2014届高三化学一轮复习课件铁及其化合物

离子方程式为
， 2＋ 3Fe＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Fe ＋2NO↑＋4H2O
。
少量铁与足量稀硝酸反应的化学方程式为 Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
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。
＋ － 3＋ Fe ＋ 4H ＋ NO ===Fe ＋NO↑＋2H2O 。 3 离子方程式为
铁化学性质活泼，为什么可以用铁罐贮存和运输浓
H2SO4和浓HNO3?
提示 常温下铁与浓HNO3、浓H2SO4发生钝化，在铁的表面能形成一 层稳定的致密的氧化物薄膜，阻止反应继续进行。
二、铁的重要化合物
1．氧化物
氧化物 化学式 氧化亚铁 FeO 氧化铁 Fe2O3 四氧化三铁 Fe3O4
颜色状态
溶解性 铁的化合价 稳定性
答案
(1)2Fe3 ＋2I ===2Fe2 ＋I2
＋ － ＋
300～350 ℃ (2)2FeCl3＋H2 ===== 2FeCl2＋2HCl N2 (3)取代反应 理均可) (4)③ (5)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(其他答案合
2＋ 3＋ ——Fe 与Fe 相互转化中的两个重要关系
【应用1】 常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应： 2Fe2 ＋＋H2O2＋ 2H ＋===2Fe3 ＋＋2H2O ；2Fe3 ＋＋H2O2===2Fe2 ＋＋O2↑ ＋2H＋，下列说法不正确的是 ( A．H2O2的氧化性比Fe3＋强，其还原性比Fe2＋强 B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降 C．在H2O2分解过程中，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不变 )。
⑤向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变成浅绿色； ⑥将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变成蓝色； ⑦向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变成紫色； ⑧将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体。
我的警示 ①Fe2 具有氧化性和还原性，但主要表现还原性；Fe3 具
＋ ＋
①反应(1)中，氢碘酸既表现了酸性，又表现了还原性 ②反应(3)中，HCl为氧化产物 ③上述三个反应中，FeCl2均为还原产物 (5) 请 另 写 一 个 FeCl3 转 化 成 FeCl2 的 化 学 方 程 式 ： _______________________________________________________________ _________ _______________________________________________________________ _________。
＋
以防止Fe3 水解。④Fe(SCN)3不是沉淀，是一种络合物，
＋
不能加沉淀符号。
问题征解 ①如何由FeCl3晶体配制FeCl3溶液？ ②如何由FeCl3溶液制备FeCl3晶体？ 提示 ① 由于 Fe3 ＋ 水解能力较强，当 pH>4 时， Fe3 ＋ 即可水解形成 Fe(OH)3沉淀。在配制FeCl3溶液时，应先将固体盐溶于少量盐的酸中 抑制Fe3＋水解，再加水稀释至所需浓度。②在制备FeCl3固体时，溶 液中 FeCl3 发生水解且生成 HCl 易挥发，为防止其水解，所以加热浓 缩FeCl3稀溶液时应在HCl氛围中进行。
有较强的氧化性，与S2 、I 、SO 2 3 、Zn、Fe、Cu等能发
－ － －
生氧化还原反应。②Fe3 是典型的弱碱阳离子，与
＋
CO2 3 、[Al(OH)4] 等在溶液中发生水解相互促进反应。③
－Hale Waihona Puke －亚铁盐、铁盐的存放方法：亚铁盐溶液——加入少量铁屑 以防止Fe2 被氧化。铁盐溶液——加入少量相应的酸溶液
HS－、SO 存。
2－ 3
在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共
(2)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H2O2 ③FeCl2(CuCl2)：加过量铁粉过滤 ④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加过量强碱溶液过滤
(3)盐溶液的保存
＋3价化合物
金属光泽和良好的延展性， 银白色 吸引的特性，纯铁有很强的抗腐
纯铁具有金属的共性，如具有 是电和热的良导体，具有能被 蚀能力。
磁铁
3．铁的化学性质 (1)与非金属反应 Fe与较强的氧化剂反应生成 点燃 3Cl2=====2FeCl3 Fe与较弱的氧化剂反应生成 △ S=====FeS。 高温 (2)与水蒸气反应：化学方程式3Fe＋4H2O(g) ===== Fe3O4 ＋4H2。
＋＋3OH－===Fe(OH) 3↓
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 二者的关系 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程 式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)3分别与足量的HCl、HI反应有何异同？ 提示 Fe(OH)3作为一种碱能与酸反应生成盐和水，但Fe3＋有较强的 氧化性，若酸为还原性酸(如H2S、HI)则再发生氧化还原反应，故与 HCl反应只是中和反应，而与HI反应的化学方程式如下：2Fe(OH)3＋ 6HI===2FeI2＋I2＋6H2O。
(3)工业上另一种制备FeCl2的方法：将无水的FeCl3与适量 氯苯(C6H5Cl)，在130 ℃持续加热约3小时，可发生如下反 应： 130 ℃ 2FeCl3＋C6H5Cl――→2FeCl2＋C6H4Cl2＋HCl 根据有机反应规律，该反应中氯苯发生的是________(填有 机反应类型)。 (4)分析上述三个反应，下列有关说法正确的是________(填 序号)。
白 色固体
Fe(OH)2＋2H＋ ===Fe2＋＋2H2O
红褐 色固体
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3
＋
与盐酸反应
＋3H2O
受热分解
△ 2Fe(OH)3 ===== Fe2O3 ＋3H2O
Fe(OH)2
Fe(OH)3
可溶性亚铁盐与碱溶液反应 制法 Fe2＋＋2OH－==Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应Fe3
解析 (1)Fe3＋有氧化性，I－有还原性，它们可以发生氧化还原反应；(2) 根据信息FeCl3转化为FeCl2，Fe的化合价降低，那么H的化合价必定升高， 这样就可以写出化学反应方程式；(3)根据反应产物，可以确定为取代反 应；(4)根据氧化还原反应概念，确定③是正确的；(5)FeCl3转化为FeCl2， 另一种物质必须是还原剂。
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。 (4)物质制备
【典例1】 FeCl3可通过多种途径转化成FeCl2。 (1) 在 FeCl3 溶 液 中 加 入 适 量 氢 碘 酸 ， 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ____________________________________________。 (2)工业上常将无水FeCl3在氮气作保护气的条件下加热至300～350 ℃， 通 入 干 燥 的 H2 ， 而 制 得 FeCl2 。 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _________________________________。
第三讲 铁及其化合物
1．了解铁的主要性质及应用。 2．了解铁的重要化合物的主要性质及应用。 3．以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例理解变价金属元素的氧化还原反应。
1．Fe2＋、Fe3＋的检验及其有关实验。
2．以铁及其化合物知识为载体，综合考查氧化还原反应、电化学、盐类 水解及除杂等。
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 四 中)，也有化合态，主要化合价为 ，其 更稳 ＋2、＋3 定。 2．铁的物理性质
一个总结 FeCl3溶液发生反应时的颜色变化 ①向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后，溶液呈红色； ②FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀； ③向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成淡黄色沉淀；
④向 FeCl3 溶液中加入几滴 Na2S 溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的 Na2S溶液过量时，又生成黑色沉淀；
(3)乙同学继续探究溶液A的组成。
查阅资料：16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 实验过程：另取少量溶液 A于试管中，逐滴加入酸性 KMnO4溶液，充分 振荡，KMnO4溶液紫色褪去。 实验结论：________(填写字母序号)。 a．可能有Fe2＋ b．可能无Fe2＋ c．一定有Fe2＋ 根据你选择的实验结论，简述理由： _______________________________________________________________ _________。
(1) 铁 在 氯 气 中 燃 烧 的 化 学 方 程 式 是 ____________________________________________________________ ____________ ____________________________________________________________ ____________。
D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2＋
解析 在第一个方程式中，H2O2是氧化剂，Fe3 是氧化产
＋
物；在第二个方程式中，H2O2是还原剂，Fe2＋是还原产 Fe2 物，故A项说法正确。将两方程式相加得2H2O2 ===== 2H2O
＋
＋O2↑，Fe2＋是H2O2分解的催化剂，故C、D说法正确。由 于H2O2分解时产生水，FeSO4的浓度下降，故pH增大，B 项说法错误，故答案为B。
黑色 粉末
难溶于水
红棕色 粉末
难溶于水
黑色
晶体(有磁性)
难溶于水
＋2
不稳定 FeO＋2H＋===Fe2＋ ＋H2O
＋3
稳定 Fe2O3＋6H＋===2Fe3 ＋＋3H O 2
＋2，＋3
稳定 Fe3O4＋8H＋===Fe2＋ ＋2Fe3＋＋4H2O
与H＋反应
2.氢氧化物
Fe(OH)2 色态
Fe(OH)3
四个措施 实验室制备氢氧化亚铁的防氧化措施 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶解的氧气。 (2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底 部，再慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。
(4)用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液，利用新产 生的Fe2＋与OH－反应制取。
必考点21 “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 、AlO 2 、CO 2 3 等在溶液中因发生
＋ ＋ － － －
相互促进水解反应而不能大量共存。
＋ － － ＋ － 3＋ 2－ ②Fe2＋与NO－ (H ) 、 ClO 、 MnO (H ) ， Fe 与 S 、 I 、 3 4
＋3
价化合物；如2Fe＋
＋2
价化合物，如Fe＋
(3)与酸反应 ①与非氧化性酸反应产生H2 如与稀H2SO4、盐酸等反应，其离子方程式
＋ 2＋ 2H ＋ Fe===H ↑＋ Fe 2 为：
。
②与氧化性酸反应不生成H2 过量铁与稀硝酸反应的化学方程式
为
3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
答案 B
必考点22 Fe2＋和Fe3＋检验 1．直接观察颜色 Fe2＋溶液呈浅绿色，Fe3＋溶液呈棕黄色。 2．利用显色反应(形成络离子)
3．利用Fe(OH)3沉淀的颜色
4．利用Fe3＋的氧化性
5．利用Fe2＋的还原性
【典例2】 (2013·北京东城调研 ) 一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后，将所得固 体完全溶于稀盐酸，制得溶液A。
(2) 推测 A 中可能 含有的金属 阳离子：①只有 Fe3 ＋ ；②只 有 Fe2 ＋ ；③ ________。甲同学为探究溶液的组成，实验如下：
实验步骤
实验现象
实验结论及反应离子方程式
取少量溶液A于试管中， 加入KSCN溶液
________
假设②不成立，假设①或③成 立；反应的离子方程式是 ___________________________ ___________________________ ____________