高中化學(xué)必修一專題五 鐵及其化合物

1、專題五 鐵及其化合物1、鐵元素的存在形態(tài)：游離態(tài)：隕鐵化合態(tài)：鐵元素主要以2價(jià)和3價(jià)的化合態(tài)存在。在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.65，處于第四位，僅次于氧、硅和鋁。2、按不同標(biāo)準(zhǔn)給鐵及其化合物分類（1）按單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽給上述物質(zhì)分類。單質(zhì)：鐵；氧化物：FeO、Fe2O3、Fe3O4；堿： Fe(OH)2、Fe(OH)3；鹽：FeCl2、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3（2）按鐵元素的化合價(jià)給上述物質(zhì)分類。0價(jià)：Fe；+2價(jià)：FeO、FeCl2、FeSO4、Fe(OH)2；+3價(jià)：Fe2O3、FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(OH)33、鐵在氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4

2、性質(zhì)的比較FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體水溶性難溶難溶難溶化合價(jià)232、3與CO、H2反應(yīng)FeOCO FeCO2FeOH2FeH2OFe2O33CO2Fe3CO2Fe2O33H22Fe3H2OFe3O44CO3Fe4CO2Fe3O44H23Fe4H2O與稀硫酸反應(yīng)FeOH2SO4FeSO4H2OFe2O33H2SO4Fe2(SO4)33H2OFe3O44H2SO4Fe2(SO4)3FeSO44H2O4鐵的氫氧化物4Fe(OH)2和4Fe(OH)3性質(zhì)的比較（1）氫氧化亞鐵：制備：FeCl22NaOHFe(OH)22NaCl物理性質(zhì)：白色難溶的弱堿化學(xué)

3、性質(zhì)：與強(qiáng)酸反應(yīng)還原性：易被氧化劑所氧化。如：4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3思考：實(shí)驗(yàn)室在制備Fe(OH)2時(shí)，為防止被氧化，可以采取哪些措施？提示：實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化亞鐵時(shí)，因氫氧化亞鐵在空氣中極易與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，更要注意隔絕空氣。其方法是：亞鐵鹽需新制（用足量鐵與稀硫酸反應(yīng)或還原氯化鐵溶液）；將所用氫氧化鈉溶液煮沸以趕盡溶于其中的空氣（O2）；使用長滴管吸入氫氧化鈉溶液后將滴管伸至氯化亞鐵溶液的液面以下，慢慢擠壓乳膠頭使氫氧化鈉與氯化亞鐵接觸。（2）氫氧化鐵：制備：FeCl33NaOHFe(OH)33NaCl物理性質(zhì)：紅褐色難溶固體化學(xué)性質(zhì)：與強(qiáng)酸反應(yīng)。Fe(OH)

4、3 3H2SO4 Fe2(SO4)33H2O5、探究鐵及其化合物的氧化性和還原性預(yù)測：鐵元素顯0價(jià)時(shí)，只有還原性；顯+3價(jià)時(shí)，只有氧化性；顯+2價(jià)時(shí)，既有氧化性，又有還原性。（1）Fe的還原性：與H+、Cu2+、Fe3+、Cl2等反應(yīng)Fe2H+ Fe2+H2、FeCu2+ Fe2+Cu、2Fe3+ Fe 3Fe2+、2Fe3Cl2 2FeCl3（2）Fe3+的氧化性：與Fe、Cu、Zn反應(yīng)2Fe3+ Fe 3Fe2+、2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+、3Zn2Fe3+ 3Zn2+2Fe（3）Fe2+的氧化性： 與鋅反應(yīng) ZnFe2+ Zn2+Fe（4）Fe2+的還原性：與氯水、硝酸等反應(yīng)2F

5、e2+Cl2 2Fe3+2Cl（5）鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化示意圖6.Fe2+與Fe3+的鑒別（1）直接觀察顏色：Fe2+的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e3+的溶液呈棕黃色。（2）利用顯色反應(yīng)：Fe2+的溶液KSCN或NH4SCN溶液，溶液不呈紅色；Fe3+的溶液+KSCN或NH4SCN溶液，溶液呈血紅色。有關(guān)離子方程式：Fe3+SCNFe(SCN)2+（3）利用鐵化合物沉淀的顏色：Fe2+的溶液NaOH溶液，出現(xiàn)白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；Fe3+的溶液NaOH溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀。反應(yīng)式：Fe2+2OHFe(OH)2、4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3；Fe3+3OHFe(OH)

6、3（4）利用Fe3+的氧化性：Fe2+的溶液Cu片，無明顯現(xiàn)象；Fe3+的溶液Cu片，銅被腐蝕，溶液變?yōu)樗{(lán)綠色。有關(guān)離子方程式：2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+Fe2+的溶液淀粉KI試紙，試紙不變藍(lán)；Fe3+的溶液淀粉KI試紙，試紙變藍(lán)。有關(guān)離子方程式：2Fe3+2I2Fe2+I2（5）利用Fe2+的還原性：Fe2+的溶液酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色褪去；Fe3+的溶液酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色不褪。Fe2+的溶液氯水，溶液變?yōu)樽攸S色；Fe3+的溶液氯水，無明顯現(xiàn)象。有關(guān)離子反應(yīng)式：2Fe2+Cl22Fe3+2Cl注意：以上方法以KSCN溶液鑒別最常用。7.其他重要反應(yīng)（

7、1）鐵與強(qiáng)氧化性酸濃硫酸、硝酸的反應(yīng)常溫下鈍化，所以可用鐵罐儲(chǔ)存運(yùn)輸濃硫酸和硝酸；加熱時(shí)會(huì)反應(yīng)，被氧化成Fe3+。（2）鐵與高溫水蒸氣反應(yīng) 高溫Fe2H2O （g） Fe3O4H2（3）鋁熱反應(yīng)-焊接鐵軌Fe2O32Al 2Fe Al 2O3習(xí)題1能使鐵溶解，但不能生成沉淀的溶液是（）A稀H2SO4 BFeCl3溶液 CCuSO4溶液 DFeSO4溶液2為了除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和 CuSO4雜質(zhì)，可選用的試劑為（）ANaOH B氯水 CCu DFe3下列操作中，溶液的顏色不發(fā)生變化的是（ ）A碳酸氫鈉溶液中滴加稀鹽酸 B硫酸鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液C碘水中滴加淀粉碘化鉀溶液

8、 D氯化鐵溶液中加入鐵粉4硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵，為除去雜質(zhì)，提純硫酸亞鐵，應(yīng)該加入下列哪種物質(zhì)（ ）A鋅粉 B鎂粉 C鐵粉 D 鋁粉5將鐵的某種化合物溶于鹽酸，滴加KSCN溶液不發(fā)生顏色變化，再加入適量氯水，溶液立即呈紅色.則此鐵的化合物是（）AFe2O3BFeCl3CFe2（SO4）3DFeO6下列離子在溶液中能大量共存的是（）ABCD7證明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的實(shí)驗(yàn)方法是（）A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后顯紅色B先滴加KSCN溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色C滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后變灰綠，最后呈紅褐色D只需滴加KSCN溶液8在含有1molFeS

9、O4的溶液中投入一小塊金屬鈉，反應(yīng)完全后，濾出沉淀并洗滌之，然后在空氣中灼燒沉淀得到的固體物質(zhì)是（）AFeBFeOCFe(OH)3 DFe2O39將Fe、Cu、Fe2、Fe3和Cu2盛于同一容器中充分反應(yīng)，如Fe有剩余，則容器中只能有（）ACu、Fe3BFe2、Fe3CCu、Cu2、Fe DCu、Fe2、Fe10制印刷電路時(shí)常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2。向盛氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是（）A燒杯中有銅無鐵B燒杯中有鐵無銅C燒杯中鐵、銅都有D燒杯中鐵、銅都無11下列物質(zhì)中, 能使鐵溶解, 又不析出固體

10、和放出氣體的是A稀硫酸B濃硝酸C硝酸銀溶液D硫酸鐵溶液12下列物質(zhì)的顏色敘述正確的是A. Fe2O3黑色 B. MgO白色C. FeCl3溶液紅褐色 D. Fe(OH)2灰綠色13在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束后，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽離子是ACu2 BFe3 CFe2 DH14根據(jù)FeCu2Fe2Cu、2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2兩個(gè)反應(yīng)，判斷Fe3、Fe2Cu2的氧化性順序?yàn)椋?）ACu2Fe2Fe3BFe3Fe2Cu2CFe3Cu2Fe2DFe2Fe3Cu215人體血紅蛋白中含有Fe2+，如果誤服亞硝酸鹽，會(huì)使人中毒，

11、因?yàn)閬喯跛猁}會(huì)使Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+，生成高鐵血紅蛋白而喪失與O2結(jié)合的能力，服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒，這說明維生素C具有（ ）A酸性 B堿性 C氧化性 D還原性16將適量鐵粉放入FeCl3溶液完全反應(yīng)后，溶液中的c(Fe3+)和c(Fe2+)相等，則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比為 （ ） A3：2 B1：2 C1：1 D2：317.下列關(guān)于鐵的敘述正確的是鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易銹蝕 在人體的血紅蛋白中含有鐵元素鐵位于周期表中的第四周期第B族鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒鐵與硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3不能通過化合反應(yīng)生成FeCl2和Fe(OH

12、)3A B C D18.下列反應(yīng)后一定有3價(jià)鐵生成的是過量的Fe與Cl2反應(yīng)Fe與過量稀H2SO4反應(yīng)后，再向其中加KNO3Fe(NO3)2溶液中加少量鹽酸把Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A只有 B只有 C只有 D全部19.某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖的方法對(duì)X鹽進(jìn)行鑒定：由此分析，下列結(jié)論中正確的是AX中一定有Fe3 BZ中一定有Fe3 CY為AgI沉淀 DX一定為FeBr2溶液20.在下列所指的各溶液中，分別滴加NH4SCN溶液后，溶液不呈血紅色的是 A.加入足量鎂粉的Fe2(SO4)3溶液 B.加入過量鐵粉的稀硝酸溶液C.鐵絲在足量的氯氣中燃燒后，所得產(chǎn)物的溶液 D.長期暴露在空氣中的綠礬溶液2

13、1.將Na2O2投入FeCl2溶液中, 可觀察到的現(xiàn)象是 A生成白色沉淀B生成紅褐色沉淀 C有氣泡產(chǎn)生 D無變化22.下列離子方程式書寫正確的是A向溴化亞鐵溶液中通入過量氯氣：Fe2+2Br-+2Cl2=Fe3+ + Br2+ 4Cl B三氯化鐵溶液跟過量氨水反應(yīng) Fe3+3NH3H2O = Fe(OH)3+3NH4+C硫化亞鐵與鹽酸反應(yīng) S2-+2H+=H2SD過量鐵粉與稀HNO3反應(yīng)：Fe+4H+NO3= Fe3+NO+2H2O23.把22.4 g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應(yīng)只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列說法正確的是A反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)3

14、B反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)2C反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為13D反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為3124.將5.32 g純Fe溶于足量稀H2SO4中，在加熱條件下用2.53 g KNO3去氧化溶液中的Fe2+，充分反應(yīng)后余下的Fe2+還原0.009 mol Cl2才能完全氧化，則KNO3的還原產(chǎn)物中N的化合價(jià)是 A3 B+4C+3 D+225. 下列反應(yīng)，其產(chǎn)物的顏色按紅色、淡黃色、藍(lán)色順序排列的是金屬鈉在純氧中燃燒；FeCl3溶液滴入KSCN溶液；無水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中。A. B. C. D.26硫酸亞鐵溶

15、液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵，為除去雜質(zhì)，提純硫酸亞鐵，應(yīng)該加入下列哪種物質(zhì) A鋅粉 B鎂粉 C鐵粉 D 鋁粉27國際上推廣使用中國鐵鍋，這是因?yàn)殍F鍋A是單質(zhì) B含碳，屬混合物 C化學(xué)性質(zhì)活潑D易使食物中含人體所需的鐵元素28將氯化鈉、氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂五種溶液，通過一步實(shí)驗(yàn)就能加以區(qū)別，并只用一種試劑，這種試劑是 AKSCN BBaCl2 CNaOH DHCl 29證明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的實(shí)驗(yàn)方法是A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后顯紅色B先滴加KSCN溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色C滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后變灰綠，最后呈紅褐色D只需滴加KSCN溶液B

16、ADEFBCA30.下圖中所涉及的A、B、C、D、E和F等都是中學(xué)化學(xué)教材中常見的物質(zhì)。反應(yīng)是置換反應(yīng)，反應(yīng)均在高溫下進(jìn)行。A在常溫下為液態(tài)，C有磁性，F(xiàn)既能溶于NaOH又能溶于HCl。A的電子式 寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 寫出E與強(qiáng)堿液反應(yīng)的離子方程式 C、E的混合物在工業(yè)上用于鋼軌焊接，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： _31已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)換試回答:(1)寫出B的化學(xué)式D的化學(xué)式(2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式 (3) 向G溶液加入A的有關(guān)離子反應(yīng)方程式 32如何除去雜質(zhì), 提純下列各物質(zhì)混合物成分提純所用試劑的化學(xué)式離子方程式(1)FeCl2中含少量FeCl3雜質(zhì)(2)FeCl3中含少量FeCl2雜質(zhì)(3)FeSO4中含少量CuSO4雜質(zhì)33有一種工業(yè)廢水, 已知其中含有大量硫酸亞鐵, 少量Ag+和Na+。今設(shè)計(jì)一種既經(jīng)濟(jì)又合理的方法, 回收銀和硫酸亞鐵。設(shè)計(jì)方案如下圖所示(1)藥品是 (2)沉淀