铁及其化合物高三第一轮复习

铁及其化合物一、铁1．铁的存在形态在地壳中铁的含量位于第位，在自然界铁既有游离态(存在于陨石中)，也有化合态，主要化合价为，其更稳定。2．铁的物理性质纯铁具有金属的共性，如具有金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。四＋2、＋3＋3价化合物银白色磁铁3．铁的化学性质(1)与非金属反应(X2、O2、S等)(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，化学方程式为(3)与酸反应①与非氧化性酸离子反应式：②与氧化性酸常温下，遇冷的浓HNO3、浓H2SO4钝化。二、铁的重要化合物1．铁的氧化物2.铁的氢氧化物A知识点拨：“铁三角”及其重要应用1．“铁三角”中的转化关系2．“铁三角”的四应用(1)判断离子共存①Fe3＋、Fe2＋与HCO－3、[Al（OH）4]－、CO2－3等在溶液中因发生相互促进水解反应而不能大量共存。②Fe2＋与NO－3(H＋)、ClO－、MnO－4(H＋)，Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO2－3在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。(2)物质制备(3)除杂方法(括号内为杂质)①Fe2＋(Fe3＋)：加过量铁粉过滤②FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2③FeCl2(CuCl2)：加过量铁粉过滤④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加过量强碱溶液过滤(4)盐溶液的保存①含Fe2＋的溶液：加入少量铁粉(或铁钉、铁屑)，防止Fe2＋被氧化；加入少量相应的酸，防止Fe2＋水解[Fe(NO3)2例外]。②含Fe3＋的溶液：加入少量相应的酸，防止Fe3＋水解。二、Fe2＋和Fe3＋的检验1．溶液的颜色(浓度较稀时候，现象不明显)含有Fe2＋的溶液显浅绿色含有Fe3＋的溶液显黄色2．用KSCN溶液和氯水(1)流程：(2)有关反应：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－3．用NaOH溶液(1)流程：(2)有关反应：Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓(红褐色)Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓(白色沉淀)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3【例题】多角度探究Fe(OH)2的制备由于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↓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。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)。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，即发生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①②③⑤三、Fe(OH)2的制取Fe(OH)2制备的方法很多，核心问题有两点:一是溶液中的溶解氧必须除去二是反应过程必须与O2隔绝。制备方法探究①在液面上加隔氧剂：用密度比水小的且不溶于水的有机溶剂，如汽油、苯等物质滴加在反应液面上进行液封，以减少Fe(OH)2与O2接触。(不能用四氯化碳，因为四氯化碳比水密度大，加入它后会处于试管底部，起不到隔离空气的作用。)②用下图装置打开止水夹A，向试管B中加入煮沸过的稀硫酸，加入稍过量的还原铁粉，反应一段时间后得到FeSO4溶液，且C中液面上充满氢气。关闭止水夹A，FeSO4溶液被压入C中，可见白色沉淀。③用电解实验电极材料：石墨碳棒和铁片，(注意：铁片表面氧化膜要去掉)将铁片与直流电源的正极连接，石墨棒与直流电源的负极连接。电解液：可选择Na2SO4溶液或NaOH溶液。方法：在进行电解前应对电解液进行简单处理：加热一段时间驱赶溶液中氧气，然后再向电解液中加入苯，隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧化。1．下列物质能通过化合反应直接制得的是()①FeCl2②H2SO4③NH4NO3④HClA．①②③B．②③C．①③④D．全部DD3．向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是()A．烧杯中有铜无铁B．烧杯中有铁无铜C．烧杯中铁、铜都有D．烧杯中铁、铜均无【解析】单质铁的还原能力大于单质铜，Fe3＋首先氧化Fe，只有当Fe反应完后，剩余的Fe3＋才能氧化Cu。B4.已知氧化性Fe3＋Cu2＋，在含有Fe3＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉，充分反应后还有残留固体物质，对溶液中的离子，下列说法不正确的是()A．可能有Fe2＋、Fe3＋B．可能有Fe2＋、Cu2＋C．可能全部是Fe2＋D．一定无Fe3＋【解析】反应后残留固体有两种可能：一是固体为单质铜，此时溶液中一定无Fe3＋，一定有Fe2＋，Cu2＋可能有也可能没有。二是固体为铁和铜的混合物，此时溶液中一定无Fe3＋和Cu2＋，一定有Fe2＋，故应选A。A