第3講-鐵及其重要化合物課件

第3講鐵及其重要化合物第3講鐵及其重要化合物【2021·備考】2017版課程標(biāo)準(zhǔn)素養(yǎng)落地1.了解鐵與其重要化合物的性質(zhì)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2．能從物質(zhì)類別、元素價態(tài)的角度分析、預(yù)測相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，說明其轉(zhuǎn)化途徑。3．能依據(jù)鐵及其化合物的性質(zhì)認(rèn)識、設(shè)計其制備方案(如氫氧化亞鐵的制備)，保存、使用化學(xué)品(如硫酸亞鐵溶液)的常見方法。以物質(zhì)類別為線索，結(jié)合化合價，多角度、多層次地認(rèn)識鐵及其重要化合物，以亞鐵鹽、氫氧化亞鐵的性質(zhì)為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)、設(shè)計氫氧化亞鐵新的制備方案并進行實驗探究?！?021·備考】2017版課程標(biāo)準(zhǔn)素養(yǎng)落地1.了解鐵與其重考點一鐵、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物1.鐵(1)位置與物理性質(zhì)『知識梳理』銀白四四Ⅷ考點一鐵、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物1.鐵(1)位置與物理性(2)化學(xué)性質(zhì)單質(zhì)鐵性質(zhì)活潑，有較強的還原性，主要化合價為________價和________價。＋2＋3(2)化學(xué)性質(zhì)＋2＋3①與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)①與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)②與水的反應(yīng)常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)：______________________________________________。②與水的反應(yīng)③與酸的反應(yīng)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑鈍化③與酸的反應(yīng)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑鈍化④與某些鹽溶液反應(yīng)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋===3Fe2＋④與某些鹽溶液反應(yīng)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋22.鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名

鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水化合價穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H＋反應(yīng)的離子方程式Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O＋2＋3＋2、＋3FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O2.鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名

鐵紅磁性3.鐵的氫氧化物化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O受熱分解

制法可溶性亞鐵鹽與堿反應(yīng)：____________________________可溶性鐵鹽與堿反應(yīng)：__________________________二者的關(guān)系空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成_________色，最后變成_________色，化學(xué)方程式為__________________________________Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓灰綠紅褐4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)33.鐵的氫氧化物化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固[鏈接新教材](新教材RJ第一冊P82習(xí)題變式練)①將鐵片放入FeCl3溶液中，溶液的質(zhì)量________(填“增加”、“減少”或“不變”)。完全反應(yīng)后，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物質(zhì)的量濃度恰好相等。則已反應(yīng)的Fe3＋和未反應(yīng)的Fe3＋的物質(zhì)的量之比為________。②市場出售的某種麥片中含有微量、顆粒細(xì)小的還原性鐵粉，可以治療缺鐵性貧血，其原理為_________________________________________________________(用離子方程式表示)。答案(1)增加2∶3

(2)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑[鏈接新教材](新教材RJ第一冊P82習(xí)題變式練)①將鐵片『考向突破』考向一

鐵的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用[題目設(shè)計]鐵及其重要化合物性質(zhì)理解與辨析1.判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2(

)(2)鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹主要成分是Fe2O3，鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4，F(xiàn)e在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe2O3(

)××『考向突破』考向一鐵的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用[(3)Fe3O4中Fe的化合價有＋2價和＋3價，因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物(

)(4)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸發(fā)生置換反應(yīng)(

)(5)鐵在常溫下與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)劇烈(

)×××(3)Fe3O4中Fe的化合價有＋2價和＋3價，因而Fe3O[題目設(shè)計]鐵單質(zhì)、氧化物的性質(zhì)2.鐵及其氧化物日常生活中應(yīng)用比較廣泛?；卮鹣嚓P(guān)問題。(1)除去Cu粉中少量鐵粉。物理方法：________，化學(xué)方法________(填試劑名稱)。(2)鐵與鹵素單質(zhì)反應(yīng)時，與Cl2、Br2反應(yīng)生成FeCl3、FeBr3而與I2反應(yīng)生成FeI2。原因是_________________________________________________________。(3)FeO、FeO·Cr2O3在空氣中灼燒時固體質(zhì)量增加，原因是_________________________________________________________。(4)紅珊瑚是一種貴重飾品，其顏色是因為含有一種鐵的氧化物導(dǎo)致的，該氧化物的化學(xué)式為________。[題目設(shè)計]鐵單質(zhì)、氧化物的性質(zhì)2.鐵及其氧化物日常生活中應(yīng)提示(1)用磁鐵吸引稀鹽酸(稀硫酸)(2)I2的氧化性弱(3)吸收空氣中的O2

(4)Fe2O3提示(1)用磁鐵吸引稀鹽酸(稀硫酸)[題目設(shè)計]3.鐵與水蒸氣反應(yīng)，通常有以下兩種裝置，請回答下列問題：鐵與水蒸氣反應(yīng)實驗探究裝置一裝置二[題目設(shè)計]3.鐵與水蒸氣反應(yīng)，通常有以下兩種裝置，請回答下(1)裝置二中濕棉花的作用為_______________________________。(2)實驗完畢后，取出裝置一的少量固體，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，試解釋原因：________________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。提示(1)提供水蒸氣(2)Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(1)裝置二中濕棉花的作用為________________考向二

有關(guān)鐵與硝酸反應(yīng)的定量計算[命題素材]鐵與硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物判斷鐵與硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物判斷方法一是明確哪種物質(zhì)過量，二是根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷：(1)HNO3過量：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，鐵元素的存在形式為Fe3＋。(2)Fe過量：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，鐵元素的存在形式為Fe2＋。考向二有關(guān)鐵與硝酸反應(yīng)的定量計算[命題素材]鐵與硝酸反應(yīng)的(3)用數(shù)軸表示：(4)無論二者的量如何變化，鐵與稀HNO3反應(yīng)，被還原的HNO3與參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量之比總是1∶4。(3)用數(shù)軸表示：[題目設(shè)計]4.(1)向一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。AB段對應(yīng)溶液中所含金屬陽離子為________。BC段對應(yīng)溶液中所含金屬陽離子為________。[題目設(shè)計]4.(1)向一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得(2)向一定量的鐵粉中逐滴滴加稀硝酸，得到金屬陽離子與所加硝酸的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。Ⅰ對應(yīng)金屬陽離子為________，Ⅱ?qū)?yīng)金屬陽離子為________，c、b兩點的數(shù)值比為________。提示(1)Fe3＋

Fe2＋、Fe3＋(2)Fe2＋

Fe3＋

2∶3(2)向一定量的鐵粉中逐滴滴加稀硝酸，得到金屬陽離子與所加硝[題目設(shè)計]鐵的氧化物化學(xué)式確定5.一定質(zhì)量的某鐵的氧化物FexOy，與足量的4mol·L－1硝酸溶液充分反應(yīng)，消耗硝酸溶液700mL，生成2.24LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則該鐵的氧化物的化學(xué)式為________。提示Fe3O4[題目設(shè)計]鐵的氧化物化學(xué)式確定5.一定質(zhì)量的某鐵的氧化物F考向三

氫氧化亞鐵的制備[命題素材]1.原理Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓由于Fe(OH)2、Fe2＋易被空氣中的O2氧化，導(dǎo)致無法得到Fe(OH)2白色沉淀，故該實驗的關(guān)鍵之處為排出空氣、隔絕空氣?？枷蛉龤溲趸瘉嗚F的制備[命題素材]1.原理Fe2＋＋2O2.排空、隔空常見具體措施(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管的亞鐵鹽溶液底部，并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護層，如苯、植物油等。2.排空、隔空常見具體措施(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除[題目設(shè)計]常規(guī)制備6.實驗室中向FeSO4溶液中加入NaOH溶液制Fe(OH)2?；卮鹣嚓P(guān)問題。(1)制備實驗如圖所示。苯層的作用為_________________________________________________________。(2)向試管中滴加液體一般應(yīng)為懸滴，而本實驗中吸有NaOH溶液的滴管插入液面以下，目的是_________________________________________________________。提示(1)隔絕空氣(2)防止生成的Fe(OH)2與空氣接觸而被氧化[題目設(shè)計]常規(guī)制備6.實驗室中向FeSO4溶液中加入NaO[題目設(shè)計]創(chuàng)新制備7.用鐵屑、稀硫酸、NaOH溶液等試劑制備Fe(OH)2，裝置如圖所示?；卮鹣嚓P(guān)問題。(1)試管Ⅰ中加入的試劑是________。(2)實驗開始時，止水夾應(yīng)處于________(填“打開”或“關(guān)閉”)狀態(tài)。(3)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，理由是_________________________________________________________。提示(1)鐵屑稀硫酸(2)打開(3)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界O2不易進入[題目設(shè)計]創(chuàng)新制備7.用鐵屑、稀硫酸、NaOH溶液等試劑制考點二鐵鹽、亞鐵鹽及相互轉(zhuǎn)化1.Fe2＋、Fe3＋的檢驗(1)Fe2＋的檢驗『知識梳理』考點二鐵鹽、亞鐵鹽及相互轉(zhuǎn)化1.Fe2＋、Fe3＋的檢驗((2)Fe3＋的檢驗(2)Fe3＋的檢驗名師提示你(1)Fe2＋的檢驗方法3最靈敏且無干擾，F(xiàn)e3＋的檢驗方法1最靈敏且無干擾。(2)方法1檢驗Fe2＋應(yīng)先向樣品溶液中加KSCN溶液后加氧化劑，且氧化劑加入量不宜過多(如氯水、H2O2等可能氧化SCN－)。(3)用酸性KMnO4檢驗Fe2＋一定要注意其它還原性離子的干擾(如Cl－等)。名師提示你(1)Fe2＋的檢驗方法3最靈敏且無干擾，F(xiàn)e3＋2.亞鐵鹽與鐵鹽(1)亞鐵鹽①含有Fe2＋的溶液呈________色，F(xiàn)e2＋處于鐵的中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以________為主。②可水解，F(xiàn)e2＋(如FeSO4)溶液呈酸性。(2)鐵鹽①含有Fe3＋的溶液呈________色，F(xiàn)e3＋處于鐵的高價態(tài)，具有氧化性。②易水解：Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強的溶液中。淺綠還原性黃2.亞鐵鹽與鐵鹽(1)亞鐵鹽淺綠還原性黃(3)Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化完成下列反應(yīng)的離子方程式①酸性FeCl2溶液長期露置于空氣中：_______________________________________。②向Fe(NO3)2溶液中滴加少量稀硫酸：______________________________________。③FeCl2的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________。4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O(3)Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化4Fe2＋＋O2＋4H＋=④向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________。⑤向FeCl3溶液中滴加KI溶液：_________________________________。⑥向FeCl3溶液中逐漸加入Zn粉至過量：_________________________________________________________。2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I22Fe3＋＋Zn===2Fe2＋＋Zn2＋、Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋④向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反應(yīng)的(4)應(yīng)用①鹽溶液的配制與保存②物質(zhì)的制備氧化水解水解HCl紅褐色(4)應(yīng)用氧化水解水解HCl紅褐色[鏈接新教材](新教材RJ第一冊P8210習(xí)題變式練)(1)氯化鐵的用途之一是五金蝕刻，例如日常生活中印刷電路板上的圖形就是用氯化鐵溶液蝕刻而成。①寫出用氯化鐵溶液蝕刻印刷電路板發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。②向蝕刻后的溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后，溶液中所剩余的固體可被磁鐵吸引，此時溶液中的陽離子主要是________。[鏈接新教材](新教材RJ第一冊P8210習(xí)題變式練)(1)(2)菠菜常用作補鐵食品之一，為探究其中鐵元素的價態(tài)，現(xiàn)進行如下實驗。①取新鮮的菠菜10g，將菠菜剪碎后放在研缽中研磨，然后倒入燒杯中，加入30mL蒸餾水，攪拌。將上述濁液過濾，得到的濾液作為試驗樣品。分置于兩支試管中。②向一支試管中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，生成________，說明濾液中含F(xiàn)e2＋。③向另一支試管中加入少量稀硝酸，然后加入幾滴KSCN溶液，溶液呈________色。能否說明濾液中含F(xiàn)e3＋，試分析其原因：________________________________________________________________________。(2)菠菜常用作補鐵食品之一，為探究其中鐵元素的價態(tài)，現(xiàn)進行答案(1)①2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

②Fe2＋(2)②藍(lán)色沉淀③血紅不能，濾液中含F(xiàn)e2＋，加入稀硝酸后生成Fe3＋，干擾實驗，溶液變紅不能說明濾液中含F(xiàn)e3＋答案(1)①2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋②『考向突破』考向一

Fe2＋、Fe3＋的檢驗[題目設(shè)計]無干擾檢驗1.有一氧化鋁固體粉末略帶黃色，某同學(xué)懷疑其中可能含F(xiàn)e2O3。現(xiàn)欲確定其中是否含F(xiàn)e2O3，設(shè)計實驗如下：方案一：取粉未少許，加入過量NaOH溶液，如剩余固體為紅棕色，則含F(xiàn)e2O3。加入NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________?！嚎枷蛲黄啤豢枷蛞籉e2＋、Fe3＋的檢驗[題目設(shè)計]無干方案二：取粉末少許，加入過量稀硫酸，向其中加入________(填試劑名稱)溶液，__________________________________________________________________________________________________________________(補充完整)。方案二：取粉末少許，加入過量稀硫酸，向其中加入_______[題目設(shè)計]有干擾檢驗提示Fe3＋

Fe2＋或I2

KSCN溶液K3[Fe(CN)6]溶液或淀粉溶液[題目設(shè)計]有干擾檢驗提示Fe3＋Fe2＋或I2KSC考向二

Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)及應(yīng)用[題目設(shè)計]Fe2＋、Fe3＋性質(zhì)的理解與辨析3.判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)加熱蒸干氯化鐵溶液最終得到FeCl3晶體(

)(2)將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液變紅，說明Fe(NO3)2晶體已氧化變質(zhì)(

)(3)向某溶液中先滴加少量氯水，再滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色，溶液中一定含有Fe2＋()×××考向二Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)及應(yīng)用[題目設(shè)計]Fe2＋、√×√×[題目設(shè)計]Fe2＋、Fe3＋的轉(zhuǎn)化關(guān)系4.(1)將鐵屑溶于過量鹽酸后，為使溶液中的Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，可以加入氯水、雙氧水，寫出對應(yīng)離子方程式________________________________________________________________________________________。(2)加入Fe(NO3)2、NaClO是否可行？理由是_______________________________________________________________________________。[題目設(shè)計]Fe2＋、Fe3＋的轉(zhuǎn)化關(guān)系4.(1)將鐵屑溶于[題目設(shè)計]5.ZnSO4溶液[含有少量FeSO4、Fe2(SO4)3]，為除去溶液中的FeSO4、Fe2(SO4)3，設(shè)計實驗如下：(1)可先向溶液中通入氧氣，目的是_________________________；(2)加入________(填最佳試劑)調(diào)節(jié)溶液的pH至2.8；Fe2＋、Fe3＋轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用[題目設(shè)計]5.ZnSO4溶液[含有少量FeSO4、Fe2((3)過濾。已知相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：(4)問題討論：①調(diào)節(jié)溶液pH時是否可以用NaOH溶液？理由是_________________________________________________________。②如果不通入氧氣，其后果是________________________________。提示(1)將Fe2＋氧化成Fe3＋

(2)ZnO

(4)①不可以pH不易控制，引入雜質(zhì)②Zn2＋沉淀的同時Fe2＋也沉淀無法除去雜質(zhì)金屬離子Fe3＋Fe2＋Zn2＋開始沉淀的pH1.56.36.2沉淀完全的pH2.88.38.2(3)過濾。(4)問題討論：①調(diào)節(jié)溶液pH時是否可以用NaO6.(1)在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag銅，完全溶解后，再加bg鐵，充分反應(yīng)后得到cg殘余固體，且a＞c。試分析殘留固體的成分________，所得溶液中陽離子為________。(2)向Fe2(SO4)3、CuSO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉，試分析下列情況回答相關(guān)問題。①無固體剩余，溶液中的陽離子可能為___