2017屆高考化學一輪復習課件：第9課時《鐵及其化合物》(3年高考2年模擬)

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1、第 9課 時 鐵 及 其 化 合 物課 標 版 化 學 考綱要點命題規(guī)律備考策略了解鐵及其重要化合物的主要性質及應用。 1.本課時的重點考查內容有:鐵及其化合物的主要性質;Fe、F 、F間的轉化;F、F的檢驗。2.題型有選擇題、非選擇題,選擇題一般較易,非選擇題難度中等,有時稍難。如2015年課標,27T;2014年課標,8T;2013年天津理綜,9T等。鐵及其化合物的復習要注重鐵三角之間的轉化,Fe3+、Fe2+的檢驗,以及工業(yè)流程圖中對鐵及其化合物的考查。2e 3e 2e 3e 考 綱 導 學 一、鐵的存在與性質1.鐵位于元素周期表中第 周期第 族,是一種應用最廣泛的過渡金屬元素;鐵元素是

2、一種變價金屬元素,通常顯+2 價、+3價,其原子結構示意圖為 。2.物理性質教 材 研 讀四 顏色、狀態(tài)導電、導熱性延展性地殼中含量 固體良好良好排第 位銀白色4 3.化學性質Fe自測1 (2015吉林延邊月考)將鐵片放入下列各溶液中,反應后溶液質量增加,但無氣體產(chǎn)生的是 ( )A.CuCl2溶液 B.AgNO3溶液C.Fe2(SO4)3溶液D.稀硫酸 1 答案 CA項,Fe與CuCl2反應,每溶解56 g Fe,生成64 g Cu,溶液質量減輕,不符合題意。B項,Fe與AgNO3反應,每溶解56 g Fe,生成216 g Ag,溶液質量減輕,不符合題意。C項,Fe與Fe2(SO4)3反應,F

3、e溶解,溶液質量增加且無氣體放出,符合題意。D項,Fe與稀H2SO4反應,每溶解56 g Fe,生成2 g H2,溶液質量增加,但有氣體放出,不符合題意。 在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉,得到的F的物質的量(縱坐標)與所加鐵粉的物質的量(橫坐標)的關系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應的橫線上。FFFe、FF、F(1)AB段鐵元素以 形式存在。(2)BC段鐵元素以 形式存在。(3)CD段鐵元素以 形式存在。 答案 (1) (2) (3)解析向稀HNO3中加入鐵粉,開始時稀HNO3過量,應生成F,隨加入鐵粉量的增加,HNO3反應完全后,發(fā)生反應2F+Fe 3F,最后Fe3+全部轉化為F。2

4、e 3e 2e 2e 2e 3e 3e 3e 2e 2e 自測2 3.亞鐵鹽和鐵鹽(1)亞鐵鹽含有Fe2+的溶液呈淺綠色,Fe2+既有氧化性,又有還原性,Fe2+與Zn、Cl2反應的離子方程式分別為Zn+Fe2+ Zn2+Fe, 。(2)鐵鹽a.氧化性含有Fe 3+的溶液呈 色,Fe3+具有氧化性,Fe3+與Fe、Cu反應的離子方程式分別為2Fe3+Fe 3Fe2+,2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+。b.特性含有Fe3+的溶液遇到KSCN溶液時變成 色。2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-棕黃紅 自測3下列敘述正確的是( )鐵能被磁鐵吸引人體內的血紅蛋白中含鐵元素Fe在純氧中燃燒可得Fe2O

5、3 Fe2O3不可與水反應得Fe(OH)3,所以不能通過化合反應制Fe(OH)3Fe(OH) 2在空氣中加熱,可得FeOA.B.C.D.答案 A鐵在純氧中燃燒可得Fe3O4;Fe(OH)3可通過化合反應4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3制得;Fe(OH)2在空氣中加熱,得到的是Fe2O3。 自測4運用鐵及其化合物的知識完成下列各題。(1)下列物質跟鐵反應后的生成物,能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液的是( )A.鹽酸B.氯氣C.CuSO4溶液D.稀硫酸(2)既有氧化性又有還原性的微粒是( ) A.FeB.Fe2+C.Fe3+(3)把過量的鐵粉加入稀硝酸中,其結果是( ) A.不反

6、應B.生成硝酸鐵C.生成硝酸亞鐵(4)要除去FeCl 2溶液中的少量FeCl3,可行的辦法是( )A.滴入KSCN溶液B.通入氯氣C.加入銅粉D.加入鐵粉答案 (1)B (2)B (3)C (4)D 解析 (1)鐵跟鹽酸、稀硫酸、CuSO4溶液反應后得到Fe2+,鐵跟氯氣反應生成FeCl3,FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應:Fe3+3SCN- Fe(SCN)3(紅色),選B。(3)在過量鐵粉存在的條件下,不可能有Fe3+,因為Fe+2Fe3+ 3Fe2+。溶液中鐵元素的存在形式只可能有Fe2+,答案為C。(4)滴KSCN溶液,不能除去Fe3+反而引入了K+、SCN-,A選項錯誤;通入氯氣

7、,發(fā)生反應:2FeCl2+Cl 2 2FeCl3,B選項錯誤;加入銅粉,Cu+2Fe3+ Cu2+2Fe2+,溶液中增加了Cu2+,C選項錯誤;加入鐵粉,Fe+2Fe3+ 3Fe2+,該方法可行,D正確。 考點一“鐵三角”及其重要應用1.“鐵三角”中的轉化關系 考 點 突 破 (1)Fe Fe2+鐵與氧化性比較弱的非金屬單質(如S、I2)、非氧化性酸溶液(如鹽酸、稀H2SO4)、不活潑金屬的鹽溶液(如CuSO4溶液)反應:Fe+S FeSFe+2H+ Fe2+H2Fe+CuSO 4 Cu+FeSO4(2)Fe2+ Fe3+亞鐵鹽與強氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3、濃硫酸、酸性KMnO4溶液

8、、H2O2等)反應。2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl- 2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O3Fe2+4H+N 3Fe3+NO+2H2O(3)Fe3+ Fe可通過較強還原劑實現(xiàn),如Al、CO、H2等。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2Fe 2O3+2Al 2Fe+Al2O3(4)Fe Fe3+鐵與強氧化劑(如Cl2、HNO3)在一定條件下反應都會實現(xiàn)這種轉化。2Fe+3Cl2 2FeCl3(5)Fe3+ Fe2+鐵鹽溶液與比較強的還原劑(如Fe、Cu、I -、S2-等)反應。 3O 2Fe3+S2- 2Fe2+S2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+2Fe3+Fe 3Fe2+2Fe3

9、+2I- 2Fe2+I2(6)Fe2+ Fe亞鐵化合物與比較活潑的金屬(如Al、Zn)、CO、H 2、C等反應。FeCl2+Zn ZnCl2+FeFeO+H2 Fe+H2O2.“鐵三角”的重要應用(1)除雜 主要物質雜質除雜方法Fe2+ Fe3+加過量鐵屑后過濾FeCl3 FeCl2加氯水或H2O2溶液Fe 2+ Cu2+加過量鐵屑后過濾(2)判斷離子共存Fe2+N(H+)、ClO-、MnFe3+S2-、I-、S(3)鹽溶液的保存不共存3O 4O不共存23O (2)判斷離子共存Fe2+N(H+)、ClO-、MnFe3+S2-、I-、S(3)鹽溶液的保存不共存3O 4O不共存23O 典例1 (2

10、015山東棗莊模擬)在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中,廢液處理和資源回收的過程簡述如下:.向廢液中投入過量鐵屑,充分反應后分離出固體和濾液;.向濾液中加入一定量石灰水,調節(jié)溶液pH,同時鼓入足量的空氣。已知:KspFe(OH)3=4.010-38回答下列問題:(1)FeCl 3蝕刻銅箔反應的離子方程式為 ;(2)過程加入鐵屑的主要作用是 ,分離得到固體的主要成分是 ,從固體中分離出銅需采用的方法是 ;(3)過程中發(fā)生反應的化學方程式為 ; (4)過程中調節(jié)溶液的pH為5,金屬離子濃度為 。(列式計算)答案 (1)2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+(2)回收銅Cu和Fe加足量鹽酸反應后

11、過濾(3)FeCl2+Ca(OH)2 Fe(OH)2+CaCl2、4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH) 3(4)c(Fe3+)= molL-1=4.010-11 molL-1解析 (2)加入鐵屑可置換出銅,鐵過量,固體為鐵與銅的混合物,要分離出sp 33 ( ) ( H )K Fe OHc O 389 34.0 10(10 )銅應加入足量鹽酸后過濾;(3)過程中亞鐵離子轉化成Fe(OH)2,鼓入空氣使Fe(OH)2轉化成Fe(OH)3;(4)由Ksp=c(Fe3+)c3(OH-),c(OH-)=KW/c(H+),可求得 c(Fe 3+)。 1-1 (2015海南師大附中五模)甲、乙

12、、丙、丁四種物質中,甲、乙、丙均含有相同的某種元素,它們之間具有如下轉化關系:甲乙丙。下列有關物質的推斷不正確的是( )A.若甲為Fe,則丁可能是鹽酸B.若甲為SO2,則丁可能是氨水C.若甲為焦炭,則丁可能是O 2D.若甲為NaOH溶液,則丁可能是CO2 答案 AA項,若甲為Fe,丁為鹽酸,鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,氯化亞鐵不能進一步和鹽酸反應,故A錯誤;B項,若甲為SO2,丁為氨水,物質轉化關系為SO2 NH4HSO3 (NH4)2SO3,故B正確;C項,若甲為焦炭,丁為O2,物質轉化關系為C CO CO2,故C正確;D項,若甲為NaOH 溶液,丁為CO 2,物質轉化關系為NaOHNa

13、2CO3 NaHCO3,故D正確。 考點二Fe3+和Fe2+的檢驗1.Fe2+的檢驗樣品溶液無現(xiàn)象溶液變紅色,證明含有Fe2+樣品溶液產(chǎn)生白色絮狀沉淀,迅速變成灰綠色,最終變?yōu)榧t褐色,證明有Fe 2+2.Fe3+的檢驗樣品溶液溶液變紅色,證明含有Fe3+樣品溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀,證明有Fe3+存在3.含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的檢驗(1)Fe 3+的檢驗 混合溶液 溶液變紅色,說明含有Fe3+混合溶液 試紙變藍色,說明含有Fe3+(2)Fe2+的檢驗混合溶液 KMnO4溶液紫紅色褪去,說明含有Fe2+混合溶液溴水褪色,說明含有Fe2+典例2為了檢驗某淺黃色FeCl 3溶液

14、中是否含有Fe2+,下列實驗方案正確的是( )A.滴入KSCN溶液,觀察溶液是否變?yōu)榧t色B.滴入KMnO4溶液,觀察紫紅色是否褪去 C.滴入NaOH溶液,觀察是否出現(xiàn)白色沉淀D.加入鐵釘,觀察溶液是否變?yōu)闇\綠色答案 B氯化鐵溶液中存在Fe3+,加入硫氰化鉀溶液后顯紅色,只能檢驗Fe3+,無法判斷是否存在Fe2+,故A錯誤;滴入高錳酸鉀溶液后,若高錳酸鉀溶液褪色,說明溶液中存在Fe2+,故B正確;氫氧化鈉溶液與Fe3+反應生成紅褐色沉淀,無法觀察Fe2+與OH-反應的一系列顏色變化,故C錯誤;加入鐵釘,Fe3+與鐵釘反應,Fe 2+不反應,無法檢驗是否含有Fe2+,故D錯誤。誤區(qū)警示 (1)檢驗

15、Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液,因為若溶液中原有Fe3+,則無法判斷是否有Fe2+。(2)檢驗含F(xiàn)e2+和Fe3+的混合溶液時,要分兩次分別檢驗Fe2+和Fe3+。(3)檢驗Fe2+還可以用鐵氰化鉀。 2-1 (2015遼寧錦州模擬)在FeCl3、CuCl2的混合溶液中,加入一定量的鐵屑,反應完全后將固體濾出,下列說法中正確的是( )A.若濾出的固體中只有銅,則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+,一定不含Cu2+B.若濾出的固體中含有鐵和銅,則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+C.若濾出的固體中只有銅,則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+,可能含有Cu2+和Fe

16、3+D.若濾出的固體中只有銅,則溶液中一定含有的陽離子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+ 答案 B若濾出的固體為Cu,則溶液中一定含有Fe2+,可能含有Cu2+,但一定不含F(xiàn)e3+,原因是Fe3+與Cu不共存,能發(fā)生氧化還原反應,選項A、C、D均錯誤;若濾出的固體為Fe和Cu,則溶液中一定含有Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+,原因是Fe能與Cu2+、Fe3+發(fā)生氧化還原反應。2-2要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+,進行如下實驗操作時最佳順序為( )加入足量氯水加入足量KMnO 4溶液加入少量KSCN溶液A.B.C.D. FeCl3變色總結(1)向FeCl3溶液中加幾滴KSC

17、N溶液后,溶液呈紅色;(2)FeCl3溶液能使紫色石蕊試液呈紅色;(3)FeCl3與NaOH溶液反應,生成紅褐色沉淀;(4)向FeCl3溶液中通入H2S氣體,生成淡黃色沉淀;(5)向FeCl 3溶液中加入幾滴Na2S溶液,生成淡黃色沉淀,當加入的Na2S溶液過量時,又生成黑色沉淀;(6)向FeCl3溶液中加入過量Fe粉,溶液變成淺綠色;(7)向FeCl3溶液中加入過量Cu粉,溶液變成藍綠色;(8)將FeCl3溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中,溶液變成藍色; (9)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液變成紫色;(10)將FeCl3溶液滴入AgNO3溶液中,生成白色沉淀;(11)將FeCl3溶液與NaHCO3溶液混合,放出氣體,生成紅褐色沉淀;(12)將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,生成紅褐色Fe(OH)3膠體。