高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)配套課件第三章課時3鐵及其化合物

課時3鐵及其化合物最新考綱1．掌握鐵的主要性質(zhì)，了解其應(yīng)用。2．掌握鐵的重要化合物的主要性質(zhì)，了解其應(yīng)用。3．以Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化為例理解變價金屬元素的氧化還原反應(yīng)?？键c(diǎn)一鐵及其重要化合物的性質(zhì)1．鐵的存在2．鐵的物理性質(zhì)

鐵具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性，具有能被

吸引的特性。3．鐵的化學(xué)性質(zhì)

鐵單質(zhì)性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。磁體4．鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)

粉末

粉末

晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水黑色紅棕色黑色5.鐵的氫氧化物【示例1】(2012·海南化學(xué)，14)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： Ⅰ.向廢液中投入過量鐵屑，充分反應(yīng)后分離出固體和濾液； Ⅱ.向?yàn)V液中加入一定量石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH，同時鼓入足量的空氣。 已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38 回答下列問題： (1)FeCl3蝕刻銅箔反應(yīng)的離子方程式為____________ ______________________________________________；(2)過程Ⅰ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Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________；(4)過程Ⅱ中調(diào)節(jié)溶液的pH為5，金屬離子濃度為________。(列式計算)科學(xué)審題此工藝流程為1．(2014·廣東六校高三聯(lián)考)下列敘述不正確的是(雙選) ()。 A．Fe在空氣中燃燒生成Fe2O3 B．Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng) C．過量的鐵與濃硝酸在加熱條件下反應(yīng)有一氧化氮生成 D．FeCl3溶液能與Cu反應(yīng)，可用于蝕刻印刷電路 解析Fe在空氣中燃燒生成Fe3O4，A錯；Fe與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體為NO，該反應(yīng)不是置換反應(yīng)，B錯。 答案AB3．(2014·潮州檢測)把22.4g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應(yīng)只收集到0.3molNO2和0.2molNO，下列說法正確的是()。 A．反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)3 B．反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)2 C．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1∶3 D．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3∶1重要的轉(zhuǎn)化關(guān)系——“鐵三角”1．Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì) (1)Fe2＋的氧化性和還原性 Fe2＋處于鐵的中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以

為主，如：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表現(xiàn)

。 (2)Fe3＋的氧化性 Fe3＋處于鐵的高價態(tài)，只有

，如：它能

Fe、Cu、HI、H2S等?？键c(diǎn)二Fe2＋和Fe3＋的性質(zhì)及其檢驗(yàn)方法還原性還原性氧化性氧化2．Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)方法

(1)直接觀察顏色 Fe2＋溶液呈

，F(xiàn)e3＋溶液呈

。 (2)利用顯色反應(yīng)(形成絡(luò)離子)淺綠色棕黃色

(3)利用鐵的氫氧化物的顏色

(4)利用Fe3＋的氧化性

(5)利用Fe2＋的還原性探究思考1．為了驗(yàn)證Fe3＋的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了下圖所示的一組實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計錯誤的是________。答案③④2．如何除去括號中的雜質(zhì) (1)Fe2＋(Fe3＋)：________________； (2)FeCl3(FeCl2)：________________； (3)FeCl2(CuCl2)：________________； (4)Fe(Al)：________________； (5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：________________。 答案(1)加過量鐵粉過濾(2)加氯水或H2O2(3)加過量鐵粉過濾(4)加過量強(qiáng)堿溶液過濾(5)加過量強(qiáng)堿溶液過濾【示例3】(廣東高考)某種催化劑為鐵的氧化物，化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進(jìn)行探究。將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現(xiàn)血紅色，一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價態(tài)為＋3價的結(jié)論。 (1)請指出該結(jié)論是否合理，________(填“合理”或“不合理”)，并說明理由：_______________________ ______________________________________________。

(2)請完成對鐵元素價態(tài)的探究。限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；3mol·L－1H2SO4、3%H2O2溶液、6mol·L－1HNO3、0.01mol·L－1KMnO4溶液、NaOH稀溶液、0.1mol·L－1KI溶液、20%KSCN溶液、蒸餾水。①提出合理假設(shè)假設(shè)1：___________________________________________；假設(shè)2：___________________________________________；假設(shè)3：___________________________________________。②設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)(此題不作答)③實(shí)驗(yàn)過程根據(jù)②的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：步驟2：步驟3：……解析根據(jù)HNO3具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化為Fe3＋。對鐵的氧化物中鐵元素價態(tài)提出全為＋2價或全為＋3價或＋2價和＋3價共存三種假設(shè)。實(shí)驗(yàn)過程：可用稀硫酸溶解鐵的氧化物(要除去稀硫酸中溶解的O2)，根據(jù)溶液顏色變化，推測鐵元素可能的化合價，然后取少量上述溶液，滴加KMnO4溶液，根據(jù)KMnO4溶液是否褪色，確定是否存在＋2價鐵元素；另取少量溶液，滴加KSCN溶液，根據(jù)溶液是否變血紅色，確定是否存在＋3價鐵元素。答案(1)不合理稀硝酸有強(qiáng)氧化性，若該鐵元素的價態(tài)為＋2價，則被氧化為＋3價，同樣可使KSCN溶液變血紅色(2)①催化劑中鐵元素的價態(tài)為＋3價催化劑中鐵元素的價態(tài)為＋2價催化劑中鐵元素的價態(tài)既有＋3價，也有＋2價③實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：用滴管取一定量3mol·L－1H2SO4于試管中，加熱煮沸數(shù)分鐘以除去溶于其中的氧步驟2：用藥匙取少量樣品于試管中，用滴管加入適量除氧后的3mol·L－1H2SO4并加熱，充分反應(yīng)后得A溶液固體溶解，溶液顏色有變化步驟3：取少許A溶液于試管中，滴加1～2滴20%KSCN溶液，振蕩(1)若溶液不呈血紅色，則假設(shè)2成立(2)若溶液呈血紅色，則假設(shè)1或假設(shè)3成立步驟4：另取少許A溶液于試管中，滴加1～2滴0.01mol·L－1KMnO4溶液，振蕩結(jié)合步驟3中的(2)：(1)若溶液呈紫紅色，則假設(shè)1成立(2)若溶液紫紅色褪去，則假設(shè)3成立【示例4】[2012·新課標(biāo)，26(2)(3)](1)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品，通過實(shí)驗(yàn)方法測得

n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為________。在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和________反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl3可用鐵粉和__________反應(yīng)制備。 (2)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________ ___________________________________。1．(廣東高考試題匯編)下列有關(guān)敘述正確的是()。 A．在水溶液中H＋、Na＋、Fe2＋、MnO能大量共存(2013·廣東理綜，8B) B．Fe3＋有氧化性，因此FeCl3溶液可用于回收廢舊電路板中的銅 (2012·廣東12D) C．因?yàn)镕e3＋具有氧化性，所以可以用KSCN溶液鑒別Fe3＋ (2013·廣東理綜，10B) D．將水蒸氣通過灼熱的鐵粉，鐵粉變紅，說明鐵與水在高溫下發(fā)生反應(yīng) (2013·廣東理綜，23D)2．要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時，最佳順序?yàn)? ()。 ①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液 A．①③B．③②C．③①D．①②③ 解析在該溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不變血紅色，證明無Fe3＋存在，再加入氯水，將Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液變?yōu)檠t色。KMnO4溶液呈紫紅色，溶液顏色變化不明顯，所以不用KMnO4溶液。 答案C3．下列檢驗(yàn)試劑選用正確的是()。 A．用氯水、KSCN溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否有FeCl2 B．用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否有FeCl2 C．用NaOH溶液檢驗(yàn)MgCl2溶液中是否有FeCl2 D．用硝酸檢驗(yàn)?zāi)滁S色固體是純銅還是黃銅 解析A項(xiàng)中的Fe3＋產(chǎn)生的干擾無法消除；B項(xiàng)中酸性KMnO4溶液還能氧化Cl－；C項(xiàng)中雖然Mg2＋也能形成白色沉淀，但若有Fe2＋，生成的白色沉淀顏色會發(fā)生變化；純銅和黃銅均能溶解在硝酸中，D項(xiàng)不能達(dá)到目的。 答案C4．下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是(雙選)()。 A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血紅色，說明不含F(xiàn)e2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變血紅色，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，說明該溶液中一定含有Fe2＋，也可能含有Mg2＋解析A項(xiàng)中只能說明含有Fe3＋，不能說明不含F(xiàn)e2＋，不合理；B項(xiàng)原溶液中也可能只有Fe3＋而沒有Fe2＋；D項(xiàng)中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩蓋了白色沉淀Mg(OH)2。答案CD(1)檢驗(yàn)Fe2＋時不能先加氯水后加KSCN溶液；當(dāng)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(yàn)Fe2＋和Fe3＋的存在。(2)檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋混合溶液時，要分兩次分別檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋，檢驗(yàn)Fe2＋時要選擇酸性高錳酸鉀溶液，檢驗(yàn)Fe3＋時最好選擇KSCN溶液。

(3)吸收液中除了含有H＋、Cl－、SO以外，對其他成分(Fe3＋、Fe2＋、H2SO3)的可能組合進(jìn)行探究：①提出假設(shè)。假設(shè)1：溶液中存在Fe3＋、Fe2＋；假設(shè)2：溶液中存在________。②設(shè)計方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)。請寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：試管、滴管、0.1mol·L－1KMnO4溶液、0.1mol·L－1KSCN溶液、品紅稀溶液。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：用試管取樣品溶液2～3mL，并滴入___________若出現(xiàn)血紅色，則假設(shè)1成立；若未出現(xiàn)血紅色，則假設(shè)1不成立(或假設(shè)2成立)步驟2：____________________________________________________________________________________________步驟3：____________________________________________________________________________________________科學(xué)審題①驗(yàn)證“假設(shè)2”不能使用KMnO4溶液，因?yàn)樗梢酝瑫r氧化Fe2＋和H2SO3。②由于用FeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣，F(xiàn)e3＋可以氧化H2SO3，故Fe3＋與H2SO3不能大量共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2＋。所以用品紅驗(yàn)證了H2SO3的存在就不必再驗(yàn)證Fe2＋。[規(guī)范答案](1)取少量樣品溶液于試管中，先滴入足量的稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成(2)2H2O2FeCl22HClH2SO4(3)①Fe2＋、H2SO3②實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：1～2滴0.1mol·L－1KSCN溶液步驟2：另取2～3mL樣品溶液于試管中，滴入1～2mL品紅稀溶液若品紅溶液紅色褪去，則假設(shè)2成立；若品紅溶液不褪色，則假設(shè)2不成立(或假設(shè)1成立)

[答題模板]取少許