一轮复习铁及其重要化合物.

第三章金属及其化合物第三章金属及其化合物常见的铁矿石磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3)褐铁矿(Fe2O3·nH2O)黄铁矿(FeS2)菱铁矿FeCO3第三章金属及其化合物第三章金属及其化合物一、结构和性质1．铁位于第_____周期第_____族，是过渡金属元素的代表，其原子结构示意图为。2．物理性质纯铁是一种_______色金属，质软，是电和热的导体。四Ⅷ2．物理性质纯铁具有金属晶体的共性，如具有_____色金属光泽和良好的_____性，是__和__的良导体。其特性是能被_____吸引，有较高的_____、__度和_______点。银白延展电热磁铁硬度脆熔、沸第三章金属及其化合物(注意：常、低温下，Fe与Cl2不易发生反应，故可用钢瓶盛贮液氯。)(1)与O2反应：在加热的条件下，Fe可在__中燃烧，化学方程式为_____________________。(2)与Cl2反应：化学方程式为_____________________。(3)与S反应：化学方程式为_________________。(4)与H2O反应：Fe可与水蒸气在高温下反应，化学方程式为__________________________。O23Fe＋2O2=====△Fe3O42Fe＋3Cl2=====△2FeCl3Fe＋S=====△FeS3Fe＋4H2O=====△Fe3O4＋4H23、化学性质第三章金属及其化合物(5)与非氧化性酸反应，离子方程式为_____________________。(注意：Fe可被浓硫酸、浓硝酸钝化。与稀硝酸可根据量的相对多少，分别发生如下反应：硝酸不足：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O硝酸过量：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O)(6)与盐反应：Fe与CuSO4溶液反应的化学方程式是________________________，产生的现象是______________________________________________。溶液的颜色由蓝色变为浅绿色，且有红色沉淀析出Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuFe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑第三章金属及其化合物二、铁的重要化合物1、铁的氧化物名称、化学式氧化亚铁FeO三氧化二铁Fe2O3四氧化三铁Fe3O4（FeO•Fe2O3）色、态俗称——铁元素价态溶解性稳定性与酸反应与还原剂反应(H2、CO、Al)黑色粉末+2难溶于水FeO+2H+＝Fe2++H2O红棕色粉末铁红+3难溶于水不稳定稳定Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O黑色晶体磁性氧化铁+2、+3难溶于水稳定Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O△△高温H2+FeO==Fe+H2O3CO+Fe2O3==2Fe+3CO28Al+3Fe3O4==9Fe+4Al2O3第三章金属及其化合物请同学们写出铁的三种氧化物与稀硝酸反应的化学方程式3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2OFe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O第三章金属及其化合物第三章金属及其化合物2、铁的氢氧化物氢氧化亚铁Fe(OH)2氢氧化铁Fe(OH)3制法颜色溶解性稳定性与酸反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(隔绝空气)Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓白色红褐色难溶于水难溶于水受热易分解2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O△极易被空气中氧气氧化成氢氧化铁4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O第三章金属及其化合物第三章金属及其化合物C1．下列有关铁及其化合物的说法不正确的是()A．铁是一种银白色金属B．铁在常温下与水不反应，但可在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2C．常温下，铁与浓HNO3、浓H2SO4均不反应D．铁在氯气中燃烧生成FeCl3，其溶于水形成的溶液呈棕黄色【解析】常温下，铁遇冷的浓HNO3、浓H2SO4钝化。第三章金属及其化合物2、将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（）A、硫酸B、氯水C、硝酸锌D、氯化铜BC第三章金属及其化合物3．在某稀硝酸溶液中，加入5.6g铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，放出NO气体，溶液质量增加3.2g，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为()A．1∶1B．3∶2C．2∶1D．4∶1【解析】由题可知，生成的NO的质量为5.6－3.2＝2.4g，物质的量为2.430＝0.08mol，设溶液中Fe2＋和Fe3＋物质的量分别为a、b，两者的总物质的量为a＋b＝5.656＝0.1，由得失电子守恒可知2a＋3b＝0.08×3，则a＝0.06mol，b＝0.04mol。B第三章金属及其化合物4．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法正确的是()A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋D第三章金属及其化合物5、将铁粉撒入下列溶液中充分反应后，溶液的质量增加但无气体放出的是（）A、CuCl2B、HClC、浓HNO3D、FeCl36、一根质量为10g的铁钉，投入一定浓度的CuSO4溶液中，过一段时间后取出铁钉，洗净干燥后称其质量为11g。请计算生成的Cu的质量为多少？（差量法）D第三章金属及其化合物解：设生成的Cu的质量为xFe+CuSO4===FeSO4+Cu△m56g64g8gx11g-10g64g:8g=x:1g解得：x=8g答：生成的Cu的质量为8g第三章金属及其化合物一、铁三角及其应用1．铁三角(Fe、Fe2＋、Fe3＋)的转化关系第三章金属及其化合物铁化合物和亚铁化合物的相互转化（1）铁化合物：+3价铁离子只具有氧化性，遇较强还原剂时会被还原成亚铁化合物。2FeCuSHSSOI3FeFe222（溶液中）等、、、、、①2Fe3++2I-＝2Fe2++I2②2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+③2Fe3++S2-＝2Fe2++S↓④2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+⑤2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+⑥2Fe3++Fe＝3Fe2+（写方程式）第三章金属及其化合物（2）亚铁化合物亚铁化合物既具有氧化性又具有还原性FeFeZnMgAl2氧化性：遇强还原剂时被还原成单质铁例：Fe2++Zn=Zn2++Fe还原性：遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物3ClOOH)H(MnOHNOSOHOClBr2FeFe224342222等、、等、、浓、、例：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O3Fe2++4H++NO3-(稀)＝3Fe3++NO↑+2H2O第三章金属及其化合物Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化——“铁三角”关系FeFe3＋Fe2+Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等Fe、Cu、I－等小结第三章金属及其化合物2．Fe3＋的水解①Fe3＋半径小，所带电荷多，水解能力较强。在常温下，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋在沸水中，Fe3＋＋3H2O(沸水)===Fe(OH)3(胶体)＋3H＋②当Fe3＋遇到HCO3－、CO32－、AlO2－等离子时，水解完全。Fe3＋＋3HCO3－===Fe(OH)3↓＋3CO2↑③将FeCl3溶液蒸发，灼烧后得到Fe2O3。④Fe3＋只存在于pH4的酸性溶液中，当pH≥4时，它就会形成Fe(OH)3而析出沉淀。第三章金属及其化合物3.“铁三角”及Fe3+水解的重要应用：(1)除杂。主要物质杂质除杂方法Fe2+Fe3+FeCl3FeCl2Fe2+Cu2+加过量铁屑后过滤加氯水或H2O2加过量铁屑后过滤第三章金属及其化合物(2)判断离子共存。第三章金属及其化合物(3)．Fe2＋和Fe3＋的保存(1)含Fe2＋的溶液：加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2＋水解。(2)含Fe3＋的溶液：加少量相应的酸防止Fe3＋水解。第三章金属及其化合物(4)物质的制备。第三章金属及其化合物【针对训练】1(2014·上海高考)用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A.若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3+B.若有固体存在，则溶液中一定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+，则一定没有固体析出D.若溶液中有Fe2+，则一定有Cu析出B第三章金属及其化合物2下列离子方程式书写正确的是()A.FeO固体放入稀硝酸溶液中：FeO+2H+====Fe2++H2OB.过量的铁粉与稀硝酸溶液反应：Fe+4H++====Fe3++NO↑+2H2OC.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2+2H+====Fe2++2H2OD.向Fe(OH)3中加入氢碘酸：2Fe(OH)3+6H++2I-====2Fe2++I2+6H2O3NO-D第三章金属及其化合物3、下列物质发生反应时，其离子方程式正确的是（）A、三氯化铁溶液中加入过量铁粉Fe3++Fe＝2Fe2+B、向氯化亚铁溶液中通入氯气2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-C、氯化铁溶液中通入硫化氢2Fe3++S2-=2Fe2++SD、向盛硫化亚铁的容器中加入稀硝酸FeS+2H+＝Fe2++H2S↑B第三章金属及其化合物4将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5【解析】n(Fe)＝1.12g/56g·mol－1＝0.02mol，n(Fe3＋)＝0.025L×2mol·L－1＝0.05mol，由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知Fe3＋过量，加入KSCN显红色。溶液中n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06mol，溶液中n(Fe3＋)＝0.05mol－2n(Fe)＝0.01mol，即Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为6∶1；氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2。【答案】BB第三章金属及其化合物5.将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(容器不参与反应)，试判断下列情况溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有________________。(2)若CuCl2有剩余，则容器中一定有______________，可能有____________。(3)若FeCl3和CuCl2都有剩余，则容器中不可能有______________，一定有____________。(4)若FeCl3有剩余，则容器中不可能有______________。Fe3+、Cu2+Fe2+铁粉、铜粉Fe2+铁粉、铜粉Fe3+(或铜粉)第三章金属及其化合物【解析】本题涉及的反应有Fe+2FeCl3====3FeCl2，Fe+CuCl2====Cu+FeCl2，Cu+2FeCl3====2FeCl2+CuCl2。(1)中铁粉剩余，因铁粉能够与Fe3+、Cu2+反应，故容器中不可能有Fe3+、Cu2+。(2)中CuCl2有剩余，则容器中一定有Fe2+。若有铜粉剩余，则无Fe3+；若无铜粉剩余，溶液中可能有Fe3+。(3)中FeCl3和CuCl2都有剩余，容器中不可能有铁粉、铜粉，