高考化学铁及其化合物复习讲义新人教版必修120170808143.wps
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1、铁及其化合物 一、铁及其重要化合物的性质 1 1铁的性质 (1)物理性质 铁具有导电、导热和延展性,具有能被磁铁吸引的特性。 (2)化学性质 铁单质性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为2 价和3 价。 与非金属单质的反应: a a与 O2的反应: 常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为 Fe2O3。 点燃 点燃: 3Fe2O2 = Fe3O4。 点燃 b b与 Cl2的反应:2Fe3Cl2 = 2FeCl3。 c c与 S 的反应:FeS = FeS。 高温 与水的反应:常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:3Fe4H2O(g) = Fe3O44H2。 与酸的反应: a a与非氧化性酸
2、反应的离子方程式:Fe2H=Fe2H2。 b b与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、 浓硝酸反应,但无 H2产生。 与某些盐溶液的反应: a与 CuSO4溶液反应的离子方程式:FeCu2=Fe2Cu。 b与 FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe2Fe3=3Fe2。 2 2铁的氧化物和氢氧化物 (1)铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 1 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的化合价 2 3 2 , 3 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与 H反应的 离子方程式 FeO
3、2H=Fe2H2O Fe2O36H=2Fe33H2O Fe3O48H=Fe22Fe34H2O 8 提醒 Fe3O4中 2 个 Fe为3 价,1 个 Fe 为2 价,可表示为 FeOFe2O3,平均价态为 价。 3 在发 生氧化还原反应时,对应价态的铁参与相关反应,如 Fe3O4与 HNO3反应时只有2 价铁被 氧化。 (2)铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白色固体 红褐色固体 与盐酸 反应 Fe(OH)22H=Fe22H2O Fe(OH)33H=Fe33H2O 受热 2Fe(OH)3 = Fe2O33H2O 分解 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应 Fe22OH=Fe(
4、OH)2 可溶性铁盐与碱溶液反应 Fe33OH=Fe(OH)3 二者的 在空气中 Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红 关系 褐色,反应的化学方程式为 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 【互动思考】 1FeCl3、FeCl2和 Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取?若能,写出其对应的化学方程 式。 点燃 答案 都 可以。2Fe3Cl2 = 2FeCl3 2FeCl3Fe=3FeCl2 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 2“判断正误,正确的划”“,错误的划 ” (1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸
5、( ) (2)将一定量的铁、铜的混合物加入到 100 mL 0.1 molL1的 FeCl3溶液中,充分反应后, 溶液中有固体剩余,则剩余的固体中一定含有铜,可能含有铁( ) (3)Fe 分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同( ) (4)氢氧化铁与 HI 溶液仅发生中和反应( ) (5)FeCl3溶液与 KSCN 溶液反应的离子方程式为:Fe33SCN=Fe(SCN)3( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 3写出下列反应的化学方程式: (1)FeO 与 稀 硝 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 : 2 _ (2)FeO、 Fe2O3分 别 与 HI 溶 液 反 应 的 化 学
6、方 程 式 : _ _。 答案 (1)3FeO10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3NO5H2O (2)FeO2HI=FeI2H2O Fe2O36HI=2FeI2I23H2O 1(2014北京理综,7)下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧 化的是( )。 AK BNa CFe DAl 解析 D 项,Al易被空气中氧气氧化成一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续被氧化,正 确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松,不能保护内部金属,A、B、C 错误。 答案 D 2(2014山东理综,9)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出 NO物质的量最多的 是 ( )。 AFeO B. F
7、e2O3 C. FeSO4 DFe3O4 解析 Fe2O3不具有还原性,与稀 HNO3反应不生成 NO,另外三种等质量的物质中,含 Fe2 物质的量越多,与稀 HNO3反应失去的电子越多。根据得失电子守恒,则生成 NO的物质的量越 多,经计算比较等质量的 FeO、FeSO4、Fe3O4中 FeO 含有 Fe2物质的量最多,故选 A。 答案 A 3(2013天津理综,9)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟 工业流程制备无水 FeCl3,再用副产品 FeCl3溶液吸收有毒的 H2S。 .经查阅资料得知:无水 FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水 FeC
8、l3 的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下: 检验装置的气密性; 通入干燥的 Cl2,赶尽装置中的空气; 用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成; 体系冷却后,停止通入 Cl2,并用干燥的 N2赶尽 Cl2,将收集器密封。 3 请回答下列问题: (1)装 置 A 中 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _。 (2)第步加热后,生成的烟状 FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管 A 右端。要使沉积 的 FeCl3进 入 收 集 器 , 第 步 操 作 是 _。 (3)操作步骤中,为防止 FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)_。 (4)装 置 B 中 冷 水 浴 的 作
9、 用 为 _; 装置 C 的名称为_;装置 D 中 FeCl2全部反应后,因失去吸收 Cl2的作用而失效,写出 检 验 FeCl2是 否 失 效 的 试 剂 : _。 (5)在虚线框中画出尾气吸收装置 E 并注明试剂。 .该组同学用装置 D 中的副产品 FeCl3溶液吸收 H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极, 在一定条件下电解滤液。 (6)FeCl3与 H2S 反应的离子方程式为_。 解析 (1) 装置 A 中 Fe在加热条件下与 Cl2反应生成 FeCl3:2Fe3Cl2 = 2FeCl3。 (2)根据题目信息可知,加热时 FeCl3固体易升华,所以沉积在装置 A 右端的 FeCl3
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