe 2＋与Fe 3＋的相互转化用离子方程式实现下列转化：Fe 2＋①Cl 2、②NO －3(H ＋)③Fe 、④CuFe 3＋①2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －；②3Fe 2＋＋4H ＋＋NO －3===3Fe 3＋＋2H 2O ＋NO ↑；③2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋；④Cu ＋2Fe 3＋===Cu 2＋＋2Fe 2＋。

将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是 ( )①硫酸 ②氯水 ③硝酸锌 ④氯化铜 A ．①③B ．②④C ．③④D ．②③在含有Fe 3＋、Fe 2＋、Al 3＋、NH ＋4的稀溶液中加入足量Na 2O 2固体，充分作用后，再加入过量稀盐酸，完全反应，则离子数目没有变化的是 ( )A ．Fe 3＋、Al 3＋B ．Al 3＋要证明某溶液中不含Fe 3＋而可能含有Fe 2＋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KMnO 4溶液 ③加入少量NH 4SCN 溶液 A ．①③B ．③②C ．③①D ．①②③检验Fe 2＋、Fe 3＋的常用方法1．溶液颜色含有Fe 2＋的溶液显浅绿色含有Fe 3＋的溶液显黄色2．用KSCN 溶液和氯水 (1)流程： 溶液加KSCN 溶液⎪⎪⎪→无明显现象――→加氯水溶液变血红色―→Fe 2＋→溶液变血红色―→Fe 3＋(2)有关反应：Fe 3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(血红色)2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －3．用NaOH 溶液 (1)流程：溶液加NaOH 溶液⎪⎪⎪→白色沉淀→灰绿色→红褐色→Fe 2＋→红褐色沉淀→Fe 3＋(2)有关反应：Fe 3＋＋3OH －===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓(白色沉淀)4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3考点三 铁及其化合物的综合应用“铁三角”的转化关系及应用举例归纳总结(1)判断离子共存①Fe2＋、Fe3＋均水解，与HCO－3、AlO－2、CO2－3等因水解相互促进，在溶液中不能大量共存。

②Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO2－3，Fe2＋与NO－3(H＋)、ClO－、MnO－4(H＋)在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存。

(2)盐溶液的配制与保存①Fe2＋的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2＋水解。

②Fe3＋的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3＋水解。

实验探究——Fe(OH)2的制备用不含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________________________ _____________________________________________________________________。

3．A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A为固体，B为黄绿色气体，C为无色气体。

D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体。

它们之间的转化关系如下图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。

请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A__________、D__________、E__________、X_________。

(2)在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是__________(填编号)。

(3)反应④的离子方程式是_____________________________________________； (4)反应⑦的化学方程式是_____________________________________________； 该反应中每消耗0.3 mol 的A ，可转移电子______mol 。

(5)写出D 的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是________________________ _____________________________________________________________________。

(6)除去D 溶液中混有的少量G 的方法是_________________________________ _____________________________________________________________________。

(7)在D 溶液中制备无水D 固体的方法是__________________________________ _____________________________________________________________________。

答案 (1)Fe FeCl 3 Fe 3O 4 HCl (2)③⑥ (3)2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋(4)3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2 0.8 (5)Fe 3＋＋3HCO －3===Fe(OH)3↓＋3CO 2↑(6)向混合液中通入足量的氯气(或加入足量的H 2O 2) (7)在HCl 气流中加热蒸干FeCl 3溶液铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。

下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是( )A ．赤铁矿的主要成分是Fe 3O 4B ．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe 2O 3和H 2C ．除去FeCl 2溶液中的FeCl 3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤D ．Fe 3＋与KSCN 产生血红色沉淀下列反应的离子方程式正确的是 ( )A ．硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应： Fe 3＋＋3OH －===Fe(OH)3↓B ．硫化钠溶液与氯化铁溶液反应：2Fe 3＋＋3S 2－===Fe 2S 3C ．过量的铁与很稀的硝酸溶液反应无气体放出： 4Fe ＋10H ＋＋NO －3===4Fe 2＋＋3H 2O ＋NH ＋4D ．硫化氢气体通入氯化亚铁溶液：H 2S ＋Fe 2＋===FeS ↓＋2H＋一、铝的结构：1、原子结构示意图：2、周期表中位置：第三周期ⅢA 族镁原子核外有三个电子，在化学反应中，容易失去最外层的三个电子，显+3价。