理化生鐵及其重要化合物課件

第三節(jié)鐵及其重要化合物第三節(jié)鐵及其重要化合物………三年11考高考指數(shù):★★★★1.了解鐵的主要性質及應用。2.了解鐵的重要化合物的主要性質及應用。………三年11考高考指數(shù):★★★★一、鐵的主要性質及應用1.鐵的物理性質鐵具有金屬的共性，具有能被_______吸引的特性。2.鐵的化學性質鐵元素性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為+2價和+3價。磁體一、鐵的主要性質及應用磁體[理化生]鐵及其重要化合物課件(1)與非金屬單質的反應①與O2的反應常溫：鐵被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為_______。點燃：_____________________。②與Cl2的反應：_____________________。③與S的反應：______________。(2)與水的反應常溫下鐵與水不反應，在高溫條件下與水蒸氣反應___________________________Fe2O33Fe+2O2Fe3O4點燃====2Fe+3Cl22FeCl3點燃====Fe+SFeS△====3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2高溫====(1)與非金屬單質的反應Fe2O33Fe+2O2(3)與酸的反應①與非氧化性酸反應的離子方程式：__________________。②與氧化性酸遇冷的濃硫酸或濃硝酸______，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應無H2產生。(4)與某些鹽溶液的反應①與CuSO4溶液反應的離子方程式：________________②與FeCl3溶液反應的離子方程式：__________________Fe+2H+====Fe2++H2↑Fe+Cu2+====Fe2++CuFe+2Fe3+====3Fe2+鈍化(3)與酸的反應Fe+2H+====Fe2++H2↑Fe+C二、鐵的重要化合物的主要性質及應用1.鐵的氧化物(1)物理性質化學式FeOFe2O3Fe3O4俗稱_________________色態(tài)_____________________________鐵的價態(tài)____________________________鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體+2價+3價+2價，+3價二、鐵的重要化合物的主要性質及應用化學式FeOFe2O3Fe(2)化學性質①FeO、Fe2O3、Fe3O4分別與鹽酸反應的離子方程式：______________________、_________________________、Fe3O4+8H+====2Fe3++Fe2++4H2O。②FeO與硝酸反應的化學方程式：3FeO+10HNO3====3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。③FeO、Fe2O3分別與HI溶液反應的化學方程式：______________________、Fe2O3+6HI====2FeI2+I2+3H2O。FeO+2H+====Fe2++H2OFe2O3+6H+====2Fe3++3H2OFeO+2HI====FeI2+H2O(2)化學性質FeO+2H+====Fe2++H2OFe2O2.鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3顏色狀態(tài)_____________________水溶性____________穩(wěn)定性易氧化為_________，空氣中加熱得不到FeO

較穩(wěn)定：2Fe(OH)3

Fe2O3+3H2O白色固體紅褐色固體不溶不溶Fe(OH)3△====2.鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3顏色______Fe(OH)2Fe(OH)3與酸的反應__________________________________________________二者的關系空氣中，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：______________________________________?；瘜W方程式為：_____________________________Fe(OH)2+2H+====Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+====Fe3++3H2O白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3與酸的反應___________1.在點燃的條件下，過量的鐵與氯氣反應生成氯化亞鐵。()【分析】鐵還原三價鐵離子需在溶液中進行，鐵與固態(tài)氯化鐵不發(fā)生反應。2.用鐵制容器可以運輸濃硝酸和稀硝酸。()【分析】由于冷的濃硝酸與鐵發(fā)生鈍化，可以用鐵制容器運輸濃硝酸；而冷的稀硝酸與鐵發(fā)生反應，不能用鐵制容器運輸稀硝酸?！痢?.在點燃的條件下，過量的鐵與氯氣反應生成氯化亞鐵。()3.根據(jù)Cl2、S與鐵的反應可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強弱。()【分析】Fe與Cl2反應生成的產物中鐵顯+3價，鐵與S反應生成的產物中鐵顯+2價，可說明Cl元素的非金屬性比S元素的非金屬性強。4.氫氧化鐵與HI溶液僅發(fā)生中和反應。()【分析】氫氧化鐵具有氧化性，HI具有還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應?！獭?.根據(jù)Cl2、S與鐵的反應可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性5.FeCl3溶液與KSCN溶液反應的離子方程式為：Fe3++3SCN-====Fe(SCN)3↓。()【分析】Fe(SCN)3是可溶性物質，而不是沉淀，正確的離子方程式為：Fe3++3SCN-====Fe(SCN)3?！?.FeCl3溶液與KSCN溶液反應的離子方程式為：Fe3+“鐵三角”及其重要應用1.“鐵三角”中的轉化關系“鐵三角”及其重要應用2.重要應用(1)判斷離子共存①Fe3+與等相互促進水解而不能大量共存。②Fe2+與，F(xiàn)e3+與S2-、I-、HS-、在溶液中因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。(2)除雜方法(括號內為雜質)①Fe2+(Fe3+)：加過量鐵粉過濾②FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2③FeCl2(CuCl2)：加過量鐵粉過濾④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加過量強堿溶液過濾2.重要應用(3)鹽溶液的保存①含F(xiàn)e2+的溶液：加入少量鐵粉(或鐵釘、鐵屑)，防止Fe2+被氧化；加入少量相應的酸，防止Fe2+水解［Fe(NO3)2例外］。②含F(xiàn)e3+的溶液：加入少量相應的酸，防止Fe3+水解。(3)鹽溶液的保存(4)物質制備制備無水FeCl3在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液。制備Fe(OH)3膠體向沸水中加入飽和FeCl3溶液并煮沸至有紅褐色膠狀物出現(xiàn)為止。(4)物質制備制備無水FeCl3在HCl氣流中加熱蒸干FeC【高考警示鐘】在書寫或判斷鐵與氧化劑反應的產物時，易出現(xiàn)錯誤，如認為鐵與硫化合生成Fe2S3、鐵與鹽酸反應生成FeCl3和H2、鐵與單質碘化合生成FeI3、過量的鐵與稀硝酸反應生成Fe(NO3)3、鐵與FeCl3溶液不發(fā)生反應等?！靖呖季剧姟俊镜淅?】A、B、C為中學常見單質，其中一種為金屬，通常情況下，A為固體，B為黃綠色氣體，C為無色氣體。D、E、F、G、H、X均為化合物，其中X常溫下是無色氣體，其水溶液是一種強酸，E為黑色固體，H在常溫下為液體。它們之間的轉化關系如圖所示(其中某些反應條件和部分反應物已略去)：【典例1】A、B、C為中學常見單質，其中一種為金屬，通常情況FeCl2H2O+A④FeCl3點燃Cl2紅色溶液②①③⑦+A、△+B⑤⑥+X+FABCEGHDFeO2Fe3O4FeCl2H2O+AFeCl3點燃Cl2紅色②①③⑦+A、△請回答下列問題：(1)寫出下列物質的化學式：A_______，D_______，E_______，X_______。(2)在反應①～⑦中，不屬于氧化還原反應的是____(填編號)。(3)反應④的離子方程式是________________________________________________________________________________。(4)反應⑦的化學方程式是_______________________________________________________________________________；該反應中每消耗0.3mol的A，可轉移電子_______mol。請回答下列問題：(5)寫出D的溶液與小蘇打溶液反應的離子方程式是：__________________________________________________________。(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是：______________________________________________________________________。(7)在D溶液中制備無水D固體的方法是：______________________________________________________________________。(5)寫出D的溶液與小蘇打溶液反應的離子方程式是：____【解題指南】解答本題應注意以下三點：(1)根據(jù)B的顏色狀態(tài)確定B應為Cl2；(2)根據(jù)D與G之間的相互轉化關系確定A為變價金屬；(3)利用突破口結合轉化關系綜合分析?！窘忸}指南】解答本題應注意以下三點：【解析】由“B為黃綠色氣體單質”知，B為Cl2；由D與G之間的相互轉化關系知，A為變價金屬單質，則A為Fe，D為FeCl3，G為FeCl2；由“D+F→紅色溶液”知，F(xiàn)為KSCN；由“E與X的相互轉化關系及E為黑色固體化合物、X的水溶液是一種強酸”知，E為Fe3O4，X為HCl，H為H2O；由“C為無色氣體單質及A+C→E”知，C為O2。(3)反應④的離子方程式為：2Fe3++Fe====3Fe2+。(4)反應⑦的化學方程式為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，由化合價的變化值知，當3mol的Fe反應時可轉移電子8mol。(5)D溶液與小蘇打溶液反應的離子方程式為：高溫====【解析】由“B為黃綠色氣體單質”知，B為Cl2；由D與G之間(6)除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法是：向混合液中通入足量的氯氣(或加入足量的H2O2)。(7)在FeCl3溶液中制備無水FeCl3固體的方法是：在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液。(6)除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法是：向混答案：(1)FeFeCl3Fe3O4HCl(2)③⑥(3)2Fe3++Fe====3Fe2+(4)3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H20.8(5)(6)向混合液中通入足量的氯氣(或加入足量的H2O2)(7)在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液高溫====答案：(1)FeFeCl3Fe3O4HCl【互動探究】(1)配制G溶液時應注意什么事項？提示：加入少量的鐵釘(或鐵粉、鐵屑)，防止Fe2+被氧化；加入少量的鹽酸，防止Fe2+水解。(2)試寫出反應⑤的離子方程式。提示：由于Fe2+具有還原性，Cl2具有氧化性，兩者反應的離子方程式為：2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-?！净犹骄俊?1)配制G溶液時應注意什么事項？【變式備選】下列物質反應后一定沒有+3價鐵離子的是()A.過量的鐵絲在氯氣中點燃B.Fe(NO3)2溶液中加少量鹽酸C.過量的鐵與稀硝酸反應D.鐵與氧化鐵的混合物溶于鹽酸中【變式備選】下列物質反應后一定沒有+3價鐵離子的是()【解析】選C。A項，由于鐵與固態(tài)FeCl3不發(fā)生反應，所以，過量的鐵絲在氯氣中點燃只生成FeCl3；B項，發(fā)生反應：；C項，發(fā)生反應：；D項，由于發(fā)生反應：，若FeCl3過量，則含有Fe3+。故選C項?！窘馕觥窟xC。A項，由于鐵與固態(tài)FeCl3不發(fā)生反應，所以，F(xiàn)e2+和Fe3+的檢驗1.根據(jù)溶液顏色溶液呈淺綠色→Fe2+；溶液呈黃色→Fe3+。2.用KSCN溶液和氯水(1)流程:(2)有關反應：溶液加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象加氯水溶液變紅色Fe2+溶液變紅色Fe3+Fe2+和Fe3+的檢驗溶加KS3.用NaOH溶液(1)流程：(2)有關反應：溶液加NaOH溶液白色沉淀灰綠色Fe2+紅褐色沉淀Fe3+紅褐色3.用NaOH溶液溶加NaOH溶液白色沉淀灰綠色Fe2+紅褐【高考警示鐘】(1)檢驗Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液；當溶液的濃度較稀時，利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2+和Fe3+的存在。(2)檢驗Fe2+和Fe3+混合溶液時，要分兩次分別檢驗Fe2+和Fe3+，檢驗Fe2+時要選擇酸性高錳酸鉀溶液，檢驗Fe3+時最好選擇KSCN溶液?！靖呖季剧姟俊镜淅?】證明某溶液含有Fe2+而不含有Fe3+的實驗方法是()①先加氯水，后加KSCN溶液后顯紅色；②先加KSCN溶液，不顯紅色，再加氯水后顯紅色；③滴加NaOH溶液，先產生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后呈紅褐色；④只滴加KSCN溶液不顯紅色。A.①②B.②③C.③④D.①④【典例2】證明某溶液含有Fe2+而不含有Fe3+的實驗方法是【解題指南】解答本題應注意以下兩點：(1)Fe2+與SCN-不顯色，F(xiàn)e3+與SCN-顯紅色；(2)檢驗Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液?！窘馕觥窟xB。①不能排除Fe3+的干擾；②先加KSCN溶液不顯紅色，排除了Fe3+的干擾，再加氯水后顯紅色，證明一定含有Fe2+；③滴加NaOH溶液，先產生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后呈紅褐色，證明一定含有Fe2+；④只滴加KSCN溶液不顯紅色，證明一定不含有Fe3+，但無法證明是否含有Fe2+，故選B項。【解題指南】解答本題應注意以下兩點：【技巧點撥】檢驗Fe3+的其他方法(1)Fe3+與過量的鐵反應，溶液變?yōu)闇\綠色。(2)Fe3+與過量的銅反應，溶液變?yōu)樗{綠色。(3)Fe3+與淀粉KI溶液反應，溶液變?yōu)樗{色。(4)Fe3+與NaHCO3溶液反應，放出氣體，產生紅褐色沉淀?！炯记牲c撥】檢驗Fe3+的其他方法【變式訓練】下列離子的檢驗方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2+B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+【變式訓練】下列離子的檢驗方法合理的是()【解析】選C。向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明含F(xiàn)e3+，但無法確定是否含F(xiàn)e2+；向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明此時含F(xiàn)e3+，但Cl2有氧化性，無法確定原來溶液中是Fe2+還是Fe3+；向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3+；向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中含有Fe2+，但由于紅褐色的掩蓋，無法說明是否含有Mg2+?！窘馕觥窟xC。向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明含F(xiàn)e3【解題技巧4】——極值法解決數(shù)據(jù)不足類計算問題1．優(yōu)點極值法是一種重要的數(shù)學思想和分析方法?；瘜W上所謂“極值法”就是對數(shù)據(jù)不足而感到無從下手的計算或判斷混合物組成的題目，采用極端假設(即假設全為某一成分或者恰好完全反應)的方法以確定混合體系中各物質的名稱、質量分數(shù)、體積分數(shù)，這樣使一些抽象的復雜的問題具體化、簡單化，可達到事半功倍的效果?！窘忸}技巧4】——極值法解決數(shù)據(jù)不足類計算問題1．優(yōu)點2．解題關鍵極值法解題的關鍵是緊扣題設的可能趨勢，選好極端假設的落點，將問題合理假設成某種“極值狀態(tài)”。即根據(jù)題目給定的條件和化學反應原理，確定不確定條件的范圍，計算相應條件下的最大值或最小值，綜合分析得出正確答案。3.常見類型(1)用極值法確定混合氣體的平均相對分子質量混合氣體的平均相對分子質量肯定介于各組分氣體相對分子質量的最大值和最小值之間，但這個范圍太大，依據(jù)題目內在關系和極值法可使范圍更加準確。2．解題關鍵(2)用極值法確定物質的質量在物質組成明確、列方程缺少關系式無法解題時，可以根據(jù)物質組成進行極端假設得到有關極值，再結合平均值原則確定正確答案。(3)用極值法確定物質的成分根據(jù)物質的性質及組成進行極端假設得到有關的極值，再結合平均值(平均相對分子質量、平均物質的量等)原則得到正確的答案。(2)用極值法確定物質的質量(4)用極值法確定可逆反應中反應物、生成物的取值范圍由于可逆反應總是不能完全進行到底，故在可逆反應中，分析反應物、生成物的量的取值范圍時利用極值法能達到目標明確、方法簡便、范圍正確的目的。(5)用極值法確定雜質的成分在分析混合物雜質成分時，可以將主要成分與雜質成分極值化考慮，然后與實際情況比較，那么就能迅速判斷出雜質的成分。(4)用極值法確定可逆反應中反應物、生成物的取值范圍1.在一容積固定的密閉容器中進行反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。當反應達到平衡時，各物質的濃度可能存在的數(shù)據(jù)是()A．SO2為0.4mol/L，O2為0.2mol/LB．SO2為0.25mol/LC．SO2和SO3均為0.15mol/LD．SO3為0.4mol/L1.在一容積固定的密閉容器中進行反應：2SO2(g)＋O2(【解析】選B。本題可根據(jù)極值法進行分析。假設平衡向正反應方向移動使反應完全進行，此時SO3的濃度最大為0.4mol/L，而SO2和O2的濃度最小為0；假設平衡向逆反應方向移動使反應完全進行，此時SO3的濃度最小為0，而SO2和O2的最大濃度分別為0.4mol/L、0.2mol/L。因該反應為可逆反應，反應不能向任何一個方向進行到底，因此平衡時SO3、O2、SO2的濃度范圍應分別為0<c(SO3)<0.4mol/L,0<c(O2)<0.2mol/L，0<c(SO2)<0.4mol/L。SO2反應轉化成SO3，而SO3分解則生成SO2，那么c(SO3)＋c(SO2)＝0.2mol/L＋0.2mol/L＝0.4mol/L。對照各選項，只有B項符合題意?！窘馕觥窟xB。本題可根據(jù)極值法進行分析。假設平衡向正反應2．在含有agHNO3的稀硝酸溶液中，加入bg鐵粉充分反應，鐵全部溶解并生成NO，有gHNO3被還原，則a∶b不可能為()A．2∶1B．3∶1C．4∶1D．9∶22．在含有agHNO3的稀硝酸溶液中，加入bg鐵粉充分【解析】選A。Fe與HNO3反應時，根據(jù)鐵的用量不同，反應可分為兩種極端情況。(1)若Fe過量，發(fā)生反應：3Fe＋8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O則有：，解得：此為a∶b的最小值?！窘馕觥窟xA。Fe與HNO3反應時，根據(jù)鐵的用量不同，反應可(2)若HNO3過量，發(fā)生反應：Fe＋4HNO3(稀)====Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O則有：，解得：此為a∶b的最大值。所以a∶b的取值范圍為：，即a∶b的比值在此范圍內均合理。(2)若HNO3過量，發(fā)生反應：1.純凈鐵的物理性質有()①光亮的銀白色②黑色③在潮濕空氣中易腐蝕④有延展性⑤能導電導熱⑥硬而脆⑦能被磁鐵吸引，易被磁化⑧密度比鋁小A.①③④⑤⑦B.①④⑤⑦C.①③⑤⑦D.全部1.純凈鐵的物理性質有()【解析】選B。通常情況下，純凈的鐵是一種銀白色金屬，具有金屬的通性(導電性、導熱性和延展性)，密度比鋁的大，能夠被磁鐵吸引產生磁性。在潮濕空氣中易生銹而被腐蝕，但該性質屬于化學性質，故③不合題意。通常我們所見的鐵是灰黑色的，所以在冶金工業(yè)上被稱為“黑色金屬”。【解析】選B。通常情況下，純凈的鐵是一種銀白色金屬，具有金屬2.為了檢驗某FeCl2溶液是否變質時可向溶液中加入()A.NaOH溶液B.鐵片C.KSCN溶液D.石蕊溶液【解析】選C。由于FeCl2具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化為FeCl3，所以檢驗FeCl2溶液是否變質時可向溶液中加入KSCN溶液，故選C項。2.為了檢驗某FeCl2溶液是否變質時可向溶液中加入(3.要除去氯化亞鐵溶液中的少量氯化鐵，可行的辦法是()A.滴入KSCN溶液B.通入氯氣C.滴入NaOH溶液D.加入鐵粉【解析】選D。A項，KSCN溶液常用來檢驗Fe3+而不是用來除去Fe3+；B項，通入Cl2是除去FeCl3溶液中的FeCl2；C項，滴入NaOH溶液可將兩者均沉淀出來；D項，由于發(fā)生反應：Fe+2FeCl3====3FeCl2，所以加入鐵粉既除去雜質又未引入新雜質，故選D項。3.要除去氯化亞鐵溶液中的少量氯化鐵，可行的辦法是()4.在FeCl3和CuCl2混合液中，加入過量的鐵粉，充分反應后，溶液中的金屬離子是()A.Fe2+B.Fe3+和Fe2+C.Cu2+和Fe2+D.Cu2+【解析】選A。由于發(fā)生反應：Fe+2FeCl3====3FeCl2和Fe+CuCl2====FeCl2+Cu，當加入過量的鐵粉時，F(xiàn)eCl3和CuCl2均完全反應，所以反應后溶液中的金屬離子只有Fe2+，故選A項。4.在FeCl3和CuCl2混合液中，加入過量的鐵粉，充分反5.某校探究性學習小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑，并回收銅。探究過程如下：5.某校探究性學習小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐請回答下列問題：(1)步驟①中先加入熱的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名稱是___________。(2)步驟②中，除發(fā)生反應Fe+2HCl====FeCl2+H2↑外，其他可能反應的離子方程式為：______________________________。(3)溶液C的顏色是________，溶液D中可能含有的金屬陽離子有_________。請回答下列問題：(4)可以驗證溶液B中是否含有Fe2+的一種試劑是________(填選項序號)。a.稀硫酸b.鐵c.硫氰化鉀d.酸性高錳酸鉀溶液(5)操作乙的名稱是______，步驟⑤產生金屬銅的化學方程式為：______________________________________________。(4)可以驗證溶液B中是否含有Fe2+的一種試劑是_____【解析】(1)用熱的Na2CO3溶液除去廢鐵屑上的油污后，將兩者分離的方法是過濾。(2)由于鐵銹的主要成分是Fe2O3，還發(fā)生反應的離子方程式可能有：Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+====3Fe2+。(3)由B→C發(fā)生的反應為：2FeCl2+Cl2====2FeCl3，F(xiàn)eCl3溶液呈棕黃色。向FeCl3溶液中加入印刷電路銅板，發(fā)生的反應為：2FeCl3+Cu====2FeCl2+CuCl2，若Cu不足量，則溶液D中可能含有的金屬陽離子有Fe2+、Cu2+、Fe3+；若Cu足量，則溶液D中可能含有的金屬陽離子有Fe2+、Cu2+，所以溶液D中可能含有的金屬陽離子有Fe2+、Cu2+、Fe3+。【解析】(1)用熱的Na2CO3溶液除去廢鐵屑上的油污后，將(4)由于Fe2+具有較強的還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以可用酸性高錳酸鉀溶液驗證溶液B中是否含有Fe2+。(5)由“D→E+氯氣+銅”知，操作乙是電解過程，反應產生金屬銅的化學方程式：CuCl2Cu+Cl2↑。答案：(1)過濾(2)(3)棕黃色Fe2+、Cu2+、Fe3+(4)d(5)電解CuCl2Cu+Cl2↑電解====電解====(4)由于Fe2+具有較強的還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色[理化生]鐵及其重要化合物課件[理化生]鐵及其重要化合物課件第三節(jié)鐵及其重要化合物第三節(jié)鐵及其重要化合物………三年11考高考指數(shù):★★★★1.了解鐵的主要性質及應用。2.了解鐵的重要化合物的主要性質及應用?！?1考高考指數(shù):★★★★一、鐵的主要性質及應用1.鐵的物理性質鐵具有金屬的共性，具有能被_______吸引的特性。2.鐵的化學性質鐵元素性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為+2價和+3價。磁體一、鐵的主要性質及應用磁體[理化生]鐵及其重要化合物課件(1)與非金屬單質的反應①與O2的反應常溫：鐵被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為_______。點燃：_____________________。②與Cl2的反應：_____________________。③與S的反應：______________。(2)與水的反應常溫下鐵與水不反應，在高溫條件下與水蒸氣反應___________________________Fe2O33Fe+2O2Fe3O4點燃====2Fe+3Cl22FeCl3點燃====Fe+SFeS△====3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2高溫====(1)與非金屬單質的反應Fe2O33Fe+2O2(3)與酸的反應①與非氧化性酸反應的離子方程式：__________________。②與氧化性酸遇冷的濃硫酸或濃硝酸______，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應無H2產生。(4)與某些鹽溶液的反應①與CuSO4溶液反應的離子方程式：________________②與FeCl3溶液反應的離子方程式：__________________Fe+2H+====Fe2++H2↑Fe+Cu2+====Fe2++CuFe+2Fe3+====3Fe2+鈍化(3)與酸的反應Fe+2H+====Fe2++H2↑Fe+C二、鐵的重要化合物的主要性質及應用1.鐵的氧化物(1)物理性質化學式FeOFe2O3Fe3O4俗稱_________________色態(tài)_____________________________鐵的價態(tài)____________________________鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體+2價+3價+2價，+3價二、鐵的重要化合物的主要性質及應用化學式FeOFe2O3Fe(2)化學性質①FeO、Fe2O3、Fe3O4分別與鹽酸反應的離子方程式：______________________、_________________________、Fe3O4+8H+====2Fe3++Fe2++4H2O。②FeO與硝酸反應的化學方程式：3FeO+10HNO3====3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。③FeO、Fe2O3分別與HI溶液反應的化學方程式：______________________、Fe2O3+6HI====2FeI2+I2+3H2O。FeO+2H+====Fe2++H2OFe2O3+6H+====2Fe3++3H2OFeO+2HI====FeI2+H2O(2)化學性質FeO+2H+====Fe2++H2OFe2O2.鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3顏色狀態(tài)_____________________水溶性____________穩(wěn)定性易氧化為_________，空氣中加熱得不到FeO

較穩(wěn)定：2Fe(OH)3

Fe2O3+3H2O白色固體紅褐色固體不溶不溶Fe(OH)3△====2.鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3顏色______Fe(OH)2Fe(OH)3與酸的反應__________________________________________________二者的關系空氣中，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：______________________________________?；瘜W方程式為：_____________________________Fe(OH)2+2H+====Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+====Fe3++3H2O白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3與酸的反應___________1.在點燃的條件下，過量的鐵與氯氣反應生成氯化亞鐵。()【分析】鐵還原三價鐵離子需在溶液中進行，鐵與固態(tài)氯化鐵不發(fā)生反應。2.用鐵制容器可以運輸濃硝酸和稀硝酸。()【分析】由于冷的濃硝酸與鐵發(fā)生鈍化，可以用鐵制容器運輸濃硝酸；而冷的稀硝酸與鐵發(fā)生反應，不能用鐵制容器運輸稀硝酸。××1.在點燃的條件下，過量的鐵與氯氣反應生成氯化亞鐵。()3.根據(jù)Cl2、S與鐵的反應可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強弱。()【分析】Fe與Cl2反應生成的產物中鐵顯+3價，鐵與S反應生成的產物中鐵顯+2價，可說明Cl元素的非金屬性比S元素的非金屬性強。4.氫氧化鐵與HI溶液僅發(fā)生中和反應。()【分析】氫氧化鐵具有氧化性，HI具有還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應?！獭?.根據(jù)Cl2、S與鐵的反應可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性5.FeCl3溶液與KSCN溶液反應的離子方程式為：Fe3++3SCN-====Fe(SCN)3↓。()【分析】Fe(SCN)3是可溶性物質，而不是沉淀，正確的離子方程式為：Fe3++3SCN-====Fe(SCN)3?！?.FeCl3溶液與KSCN溶液反應的離子方程式為：Fe3+“鐵三角”及其重要應用1.“鐵三角”中的轉化關系“鐵三角”及其重要應用2.重要應用(1)判斷離子共存①Fe3+與等相互促進水解而不能大量共存。②Fe2+與，F(xiàn)e3+與S2-、I-、HS-、在溶液中因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。(2)除雜方法(括號內為雜質)①Fe2+(Fe3+)：加過量鐵粉過濾②FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2③FeCl2(CuCl2)：加過量鐵粉過濾④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加過量強堿溶液過濾2.重要應用(3)鹽溶液的保存①含F(xiàn)e2+的溶液：加入少量鐵粉(或鐵釘、鐵屑)，防止Fe2+被氧化；加入少量相應的酸，防止Fe2+水解［Fe(NO3)2例外］。②含F(xiàn)e3+的溶液：加入少量相應的酸，防止Fe3+水解。(3)鹽溶液的保存(4)物質制備制備無水FeCl3在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液。制備Fe(OH)3膠體向沸水中加入飽和FeCl3溶液并煮沸至有紅褐色膠狀物出現(xiàn)為止。(4)物質制備制備無水FeCl3在HCl氣流中加熱蒸干FeC【高考警示鐘】在書寫或判斷鐵與氧化劑反應的產物時，易出現(xiàn)錯誤，如認為鐵與硫化合生成Fe2S3、鐵與鹽酸反應生成FeCl3和H2、鐵與單質碘化合生成FeI3、過量的鐵與稀硝酸反應生成Fe(NO3)3、鐵與FeCl3溶液不發(fā)生反應等?！靖呖季剧姟俊镜淅?】A、B、C為中學常見單質，其中一種為金屬，通常情況下，A為固體，B為黃綠色氣體，C為無色氣體。D、E、F、G、H、X均為化合物，其中X常溫下是無色氣體，其水溶液是一種強酸，E為黑色固體，H在常溫下為液體。它們之間的轉化關系如圖所示(其中某些反應條件和部分反應物已略去)：【典例1】A、B、C為中學常見單質，其中一種為金屬，通常情況FeCl2H2O+A④FeCl3點燃Cl2紅色溶液②①③⑦+A、△+B⑤⑥+X+FABCEGHDFeO2Fe3O4FeCl2H2O+AFeCl3點燃Cl2紅色②①③⑦+A、△請回答下列問題：(1)寫出下列物質的化學式：A_______，D_______，E_______，X_______。(2)在反應①～⑦中，不屬于氧化還原反應的是____(填編號)。(3)反應④的離子方程式是________________________________________________________________________________。(4)反應⑦的化學方程式是_______________________________________________________________________________；該反應中每消耗0.3mol的A，可轉移電子_______mol。請回答下列問題：(5)寫出D的溶液與小蘇打溶液反應的離子方程式是：__________________________________________________________。(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是：______________________________________________________________________。(7)在D溶液中制備無水D固體的方法是：______________________________________________________________________。(5)寫出D的溶液與小蘇打溶液反應的離子方程式是：____【解題指南】解答本題應注意以下三點：(1)根據(jù)B的顏色狀態(tài)確定B應為Cl2；(2)根據(jù)D與G之間的相互轉化關系確定A為變價金屬；(3)利用突破口結合轉化關系綜合分析?！窘忸}指南】解答本題應注意以下三點：【解析】由“B為黃綠色氣體單質”知，B為Cl2；由D與G之間的相互轉化關系知，A為變價金屬單質，則A為Fe，D為FeCl3，G為FeCl2；由“D+F→紅色溶液”知，F(xiàn)為KSCN；由“E與X的相互轉化關系及E為黑色固體化合物、X的水溶液是一種強酸”知，E為Fe3O4，X為HCl，H為H2O；由“C為無色氣體單質及A+C→E”知，C為O2。(3)反應④的離子方程式為：2Fe3++Fe====3Fe2+。(4)反應⑦的化學方程式為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，由化合價的變化值知，當3mol的Fe反應時可轉移電子8mol。(5)D溶液與小蘇打溶液反應的離子方程式為：高溫====【解析】由“B為黃綠色氣體單質”知，B為Cl2；由D與G之間(6)除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法是：向混合液中通入足量的氯氣(或加入足量的H2O2)。(7)在FeCl3溶液中制備無水FeCl3固體的方法是：在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液。(6)除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法是：向混答案：(1)FeFeCl3Fe3O4HCl(2)③⑥(3)2Fe3++Fe====3Fe2+(4)3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H20.8(5)(6)向混合液中通入足量的氯氣(或加入足量的H2O2)(7)在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液高溫====答案：(1)FeFeCl3Fe3O4HCl【互動探究】(1)配制G溶液時應注意什么事項？提示：加入少量的鐵釘(或鐵粉、鐵屑)，防止Fe2+被氧化；加入少量的鹽酸，防止Fe2+水解。(2)試寫出反應⑤的離子方程式。提示：由于Fe2+具有還原性，Cl2具有氧化性，兩者反應的離子方程式為：2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-?！净犹骄俊?1)配制G溶液時應注意什么事項？【變式備選】下列物質反應后一定沒有+3價鐵離子的是()A.過量的鐵絲在氯氣中點燃B.Fe(NO3)2溶液中加少量鹽酸C.過量的鐵與稀硝酸反應D.鐵與氧化鐵的混合物溶于鹽酸中【變式備選】下列物質反應后一定沒有+3價鐵離子的是()【解析】選C。A項，由于鐵與固態(tài)FeCl3不發(fā)生反應，所以，過量的鐵絲在氯氣中點燃只生成FeCl3；B項，發(fā)生反應：；C項，發(fā)生反應：；D項，由于發(fā)生反應：，若FeCl3過量，則含有Fe3+。故選C項?！窘馕觥窟xC。A項，由于鐵與固態(tài)FeCl3不發(fā)生反應，所以，F(xiàn)e2+和Fe3+的檢驗1.根據(jù)溶液顏色溶液呈淺綠色→Fe2+；溶液呈黃色→Fe3+。2.用KSCN溶液和氯水(1)流程:(2)有關反應：溶液加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象加氯水溶液變紅色Fe2+溶液變紅色Fe3+Fe2+和Fe3+的檢驗溶加KS3.用NaOH溶液(1)流程：(2)有關反應：溶液加NaOH溶液白色沉淀灰綠色Fe2+紅褐色沉淀Fe3+紅褐色3.用NaOH溶液溶加NaOH溶液白色沉淀灰綠色Fe2+紅褐【高考警示鐘】(1)檢驗Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液；當溶液的濃度較稀時，利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2+和Fe3+的存在。(2)檢驗Fe2+和Fe3+混合溶液時，要分兩次分別檢驗Fe2+和Fe3+，檢驗Fe2+時要選擇酸性高錳酸鉀溶液，檢驗Fe3+時最好選擇KSCN溶液。【高考警示鐘】【典例2】證明某溶液含有Fe2+而不含有Fe3+的實驗方法是()①先加氯水，后加KSCN溶液后顯紅色；②先加KSCN溶液，不顯紅色，再加氯水后顯紅色；③滴加NaOH溶液，先產生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后呈紅褐色；④只滴加KSCN溶液不顯紅色。A.①②B.②③C.③④D.①④【典例2】證明某溶液含有Fe2+而不含有Fe3+的實驗方法是【解題指南】解答本題應注意以下兩點：(1)Fe2+與SCN-不顯色，F(xiàn)e3+與SCN-顯紅色；(2)檢驗Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液?！窘馕觥窟xB。①不能排除Fe3+的干擾；②先加KSCN溶液不顯紅色，排除了Fe3+的干擾，再加氯水后顯紅色，證明一定含有Fe2+；③滴加NaOH溶液，先產生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后呈紅褐色，證明一定含有Fe2+；④只滴加KSCN溶液不顯紅色，證明一定不含有Fe3+，但無法證明是否含有Fe2+，故選B項?！窘忸}指南】解答本題應注意以下兩點：【技巧點撥】檢驗Fe3+的其他方法(1)Fe3+與過量的鐵反應，溶液變?yōu)闇\綠色。(2)Fe3+與過量的銅反應，溶液變?yōu)樗{綠色。(3)Fe3+與淀粉KI溶液反應，溶液變?yōu)樗{色。(4)Fe3+與NaHCO3溶液反應，放出氣體，產生紅褐色沉淀。【技巧點撥】檢驗Fe3+的其他方法【變式訓練】下列離子的檢驗方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2+B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+【變式訓練】下列離子的檢驗方法合理的是()【解析】選C。向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明含F(xiàn)e3+，但無法確定是否含F(xiàn)e2+；向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明此時含F(xiàn)e3+，但Cl2有氧化性，無法確定原來溶液中是Fe2+還是Fe3+；向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3+；向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中含有Fe2+，但由于紅褐色的掩蓋，無法說明是否含有Mg2+?！窘馕觥窟xC。向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明含F(xiàn)e3【解題技巧4】——極值法解決數(shù)據(jù)不足類計算問題1．優(yōu)點極值法是一種重要的數(shù)學思想和分析方法?；瘜W上所謂“極值法”就是對數(shù)據(jù)不足而感到無從下手的計算或判斷混合物組成的題目，采用極端假設(即假設全為某一成分或者恰好完全反應)的方法以確定混合體系中各物質的名稱、質量分數(shù)、體積分數(shù)，這樣使一些抽象的復雜的問題具體化、簡單化，可達到事半功倍的效果?！窘忸}技巧4】——極值法解決數(shù)據(jù)不足類計算問題1．優(yōu)點2．解題關鍵極值法解題的關鍵是緊扣題設的可能趨勢，選好極端假設的落點，將問題合理假設成某種“極值狀態(tài)”。即根據(jù)題目給定的條件和化學反應原理，確定不確定條件的范圍，計算相應條件下的最大值或最小值，綜合分析得出正確答案。3.常見類型(1)用極值法確定混合氣體的平均相對分子質量混合氣體的平均相對分子質量肯定介于各組分氣體相對分子質量的最大值和最小值之間，但這個范圍太大，依據(jù)題目內在關系和極值法可使范圍更加準確。2．解題關鍵(2)用極值法確定物質的質量在物質組成明確、列方程缺少關系式無法解題時，可以根據(jù)物質組成進行極端假設得到有關極值，再結合平均值原則確定正確答案。(3)用極值法確定物質的成分根據(jù)物質的性質及組成進行極端假設得到有關的極值，再結合平均值(平均相對分子質量、平均物質的量等)原則得到正確的答案。(2)用極值法確定物質的質量(4)用極值法確定可逆反應中反應物、生成物的取值范圍由于可逆反應總是不能完全進行到底，故在可逆反應中，分析反應物、生成物的量的取值范圍時利用極值法能達到目標明確、方法簡便、范圍正確的目的。(5)用極值法確定雜質的成分在分析混合物雜質成分時，可以將主要成分與雜質成分極值化考慮，然后與實際情況比較，那么就能迅速判斷出雜質的成分。(4)用極值法確定可逆反應中反應物、生成物的取值范圍1.在一容積固定的密閉容器中進行反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。當反應達到平衡時，各物質的濃度可能存在的數(shù)據(jù)是()A．SO2為0.4mol/L，O2為0.2mol/LB．SO2為0.25mol/LC．SO2和SO3均為0.15mol/LD．SO3為0.4mol/L1.在一容積固定的密閉容器中進行反應：2SO2(g)＋O2(【解析】選B。本題可根據(jù)極值法進行分析。假設平衡向正反應方向移動使反應完全進行，此時SO3的濃度最大為0.4mol/L，而SO2和O2的濃度最小為0；假設平衡向逆反應方向移動使反應完全進行，此時SO3的濃度最小為0，而SO2和O2的最大濃度分別為0.4mol/L、0.2mol/L。因該反應為可逆反應，反應不能向任何一個方向進行到底，因此平衡時SO3、O2、SO2的濃度范圍應分別為0<c(SO3)<0.4mol/L,0<c(O2)<0.2mol/L，0<c(SO2)<0.4mol/L。SO2反應轉化成SO3，而SO3分解則生成SO2，那么c(SO3)＋c(SO2)＝0.2mol/L＋0.2mol/L＝0.4mol/L。對照各選項，只有B項符合題意?！窘馕觥窟xB。本題可根據(jù)極值法進行分析。假設平衡向正反應2．在含有agHNO3的稀硝酸溶液中，加入bg鐵粉充分反應，鐵全部溶解并生成NO，有gHNO3被還原，則a∶b不可能為()A．2∶1B．3∶1C．4∶1D．9∶22．在含有agHNO3的稀硝酸溶液中，加入bg鐵粉充分【解析】選A。Fe與HNO3反應時，根據(jù)鐵的用量不同，反應可分為兩種極端情況。(1)若Fe過量，發(fā)生反應：3Fe＋8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O則有：，解得：此為a∶b的最小值?！窘馕觥窟xA。Fe與HNO3反應時，根據(jù)鐵的用量不同，反應可(2)若HNO3過量，發(fā)生反應：Fe＋4HNO3(稀)====Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O則有：，解得：此為a∶b的最大值。所以a∶b的取值范圍為：，即a∶b的