高考化学总复习 第二章 第三节铁及其重要化合物精讲课件

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1、第三节铁及其重要化合物第三节铁及其重要化合物第二章第二章 金属元素及其化合物金属元素及其化合物铁三角及其重要应用1“铁三角”中的转化关系。2重要应用。(1)判断离子共存。Fe3水解，与 等相互促进水解而不能大量共存。Fe2与NO (H)、ClO、MnO (H)，Fe3与S2、I、HS、SO 在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。(2)除杂方法(括号内为杂质)。Fe2(Fe3)：加过量铁粉过滤。FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2。FeCl2(CuCl2)：加过量铁粉过滤。Fe(Al)或Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加过量强碱溶液过滤。(3)铁(或亚铁)盐溶液的配制与保存。亚铁盐

2、溶液：加少量Fe粉，防止Fe2被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2水解。铁盐溶液：加少量相应的酸，防止Fe3水解。(4)氧化性、还原性关系。氧化性：Cl2Br2Fe3I2S，还原性：ClBrFe2IS2。(5)物质制备。制备Fe(OH)3胶体向沸水中加入1 molL1FeCl3溶液并 煮沸至有红褐色胶状物出现为止制备无水FeCl3在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液特别提醒Fe3、Fe2的性质Fe2具有较强的还原性，Fe3水解能力强，实际上pH4时，Fe3几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。欲除去某溶液中含有的Fe2杂质时，一般先向溶液中加入氧化剂(如H2O2)，使Fe2被氧化为Fe3，然后加碱

3、或盐调节pH，使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去。【例1】根据下列转化关系，回答有关问题。(1)淡绿色溶液D主要成分的化学式为_，试剂1是_。(2)下列物质一定不能作为试剂2的是_(填字母)。aCl2b新制氯水c浓硫酸dSe硝酸(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式_。(4)溶液C到溶液F红色加深的原因是_。解析：本题主要考查“铁三角”的相互转化问题，要能够快速推出AF，具体可表示如下两条线来表示：由上图可得：(1)易得D和试剂1；(2)试剂2是氧化剂，将Fe2氧化为Fe3，S是一定不行的，其氧化性太弱；(3)写方程式注意产物有FeCl2和FeCl3两种；(4)Fe(SCN)3浓度越大，溶液颜色

4、越深，是Fe2被氧化的缘故。答案：(1)FeCl2KSCN溶液(2)d(3)Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O(4)溶液中的Fe2被氧化剂氧化成Fe3，使Fe3浓度增大，从而使红色加深。针对训练1如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是()AFe4HNO=Fe3NO2H2OBFe3O48H=Fe22Fe34H2OCFe(OH)33H=Fe33H2OD3Fe(OH)210HNO=3Fe3NO8H2O解析：Fe3O4与足量稀HNO3反应时，Fe2会被氧化为Fe3，正确的离子方程式为3Fe3O428HNO =9Fe3NO14H2O

5、。答案：BFe3与Fe2的鉴别方法归纳1溶液颜色。含有Fe2的溶液显浅绿色；含有Fe3的溶液显黄色。2用KSCN溶液和氯水。溶液加KSCN溶液溶液变血红色 Fe3无明显现象加氯水溶液变血红色Fe2(2)有关反应：Fe33SCN Fe(SCN)3(血红色)，2Fe2Cl2=2Fe32Cl。3用NaOH溶液。(1)流程：溶液加NaOH溶液红褐色沉淀 Fe3白色沉淀灰绿色 红褐色Fe2(2)有关反应：Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色)，Fe22OH=Fe(OH)2(白色沉淀)，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。【例2】正三价铁元素有一定的氧化性，FeCl3溶液吸收一定量SO2后溶液

6、颜色发生变化。(1)反应的离子方程式为_。(2)除H、OH、H2O外，溶液中一定含有的微粒有_。(填编号)AFe2 BFe3 CCl DSO EH2SO3(3)对还不能确定的粒子存在情况提出合理的假设：假设1：只存在Fe3；假设2：只存在_；假设3：_。(4)设计实验方案，进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 molL1 H2SO4、1 molL1 NaOH、0.01 molL1 KMnO4、20% KSCN、3% H2O2、淀粉KI溶液、紫色石蕊试液、品红溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1：步骤2：解析：(1)Fe3能把SO2氧化为SO ；(2) 由于发生：2Fe3SO

7、22H2O=2Fe24HSO 肯定Fe2、Cl、SO 一定存在，Fe3与H2SO3不能大量共存，两者最多只能有一种；(3)Fe3和H2SO3不能共存，所以假设3只能是二者都不存在；(4)Fe3可用KSCN溶液检验，H2SO3可用品红溶液检验，但是绝不能用KMnO4溶液，因为溶液中有Fe2也有还原性，另外对于回答假设型探究题时，要注意基于某一假设的验证还是验证所有假设的回答方法不同，另外我们需要掌握检验的基本套路：取样、操作、现象、结论，具体见答案。 答案：(1)2Fe3SO22H2O=2Fe24HSO(2)ACD(3)H2SO3既不存在Fe3，也不存在H2SO3(4)见下表所示：实验步骤预期现

8、象和结论步骤1：取少量溶液于试管A中，滴加23滴20% KSCN溶液(1)若溶液变血红色，则假设1成立；(2)若溶液不变血红色，则假设2或3成立步骤2：另取少量溶液于试管B中，滴加23滴品红溶液(1)若溶液红色褪去，则假设2成立；(2)若溶液呈红色，结合步骤1中(2)，则假设3成立针对训练2某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究。实验制备银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。提出假设假设1：Fe3具有氧化性，能氧化Ag。假设2：Fe(NO3)3溶液显酸性，在此酸性条件下NO能氧化Ag。设计实验方案，验证

9、假设(1)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe2，验证了假设 1 成 立 。 请 写 出 F e3 氧 化 A g 的 离 子 方 程 式 ：_。(2)乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容(提示：NO 在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生)。实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论_若银镜消失，假设2成立若银镜不消失，假设2不成立思考与交流(3)甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论：Fe(NO3)3溶液中的Fe3和NO都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并简述理由：_。解析：本题主要考查Fe3、硝酸的氧化性和盐类水解等知识，

10、意在考查考生的实验探究能力。(1)Fe3有较强的氧化性，能氧化Ag：Fe3Ag=Fe2Ag。(2)要验证假设2正确，须验证在酸性条件下，起氧化作用的为NO，而不是Fe3，故可选用与Fe(NO3)3相同pH的稀硝酸作对照实验，具体见答案所示；(3)本题答案具有开放性，合理即可。答案：(1)AgFe3=AgFe2(2)实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的pH配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管内(3)不同意。甲同学检验出了Fe2，可确定Fe3一定氧化了Ag；乙同学虽然验证了此条件下NO能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验N

11、O的还原产物，因此不能确定NO是否氧化了Ag(2)、(3)其他合理答案均可实验课题：探究Fe(OH)2的制备1实验目的。利用亚铁盐溶液和碱反应制备Fe(OH)2。2实验原理。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。3制备原理。Fe22OH=Fe(OH)2成功关键：溶液中不含Fe3和O2等氧化性物质；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。4探究活动。下面是几种典型的制备方法：方法一隔绝空气的复分解反应法用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配

12、制的NaOH溶液反应制备。方法二氢气氛围中的复分解反应法在右图 所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。方法三电解法利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如下图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。【例3】由于Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，某同学采用如图所示装置，在装置中用NaOH溶液、铁屑和稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2。 (1)在锥形瓶A中应加入的试剂是_。(2)在锥形瓶B中应加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在A和B中加入试剂，打开 止 水 夹 ， 塞 紧 瓶 塞 后 的 实 验 步 骤 是_。(4)这样生成的Fe(OH)2

13、沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。(5)反应后，若拔掉B中的塞子，向溶液中通入空气，现象是_，其反应的方程式为_。解析：(1)锥形瓶B是开口式，无法用产生的气体将试管压入A中，所以制取FeSO4应放在锥形瓶A中；(2)在B中盛不含O2的NaOH溶液；(3)当Fe与稀H2SO4放入锥形瓶A后，产生的H2可以从锥形瓶A的支管处排出，从而排尽锥形瓶A内空气。再经过止水夹通入B中，排尽B内空气。然后关闭止水夹C，A内产生的H2无法逸出，造成管内压强增大，将A内FeSO4溶液通过长导管压入B内；(4)在此过程中，液体都处于H2环境，从而避免了被空气中O2的氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间；(5)

14、空气进入后Fe(OH)2被迅速氧化，颜色变化为课本上所描述那样。答案：(1)稀H2SO4和铁屑(2)NaOH溶液(3)检验B出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹(4)锥形瓶A中反应生成的H2充满了锥形瓶A和锥形瓶B，且外界O2不易进入(5)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3针对训练3利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。(1)a电极的材料应为_，电极反应式为_。(2)电解液c可以是_(填字母)。A纯水BNaCl溶液CNaOH溶液 DCuCl2溶液(3)d为苯，其作用是_

15、，在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？_。(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是_(填字母)。A改用稀H2SO4作电解液B适当增大电源的电压C适当减小两极间的距离D适当降低电解液的温度(5)若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_解析：(1)因为实验目的是为了得到Fe(OH)2，所以用铁做阳极以便实现Fe到Fe2的转化。(2)为了使Fe2转化为Fe(OH)2，溶液中需要有OH，电解NaCl溶液会产生OH，也可以用NaOH溶液。(3)苯的密度比水小，空气在苯中溶解度很小，可以实现隔绝空气的目的。答案：(1)FeFe2e=Fe2(2)BC(3)隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化加热煮沸，排出溶解的O2(4)BC(5)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色