第3章基础课时3铁及其化合物.

考点一考点二[最新考纲]1．了解铁的主要性质及其应用。2.了解铁的重要化合物的主要性质及其应用。基础课时3铁及其化合物考点一考点二1．铁的性质(1)物理性质铁具有导电、导热和延展性，具有能被__________吸引的特性。考点一铁及其重要化合物的性质磁铁考点一考点二(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。考点一考点二②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：3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2。①与非金属单质的反应：A．与O2的反应：常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为__________。点燃：_________________________。B．与Cl2的反应：_________________________。C．与S的反应：_________________________。Fe2O33Fe＋2O2=====点燃Fe3O42Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3Fe＋S=====△FeS考点一考点二③与酸的反应：A．与非氧化性酸反应的离子方程式：____________________________。B．与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸________，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。④与某些盐溶液的反应：A．与CuSO4溶液反应的离子方程式：____________________________。B．与FeCl3溶液反应的离子方程式：______________________________。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑钝化Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋===3Fe2＋考点一考点二2．铁的氧化物和氢氧化物(1)铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4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)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价_______________________稳定性不稳定稳定稳定与H＋反应的离子方程式___________________Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O＋2＋3＋2，＋3FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O考点一考点二提醒Fe3O4中2个Fe为＋3价，1个Fe为＋2价，可表示为FeO·Fe2O3，平均价态为＋83价。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。考点一考点二(2)铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O受热分解制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应______________________二者的关系在空气中，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__________色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为_____________________________________Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓灰绿4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2O考点一考点二【互动思考】1．FeCl3、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。答案都可以。2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl32FeCl3＋Fe===3FeCl24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3考点一考点二2．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()(2)将一定量的铁、铜的混合物加入到100mL0.1mol·L－1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：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3()答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√考点一考点二3．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)FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________。答案(1)3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O(2)FeO＋2HI===FeI2＋H2OFe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O考点一考点二1．(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()。A．KB．NaC．FeD．Al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[示向题组]考点一考点二2．(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()。A．FeOB．Fe2O3C．FeSO4D．Fe3O4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考点一考点二3．(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。Ⅰ.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FeCl3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：考点一考点二①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④……⑤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。请回答下列问题：(1)装置A中反应的化学方程式为_____________________。(2)第③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④步操作是________________________________。考点一考点二(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。Ⅱ.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__________________。考点一考点二解析(1)装置A中Fe在加热条件下与Cl2反应生成FeCl3：2Fe＋3Cl2=====△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经加热使其变为气体而进入收集器。(3)要防止FeCl3潮解，则装置中不能存在水蒸气，从实验步骤表述中分析，②⑤都涉及“干燥”，其目的都是防止FeCl3潮解。考点一考点二(4)进入收集器的FeCl3为气体，经装置B中的冷水冷却后而沉积下来，便于收集产品。Fe2＋的检验可用K3[Fe(CN)6]溶液，Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀。(5)由于尾气中含有未反应的有毒气体氯气，可用盛有NaOH溶液的装置吸收，并将导管插入液面下。(6)Fe3＋具有氧化性，H2S具有还原性，二者发生氧化还原反应：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。考点一考点二答案(1)2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3(2)在沉积的FeCl3固体下方加热(3)②⑤(4)冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品干燥管K3[Fe(CN)6]溶液(5)(6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋考点一考点二【考向揭示】由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有：1．铁及其化合物的性质及应用2．有关铁及其化合物的实验探究考点一考点二1．(2014·威海一模)铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是()。A．Fe(OH)3Fe2O3B．Fe(OH)2Fe2O3C．Fe(OH)2Fe(OH)3D．Fe(OH)2Fe3O4解析铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。答案B[跟进题组]考点一考点二2．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_____(填序号)。考点一考点二解析因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。答案①②③⑤考点一考点二【反思归纳】制备Fe(OH)2的关键与方法由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(1)成功关键：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。考点一考点二(2)制备Fe(OH)2时常采用的方法①采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2＋易被空气中的氧气氧化成Fe3＋)；②将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气)；③将碱直接加到亚铁盐溶液的底部[使生成的Fe(OH)2与空气隔离]；④在亚铁盐溶液的液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水的小而又不溶于水的有机溶剂)。考点一考点二3．某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：探究一设计如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验。(1)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________。(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是__________________。(3)装置E中的现象是____________________。考点一考点二探究二设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B中黑色固体的成分。(4)待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于________后，将所得溶液分成两份。(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_______