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1、第4节铁及其重要化合物,-2-,考纲要求:了解铁及其化合物的主要性质与应用。,-3-,基础梳理,考点突破,铁及其化合物的性质 1.铁在周期表中的位置 铁元素位于元素周期表的第4周期第族,原子的最外层电子数只有2个,通常有+2、+3两种化合价,且+3价比+2价稳定。铁元素在自然界中只有在陨铁中有游离态铁。在地壳中的质量分数为4.65%,处于第四位。 2.铁的物理性质 纯净的铁是光亮的银白色金属,密度较大。纯铁的抗蚀力较强,有良好的导热性和延展性,导电性比铜、铝差,能被磁铁吸引。 3.铁的化学性质 铁的化学性质活泼,有较强的还原性。一般规律如下图所示:,-4-,基础梳理,考点突破,(1)与非金属单
2、质反应。,-5-,基础梳理,考点突破,(2)与酸反应。,(3)与盐溶液反应。,-6-,基础梳理,考点突破,V,-7-,基础梳理,考点突破,V,-8-,基础梳理,考点突破,5.铁的氢氧化物,-9-,基础梳理,考点突破,v,v,-10-,基础梳理,考点突破,自主巩固 1.(2015沈阳模拟)铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的说法中正确的是(B) A.铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 B.常温下铁在浓硫酸中钝化 C.铁在氧气中燃烧生成物为三氧化二铁 D.纯铁(块状)是黑色金属,-11-,基础梳理,考点突破,2.(2015河北冀州模拟)把铁片分别放入下列物质的溶液中,充分反应后,溶液质量比反应前减轻的是
3、(A) A.CuSO4 B.Fe2(SO4)3 C.HCl D.FeSO4,-12-,基础梳理,考点突破,-13-,基础梳理,考点突破,-14-,基础梳理,考点突破,-15-,基础梳理,考点突破,-16-,基础梳理,考点突破,例1 某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,若向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( ) A.111B.131 C.338D.114,答案,解析,-17-,基础梳理,考点突破,技巧点拨:,-18-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.(20
4、15石家庄模拟)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是( ),答案,解析,-19-,基础梳理,考点突破,2.某物质溶于盐酸后,再向溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液颜色无变化,然后加入新制的氯水后溶液呈红色,则这种物质是( ) A.FeCl3B.FeCl2C.Fe2O3D.Fe3O4,答案,解析,-20-,基础梳理,考点突破,3.(2015河南联考)含有4.0 mol HNO3的稀硝酸分别与不同质量的铁粉反应,所得氧化产物a、b与铁粉物质的量关系如图所示(还原产物只有NO)。下列有关判断正确的是( ),A.a是Fe(NO3)2 B.n1=0
5、.80 C.p=0.60 D.n3=1.20,答案,解析,-21-,基础梳理,考点突破,“铁三角”转化及Fe2+、Fe3+的检验 1.“铁三角”中的转化关系,-22-,基础梳理,考点突破,-23-,基础梳理,考点突破,2.Fe2+、Fe3+的检验,-24-,基础梳理,考点突破,自主巩固 正误判断,正确的画“”,错误的画“”。 (1)(2014全国)FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作,FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜 ( ) (2)(2014江苏化学)氧化铁能与酸反应,所以可用于制作红色涂料 ( ) (3)(2014四川理综)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,观察
6、溶液是否变红,检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质 ( ) (4)(2013广东理综)将水蒸气通过灼热的铁粉,粉末变红,说明铁与水在高温下发生反应 ( ),-25-,基础梳理,考点突破,(6)(2012广东理综)Fe3+有氧化性,所以FeCl3溶液可用于回收旧电路板中的铜 ( ) (7)(2012浙江理综)在“硫酸亚铁铵的制备”实验中,为了得到硫酸亚铁铵晶体,应小火加热蒸发皿,直到有大量晶体析出时停止加热( ) (8)取少量溶液X,向其中加入适量新制氯水,再加几滴KSCN溶液,溶液变红,说明X溶液中一定含有Fe2+ ( ),-26-,基础梳理,考点突破,1.“铁三角”的重要应用 (1)除杂。
7、,-27-,基础梳理,考点突破,-28-,基础梳理,考点突破,2.含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验 由于二者在检验的过程能相互干扰,只能分别检验,不能再用NaOH溶液检验。 (1)Fe3+的检验。,-29-,基础梳理,考点突破,解析,-30-,基础梳理,考点突破,-31-,基础梳理,考点突破,误区警示:(1)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,因为若溶液中原有Fe3+,则无法判断是否有Fe2+。 (2)检验Fe2+和Fe3+混合溶液时,要分两次分别检验Fe2+和Fe3+。 (3)检验Fe2+还可以用铁氰化钾K3Fe(CN)6与Fe2+反应生成带有特征蓝色的铁氰化
8、亚铁沉淀。,-32-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.某学生设计了如图的方法对X盐进行鉴定。由此分析,下列结论中正确的是( ),A.X中一定有Fe3+ B.Z中一定有Fe3+ C.Y为AgI沉淀 D.X一定为FeBr2溶液,答案,解析,-33-,基础梳理,考点突破,2.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是( ),A. B. C.和均错 D.,答案,解析,-34-,基础梳理,考点突破,3.(2015北京西城期末)球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验室测定化合物X的组成实验如下: 化合物X,下列说法不正确的是( ) A.固体2是氧化铁 B.X的
9、化学式可以表示为Fe3C2 C.溶液甲中可能含有Fe3+ D.X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成,答案,解析,-35-,Fe(OH)2制备的实验方案 由于Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3,若将碱液直接滴入亚铁盐溶液,只在瞬间观察到白色沉淀后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。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。,(2)成功关键:溶液中无Fe3+、无O2等氧化性物质。 保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。 (3)可采取的措施: 排除溶液中的Fe3+加铁粉; 驱逐溶液中的溶解氧加热煮沸; 避免
10、与空气接触反常规操作、油封、滴管的使用、试剂瓶装满等。,-36-,(4)实验方案: 反常规操作:将长胶头滴管伸入亚铁盐溶液中加NaOH溶液,防止直接滴入带入O2。,-37-,铁粉与盐酸反应后加NaOH固体: 利用H2排除空气避免了溶液与空气的接触。 使用NaOH固体减少了中间过程,从而减少了空气被带入的机会;去掉了胶头滴管,避免了因滴管操作而挤入空气。,-38-,组合利用H2排除了空气,创造了无O2的氛围;利用H2将中生成的FeCl2溶液压入中。,利用电解原理产生的Fe2+和碱溶液不与空气接触。,-39-,典例 如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 molL-1的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:,-40-,解析,-41-,(5)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。,-42-,跟踪训练 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀,如图所示,已知两电极的材料分别为石墨和铁。,解析,-43-,解析,