高考化学 第3章第4节《铁及其重要化合物》课件

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1、一、铁一、铁 1(2008年高考广东文基年高考广东文基)铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是确的是()A不锈钢是铁合金，只含金属元素不锈钢是铁合金，只含金属元素B一定条件下，铁粉可与水蒸气反应一定条件下，铁粉可与水蒸气反应C铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀解析解析：本题考查了常见金属铁及其合金、金属腐蚀的有关知识。不锈钢本题考查了常见金属铁及其合金、金属腐蚀的有关知识。不锈钢是由普通钢中加入铬、镍等多种元素炼成的，另外里面还含有碳元素，是由普通钢中

2、加入铬、镍等多种元素炼成的，另外里面还含有碳元素，A错错误；铁是一种较活泼的金属单质，在高温的条件下可以与水蒸气反应，误；铁是一种较活泼的金属单质，在高温的条件下可以与水蒸气反应，B正正确；铁合金主要成分是铁，能与盐酸反应生成氢气，确；铁合金主要成分是铁，能与盐酸反应生成氢气，C错误；镀锌铁板比铁错误；镀锌铁板比铁板耐腐蚀，板耐腐蚀，D错误。错误。答案答案：B1位置：位置：铁位于周期表中第铁位于周期表中第 周期，第周期，第 族。族。2化学性质化学性质(1)与与O2的反应的反应常温下，铁在潮湿的空气中易被氧化生成铁锈，主要成分为常温下，铁在潮湿的空气中易被氧化生成铁锈，主要成分为 。点燃条件下，

3、铁在纯氧中反应生成点燃条件下，铁在纯氧中反应生成 ，化学方程式为：，化学方程式为： 。(2)与与S、I2反应生成反应生成 价铁的化合物，化学方程式分别为：价铁的化合物，化学方程式分别为： ， 。(3)和水的反应和水的反应铁在高温下与水蒸气发生反应，化学方程式为：铁在高温下与水蒸气发生反应，化学方程式为： 。四四 Fe2O3xH2O Fe3O4 2 (4)和酸的反应和酸的反应与非氧化性酸与非氧化性酸(如稀如稀H2SO4)的反应，离子方程式为：的反应，离子方程式为： 。与氧化性酸与氧化性酸(如稀如稀HNO3)的反应，离子方程式为：的反应，离子方程式为： 。常温下，常温下， 、 能使铁钝化。能使铁钝

4、化。(5)和盐溶液和盐溶液如和如和CuSO4溶液的反应，离子方程式为：溶液的反应，离子方程式为： 。 浓浓H2SO4 浓浓HNO3 FeCu2=Fe2Cu 二、铁的重要化合物二、铁的重要化合物 2(2011年咸宁模拟年咸宁模拟)下列中学化学中常见物质的转化关系如图，下列中学化学中常见物质的转化关系如图，反应条件及部分反应物和产物未全部注明，已知反应条件及部分反应物和产物未全部注明，已知A、D为金属单为金属单质，其他为化合物。质，其他为化合物。 试推断：试推断：(1)A的化学式的化学式_，B的俗名的俗名_，G溶液呈溶液呈_色，色，I呈呈_色。色。(2)写出下列反应的方程式：写出下列反应的方程式：

5、CF的离子方程式的离子方程式_；HI的化学方程式的化学方程式_； IB的化学方程式的化学方程式_。1铁的氧化物铁的氧化物 氧化物氧化物氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4颜色状态颜色状态 色粉末色粉末 色粉末色粉末 色晶体色晶体(有磁性有磁性)溶解性溶解性难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价铁的化合价稳定性稳定性不稳定不稳定稳定稳定稳定稳定与与HFeO2H= Fe2H2OFe2O36H= 2Fe33H2O黑黑 红棕红棕 黑黑 2 3 2、3 Fe3O48H=Fe22Fe34H2O 2.铁的氢氧化物铁的氢氧化物 氢氧化物氢氧

6、化物氢氧化亚铁氢氧化亚铁氢氧化铁氢氧化铁化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态颜色状态 色固体色固体 色固体色固体溶解性溶解性 溶于水溶于水 溶于水溶于水稳定性稳定性很不稳定，易被氧化很不稳定，易被氧化不稳定，受热分解不稳定，受热分解与盐酸反应与盐酸反应二者的关系二者的关系空气中空气中Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现，现象是象是 迅速变成迅速变成 色，最后变成色，最后变成 色，色，反应方程式为反应方程式为白白 红褐红褐 难难 难难 Fe(OH)22H= Fe22H2O Fe(OH)33H= Fe33H2O 白色沉淀白色沉淀 灰绿灰绿

7、 红褐红褐 4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3 3.铁盐铁盐(Fe3)和亚铁盐和亚铁盐(Fe2)(1)亚铁盐亚铁盐(Fe2)溶液呈溶液呈 色，在空气中易被色，在空气中易被O2氧化而变氧化而变质，故保存时要加少量质，故保存时要加少量 ，防止其氧化。，防止其氧化。(2)铁盐铁盐(Fe3)溶液呈溶液呈 色，极易水解生成色，极易水解生成Fe(OH)3胶体，胶体，故也可净水。故也可净水。Fe3具有具有 性，与性，与Fe、Cu、I反应的离子方反应的离子方程式分别为：程式分别为： 、 、 。淡绿淡绿 铁钉铁钉 棕黄棕黄 氧化氧化 2Fe3Fe = 3Fe2 2Fe3Cu=2Fe2Cu2 2Fe3

8、2I=2Fe2I2 铁三角的转化关系 1FeFe3和和Fe2Fe3需要强的氧化剂。如需要强的氧化剂。如O2、Cl2、Br2、HNO3(浓、稀浓、稀)、H2SO4(浓浓)、KMnO4(H)溶液等。溶液等。2Fe3Cl2 2FeCl3；Fe4HNO3(稀稀) = Fe(NO3)3NO2H2O；4Fe(OH)22H2OO2 = 4Fe(OH)3；2FeCl2Cl2 = 2FeCl3。2FeFe2需要较弱的氧化剂需要较弱的氧化剂。如。如S、Cu2(CuSO4)、H(稀稀H2SO4、盐酸、盐酸)等。等。FeCuSO4=FeSO4Cu；Fe2HCl=FeCl2H2。注意注意Fe与与O2、H2O的反应：的反

9、应：3Fe2O2 Fe3O4；3Fe4H2O(g) Fe3O44H2。Fe3O4可能看作是由可能看作是由FeO、Fe2O3所组成的化合物，其中有所组成的化合物，其中有1/3是是Fe2、2/3是是Fe3。3Fe2Fe，在金属活动性顺序表中排在，在金属活动性顺序表中排在Fe前的金属前的金属。如。如Zn、Al等，可以将等，可以将Fe2还原成还原成Fe。ZnFeSO4=ZnSO4Fe注意注意：K、Ca、Na等活泼金属，由于它们在水溶液中不能存在，等活泼金属，由于它们在水溶液中不能存在，所以不能作为还原剂来完成所以不能作为还原剂来完成Fe2Fe的转化。的转化。 某厂的酸性工业废水中含有一定量的某厂的酸性

10、工业废水中含有一定量的Fe3、Cu2、Au3等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。铜。填写下面空白：填写下面空白：(1)图中标号处需加入的相应物质分别是图中标号处需加入的相应物质分别是 、_、_、_、_；(2)写出写出处发生反应的离子方程式处发生反应的离子方程式_，写出写出处发生反应的化学方程式处发生反应的化学方程式_；(3)铁红的化学式为铁红的化学式为_；分别写出铁红和氧化铜在工业上；分别写出铁红和氧化铜

11、在工业上的一种主要用途：铁红的一种主要用途：铁红_；氧化铜；氧化铜_。思路点拨思路点拨解答本题时应从以下三点入手：解答本题时应从以下三点入手：(1)根据工艺流程最终得到的产物逆推出关键物质。根据工艺流程最终得到的产物逆推出关键物质。(2)正确运用正确运用“铁三角铁三角”的转化关系。的转化关系。(3)注意金属及其化合物知识的综合运用。注意金属及其化合物知识的综合运用。自主解答自主解答在解此题时宜采用逆向推断法，从题中给出信息可在解此题时宜采用逆向推断法，从题中给出信息可知，首先分离出的应是铁元素，所加最佳试剂应是铁屑，知，首先分离出的应是铁元素，所加最佳试剂应是铁屑，E溶液含溶液含Fe2，铁红成

12、分为，铁红成分为Fe2O3，可联想到高中重要反应，可联想到高中重要反应2Fe(OH)3 Fe2O33H2O，试剂，试剂应为可溶性碱应为可溶性碱(NaOH或氨水或氨水)；当加入过量铁；当加入过量铁粉后，所得粉后，所得A应为固体应为固体Fe、Cu、Au的混合物，此时，只需加入稀硫的混合物，此时，只需加入稀硫酸酸(试剂试剂)后过滤即得后过滤即得Cu、Au混合物混合物B，再加入稀硝酸，再加入稀硝酸(试剂试剂)可可使使Cu、Au得到分离，得到分离，Cu(NO3)2加可溶性碱后加热得到加可溶性碱后加热得到CuO。【答案【答案】(1)铁屑铁屑稀硫酸稀硫酸稀硝酸稀硝酸氢氧化钠氢氧化钠氢氢氧化钠氧化钠(合理即可

13、合理即可)(2)Fe2H=Fe2H2，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=CuFe2，2Au33Fe=2Au3Fe23Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)Fe2O3用作红色涂料用作制造铜盐的原料用作红色涂料用作制造铜盐的原料1将铁粉投入到盛有将铁粉投入到盛有Cu2、Ag、Fe3的溶液中，反应完毕时，的溶液中，反应完毕时，若烧杯底部有铁粉剩余，溶液中一定不含的金属离子是若烧杯底部有铁粉剩余，溶液中一定不含的金属离子是_，若烧，若烧杯中没有铁粉剩余，则溶液中一定含有的金属离子是杯中没有铁粉剩余，则溶液中一定含有的金属离子是_，若溶，若溶液中不含有液中不含有Cu2时，则一定

14、不含有的金属离子是时，则一定不含有的金属离子是_。解析解析：因为因为Cu2、Ag、Fe3三种离子的氧化性顺序为三种离子的氧化性顺序为Ag Fe 3Cu2，当加入铁粉时，按，当加入铁粉时，按Ag、 Fe3、Cu 2的顺序反应的顺序反应，当铁粉剩余时，当铁粉剩余时，Cu2、Fe3、Ag全部反应，若铁粉不剩余时，全部反应，若铁粉不剩余时，溶液中一定含有的离子只有溶液中一定含有的离子只有Fe2；溶液中不含；溶液中不含Cu2时，因为时，因为Fe3、Ag的氧化性比的氧化性比Cu2强，所以溶液中一定不含有强，所以溶液中一定不含有Fe3和和Ag。答案答案：Ag、Fe3、Cu2Fe2Fe3、AgFe2和和Fe3

15、的检验及铁与的检验及铁与HNO3的反应的反应 1Fe2和和Fe3的检验的检验(1)溶液颜色溶液颜色含有含有Fe2的溶液显浅绿色，含有的溶液显浅绿色，含有Fe3的溶液显棕黄色。的溶液显棕黄色。(2)用用KSCN溶液和氯水溶液和氯水流程：流程：有关反应：有关反应：Fe33SCN = Fe(SCN)3(红色红色) 2Fe2Cl2 = 2Fe32Cl(3)用用NaOH溶液溶液 流程：流程：有关反应：有关反应：Fe33OH = Fe(OH)3(红褐色红褐色) Fe22OH = Fe(OH)2(白色沉淀白色沉淀) 4Fe(OH)2O22H2O = 4Fe(OH)32FeCl3变色情况变色情况FeCl3溶液

16、在与许多试剂反应时会出现特殊现象，可作为检验溶液在与许多试剂反应时会出现特殊现象，可作为检验Fe3的依据。的依据。(1)向向FeCl3溶液中加几滴溶液中加几滴KSCN溶液呈红色；溶液呈红色；(2)FeCl3与与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；溶液反应，生成红褐色沉淀；(3)向向FeCl3溶液中加入过量溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色；粉，溶液变浅绿色；(4)向向FeCl3溶液中加入过量溶液中加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色；粉，溶液变蓝绿色；(5)将将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色；溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色；(6)将饱和将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色

17、溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体。胶体。3Fe与与HNO3的反应的反应(1)铁与浓硝酸在常温下钝化，在加热时剧烈反应。铁与浓硝酸在常温下钝化，在加热时剧烈反应。(2)铁与稀硝酸反应铁与稀硝酸反应 HNO3过量时：过量时： Fe4HNO3(稀稀) = Fe(NO3)3NO 2H2O Fe过量时：过量时： 3Fe8HNO3(稀稀) = 3Fe(NO3)22NO4H2O铁与稀硝酸反应有关量的问题，可用数轴表示为：铁与稀硝酸反应有关量的问题，可用数轴表示为： 下列离子的检验方法合理的是下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含溶液呈红色，说明不

18、含Fe2B向某溶液中通入向某溶液中通入Cl2，然后再加入，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液变红色，说明原溶液中含有溶液中含有Fe2C向某溶液中加入向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有有Fe3D向某溶液中加入向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有，不含有Mg2自主解答自主解答 【答案【答案】C 2向某晶体的水溶液中加入含向某晶体的水溶液中加入含Fe2的溶液后，无明显变化，当的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合

19、液出现红色，那么由此得出的下列结论，滴加几滴溴水后，混合液出现红色，那么由此得出的下列结论，错误的是错误的是()A该晶体中一定含有该晶体中一定含有SCNBFe3的氧化性比的氧化性比Br2的氧化性强的氧化性强CFe2被被Br2氧化为氧化为Fe3DFe2与与SCN不能形成红色的化合物不能形成红色的化合物答案答案：B1下列能通过化合反应制取的物质是下列能通过化合反应制取的物质是()Fe(OH)3FeCl2Fe(NO3)2 FeI2A BC D解析解析：要从早期两种单质生成化合物的思维模式中解脱出来。要从早期两种单质生成化合物的思维模式中解脱出来。例如例如：4Fe(OH)2O22H2O = 4Fe(O

20、H)3。2FeCl3Fe = 3FeCl2。2Fe(NO3)3Fe = 3Fe(NO3)2。FeI2 = FeI2。答案答案：D2(2011年泰安模拟年泰安模拟)向含有向含有FeCl3和和BaCl2的酸性溶液中通入足的酸性溶液中通入足量的量的SO2，有白色沉淀生成，过滤后向滤液中滴入，有白色沉淀生成，过滤后向滤液中滴入KSCN溶液时，溶液时，无明显现象，由此得出的正确结论是无明显现象，由此得出的正确结论是()A白色沉淀是白色沉淀是FeSO3B白色沉淀是白色沉淀是BaSO3和和BaSO4的混合物的混合物C白色沉淀是白色沉淀是BaSO4DFeCl3已全部被已全部被SO2氧化成氧化成FeCl2答案：

21、答案：C 3常温下把铁片投入到下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，常温下把铁片投入到下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但是没有气体产生的是但是没有气体产生的是()A硫酸铁溶液硫酸铁溶液 B浓浓HNO3C盐酸盐酸 D硫酸铜溶液硫酸铜溶液答案答案：A4在下列有在下列有FeCl3溶液参加的反应中，与溶液参加的反应中，与Fe3水解有关的反应水解有关的反应是是()FeCl3与与Cu反应反应FeCl3与与KI反应反应FeCl3滴入沸水中滴入沸水中FeCl3与与NaHCO3反应反应FeCl3溶液中滴入石蕊试液溶液中滴入石蕊试液A BC D解析解析：是是Fe3的氧化性。的氧化性。答案答案：C5将将Fe和和C

22、u的混合粉末加入的混合粉末加入FeCl3溶液中。溶液中。(1)若反应后只有若反应后只有Cu剩余，则溶液中阳离子一定有剩余，则溶液中阳离子一定有_，可能有可能有_(水电离出的水电离出的H除外，下同除外，下同)。(2)若反应后有若反应后有Fe剩余，则溶液中阳离子一定有剩余，则溶液中阳离子一定有_，一定，一定没有没有_。(3)若反应后无固体剩余，溶液中阳离子一定有若反应后无固体剩余，溶液中阳离子一定有_，可能，可能有有_。(4)在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入下列固体粉末：在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入下列固体粉末：FeCl2；Fe2O3；Zn；KNO3，铜粉可溶解的是，铜粉可溶解的是

23、_，使使Cu粉溶解的离子方程式：粉溶解的离子方程式：_。解析解析：Fe、Cu分别与分别与FeCl3反应，反应，Fe2FeCl3=3FeCl2，Cu2FeCl3 =2FeCl2CuCl2，由于还原性，由于还原性FeCu，则，则Fe先与先与FeCl3反应，故溶液中一定反应，故溶液中一定有有Fe2。(1)只剩余只剩余Cu时，则时，则FeCl3一定反应完，故无一定反应完，故无Fe3，但无法确定，但无法确定Cu是否与是否与FeCl3反应，故无法确定是否含反应，故无法确定是否含Cu2。(2)固体有固体有Fe剩余，剩余，FeCl3完全反应，故无完全反应，故无Fe3，则，则Cu一定没有反应，故一定没有反应，故

24、无无Cu2。(3)固体无剩余，则溶液中一定有固体无剩余，则溶液中一定有Cu2、Fe2，但，但Fe3是否反应完无法是否反应完无法确定。确定。(4)Cu被被Fe3、稀、稀HNO3氧化。氧化。Fe3的氧化性探究的氧化性探究 (2010年高考安徽理综年高考安徽理综)某研究性学习小组在网上收集到如下信某研究性学习小组在网上收集到如下信息：息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：原因进行了如下探究：【实验【实验】制备银镜，并与制备银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。溶液反应，发现银镜溶解。(1)下列有

25、关制备银镜过程的说法正确的是下列有关制备银镜过程的说法正确的是_。a边振荡盛有边振荡盛有2%的的AgNO3溶液的试管，边滴入溶液的试管，边滴入2%的氨水，至的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止最初的沉淀恰好溶解为止b将几滴银氨溶液滴入将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中乙醛中c制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热d银氨溶液具有较弱的氧化性银氨溶液具有较弱的氧化性e在银氨溶液配制过程中，溶液的在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大增大实验步骤实验步骤(不要求写具体操作过程不要求写具体操作过程)预期现象和结论预期现象和结论若银镜消失，假设若银镜消失，假设2成立。成立。若银镜不消失，假设若银镜不消失，假设2不成立。不成立。【答案【答案】(1)a、d、e(2)AgFe3 = AgFe2(3)实验步骤实验步骤(不要求写具体操作过程不要求写具体操作过程)预期现象和结论预期现象和结论测定上述实验用的测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的溶液的pH配制相同配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管内镜的试管内