【金版學(xué)案】2015屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第二章 第三節(jié)鐵及其重要化合物學(xué)案

第三節(jié)鐵及其重要化合物1．掌握鐵及其化合物間相互轉(zhuǎn)化的推斷、定性與定量計算。2．掌握Fe1．掌握鐵及其化合物間相互轉(zhuǎn)化的推斷、定性與定量計算。2．掌握Fe3＋、Fe2＋的鑒別、檢驗方法。3．能設(shè)計實驗探究鐵與水蒸氣反應(yīng)、Fe(OH)2的制備方法、其他相關(guān)性質(zhì)實驗綜合。梳理基礎(chǔ)一、鐵單質(zhì)(一)鐵元素的原子結(jié)構(gòu)與自然界的存在Fe在周期表中位于第________周期，第______族，是典型的________金屬元素，在自然界中主要以______形式存在，如磁鐵礦(主要成分為________)、赤鐵礦(主要成分為________)等。答案：(一)四Ⅷ過渡化合態(tài)Fe3O4Fe2O3(二)鐵的性質(zhì)1．物理性質(zhì)。________色，有金屬光澤，熔沸點較________，密度較________，導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性較好，能被________吸引。答案：(二)1．銀白高大磁鐵2．化學(xué)性質(zhì)。鐵元素是一種變價金屬元素，通常顯__________和________價。常溫下，鐵單質(zhì)比較活潑，具有較強的________性。(1)與非金屬反應(yīng)。(2)與水蒸氣反應(yīng)。化學(xué)方程式為________________。(3)與酸反應(yīng)。非氧化性酸（如稀硫酸）：氧Fe過量：化稀硝酸性HNO3過量：酸濃硝酸、濃硫酸：常溫下(4)與某些鹽溶液的反應(yīng)(離子方程式)。①與CuSO4溶液：________________。②與FeCl3溶液：________________。答案：2．＋2＋3還原(1)3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O42Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3Fe＋I(xiàn)2eq\o(=,\s\up7(△))FeI2Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS(2)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2(3)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2OFe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O鈍化(4)①Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋②Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋二、鐵的重要化合物1．氧化物?；瘜W(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗稱____磁性氧化鐵顏色____色____色____色Fe元素的價態(tài)________＋2、＋3水溶性____________與酸反應(yīng)的離子方程式____________(遇氧化性酸生成Fe3＋鹽)____________________________________與還原劑反應(yīng)(如C、H2、CO、Al)Al與Fe3O4：________________________CO與FexOy：________________FeO與H2：___________________________穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為＋3價鐵的化合物穩(wěn)定穩(wěn)定答案：1．鐵紅黑紅棕黑＋2＋3不溶不溶不溶FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O8Al＋3Fe3O4eq\o(=,\s\up7(高溫))9Fe＋4Al2O3yCO＋FexOyeq\o(=,\s\up7(△))xFe＋yCO2FeO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Fe＋H2O2.氫氧化物?；瘜W(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色狀態(tài)______色固體______色固體與非氧化性酸反應(yīng)__________________________________與氧化性酸(如稀HNO3)反應(yīng)3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2OFe(OH)3＋3HNO3=Fe(NO3)3＋3H2O穩(wěn)定性分解產(chǎn)物較復(fù)雜__________________________________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)系在空氣中，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___________________________，反應(yīng)的方程式為__________________________答案：2．白紅褐Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O↑Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色絮狀)Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(紅褐色)白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)33.亞鐵鹽與鐵鹽。(1)亞鐵鹽。含有Fe2＋的溶液呈______色，F(xiàn)e2＋既有________性，又有________性，F(xiàn)e2＋與Zn、Cl2反應(yīng)的離子方程式分別為：________________________，________________________。(2)鐵鹽。①氧化性。含有Fe3＋的溶液呈________色，F(xiàn)e3＋具有氧化性，F(xiàn)e3＋與Fe、Cu反應(yīng)的離子方程式分別為：________________________，________________________。②特性。含有Fe3＋的鹽溶液遇到KSCN溶液時變成________色。答案：3．(1)淺綠氧化還原Zn＋Fe2＋=Zn2＋＋Fe2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(2)①棕黃2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋②血紅判斷正誤正確的打“√”，錯誤的打“×”。1．在給定的實驗條件下，下列轉(zhuǎn)化無法實現(xiàn)：Fe2O3eq\o(→,\s\up7(HCl（aq）))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(△))無水FeCl3()2．Al遇冷濃硫酸會鈍化，F(xiàn)e遇冷濃硫酸也能鈍化()3．鐵能被磁鐵吸引，則任何金屬都能被磁鐵吸引()4．過量的鐵粉與稀硝酸溶液反應(yīng)的離子方程式為:Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O()5．鐵粉加入稀H2SO4中的離子方程式為：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑()6．將NO2通入FeSO4溶液中無明顯現(xiàn)象()7．Fe在適量Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3()8．將NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，可以看到穩(wěn)定的白色沉淀()9．鐵與H2O(g)反應(yīng)的產(chǎn)物是黑色的Fe2O3和H2()10．氧化亞鐵與酸反應(yīng)的產(chǎn)物均是亞鐵鹽()11．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入過量鐵粉，過濾()12．除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2：加入稍過量雙氧水后放置()答案：1．√2.√3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.×10．×11.√12.√1.下列常見實驗的現(xiàn)象或表述正確的是()A．過量的鐵投入到一定量的稀硝酸中，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色B．制備氫氧化亞鐵時，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵C．檢驗紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可D．向CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應(yīng)后，將混合液體倒入蒸發(fā)皿中加熱煮沸一會，然后冷卻、過濾，濾紙上的物體為“藍(lán)色固體”解析：過量的鐵粉與一定量的稀硝酸反應(yīng)最終生成的是Fe2＋，A錯誤；制備氫氧化亞鐵應(yīng)避免被氧氣氧化，向硫酸亞鐵溶液中加氫氧化鈉溶液時應(yīng)把膠頭滴管的下端插入液面以下且不能攪拌，B錯誤；Fe3＋的檢驗方法，C正確；CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應(yīng)后生成Cu(OH)2沉淀，加熱后過濾，濾紙上留有的是CuO，D錯誤。答案：C2．下列反應(yīng)的離子方程式正確的是()A．硫酸鐵溶液與氫氧化鋇溶液反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓B．硫化鈉溶液與氯化鐵溶液反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－=Fe2S3C．過量的鐵與很稀的硝酸溶液反應(yīng)無氣體放出：4Fe＋10H＋＋NOeq\o\al(－,3)=4Fe2＋＋3H2O＋NHeq\o\al(＋,4)D．硫化氫氣體通入氯化亞鐵溶液：H2S＋Fe2＋=FeS↓＋2H＋解析：缺少SOeq\o\al(2－,4)與Ba2＋起反應(yīng)的離子方程式，A錯誤；Fe3＋與S2－發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為2Fe3＋＋S2－=2Fe2＋＋S↓，B錯誤；無氣體放出，說明NOeq\o\al(－,3)被還原為NHeq\o\al(＋,4)，離子方程式符合書寫要求，C正確；由于鹽酸比H2S酸性強，且HCl能溶解FeS，故反應(yīng)不能發(fā)生，D錯誤。答案：C3．在下列有FeCl3溶液參加的反應(yīng)中，與Fe3＋水解有關(guān)的反應(yīng)是()①FeCl3與Cu反應(yīng)②FeCl3與KI反應(yīng)③FeCl3滴入沸水中④FeCl3與NaHCO3反應(yīng)⑤FeCl3作凈水劑⑥FeCl3的溶液中滴入石蕊試液變紅色A．②③④⑤B．②③⑤C．③④⑤⑥D(zhuǎn)．①②④解析：反應(yīng)①②中Fe3＋分別將Cu、I－氧化為Cu2＋和I2，表現(xiàn)氧化性；反應(yīng)③的離子方程式為Fe3＋＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3H＋，反應(yīng)④的離子方程式為Fe3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Fe(OH)3↓＋3CO2↑，為水解相互促進(jìn)反應(yīng)，⑤中Fe3＋發(fā)生的反應(yīng)為Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3H＋，⑥Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，所以反應(yīng)③④⑤⑥與Fe3＋水解有關(guān)。答案：C4．通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對下列實驗事實的解釋正確的是()操作、現(xiàn)象解釋A向KI－淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍(lán)Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時間，白色物質(zhì)變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析：Fe3＋將I－氧化為I2，碘遇淀粉變藍(lán)，A錯誤；紅棕色斑點是Fe2O3，B錯誤；鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO，C錯誤；發(fā)生：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，D正確。答案：D5．(1)三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。某研究性學(xué)習(xí)小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解，對所得固體產(chǎn)物進(jìn)行探究。該小組同學(xué)查閱資料后推知，固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K2CO3。驗證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是__________________，現(xiàn)象是________________。(2)大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵，先加硝酸溶解大理石，再加氨水除去溶液中的Fe3＋，過濾后向濾液中加入足量的碳酸銨，充分反應(yīng)后過濾，這就是提純大理石的主要實驗步驟。不用硫酸溶解大理石的原因是_____________