高三一轮复习铁及其化合物导学案(学生版)

铁及其化合物

一、铁元素的原子结构与在自然界的存在

铁元素位于周期表周期_____族，其电子排布式为，原子结构示意图为，在自然界中主要以形式存在，如磁铁矿（主要成分为）、赤铁矿（主要成分为）。

二、铁的性质

1、物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。纯铁抗蚀能力特别强，而我们常见的铁并非如此，原因是

2、化学性质：铁是的金属，通常显+2、+3价

（1）与非金属单质反应（写出下列反应的化学方程式，并描述反应现象）

①与O2反应：

②与Cl2反应：

③与S反应：

④与I2反应：

（2）与水反应

①与水蒸汽反应：

②常温下，铁与水不起反应，但潮湿的空气里，铁易被腐蚀，形成铁锈。

反应方程式为：、、

（3）与酸反应

①非氧化性酸（如稀硫酸、盐酸）

现象：反应离子方程式：

②氧化性酸：

常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸会。（还有什么物质类似？）

（a）与过量稀HNO3反应

（b）过量的Fe与稀HNO3反应

（c）与浓HNO3共热

（d）与浓硫酸共热

（4）与盐溶液反应

①与CuSO4反应：

②与FeCl3反应：

思考：铁与其他物质反应时，何时生成+2价铁的化合物？何时生成+3价铁的化合物？

三、铁的工业制法

主要反应为

四、铁的化合物

1、铁的氧化物

化学式FeO Fe2O3Fe3O4名称(俗名)

色、态

溶解性都难溶于水

金属价态

与HCl反应

与HNO3反应

与HI反应

与还原剂H2 CO Al

稳定性

用途

2、铁的氢氧化物

化学式Fe(OH)2Fe(OH)3名称

物理性质

色、态

水溶性酸碱性

与酸反应盐酸硝酸

稳定性

实验室制备

①如何避免制取Fe(OH)2时Fe2+被氧化变质？

②如何制备氢氧化铁胶体？

3、Fe2+、Fe3+的性质及检验

（1）Fe2+ 的性质

①水溶液是色

②与KSCN溶液，再滴则变红

③与OH-反应现象：→→

反应方程式：、

④既有又有，但主要体现。Fe2+可被强氧化剂（如）氧化成Fe3+。

（2）Fe3 +的性质

①水溶液是色

②与KSCN溶液，反应方程式

③与OH-反应现象：反应方程式：

④只有性。可被还原剂（如）还原为Fe2+

⑤Fe3+有较强水解能力。水解离子方程式为：

思考：①能用加热蒸发FeCl3溶液得获得FeCl3固体吗？Fe2(SO4)3呢？

②Fe3+与CO32-、S2-能共存吗？为什么？

（3）Fe2+、Fe3+的检验

①检验Fe2+的方法：

（a）KSCN法：先滴加KSCN溶液，若溶液不显血红色，再滴加氯水，若溶液显血红色。说明原溶液中有Fe2+。

（b）碱液法：现象

②检验Fe3+的方法

（a）KSCN法：现象

（b）碱液法：现象

【例1】在铁和铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属m1再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，则m1和m2之间的关系是（）

A．m1一定大于m2 B. m1可能等于m2

C. m1一定等于m2 C. m1可能大于m2

【例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

【例3】一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250 ml 2 mol/L硝酸溶液中，反应完全后，生成1.12 L NO（标况），再向反应后的溶液中加入1mol/LNaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入的NaOH溶液体积最少是（）

A、450 ml

B、500 ml

C、400 ml

D、不能确定

【例4】在由Fe、FeO、和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是（）A．混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3

B．反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为2: 1

C．混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多

D．混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多

【例5】下列离子方程式书写正确的是（）

A．向溴化亚铁溶液入过量氯气：Fe2++2Br-+2Cl2==Fe3+ + Br2+ 4Cl－

B．三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe3++3NH3•H2O == Fe(OH)3↓+3NH4+

C．硫化亚铁与盐酸反应S2- +2H+==H2S↑

D．过量铁粉与稀HNO3反应：Fe+4H＋+NO3－= Fe3＋+NO↑+2H2O

【例6】下列各组离子一定能大量共存的是（）

A．在含大量Fe3+的溶液中NH4+、Na+、Cl-、SCN－

B．在强碱性溶液中Na+、K+、[Al(OH)4]-、CO32-

C．在c(H+)=10－13mol·L－1的溶液中NH4+、Al3+、SO42-、NO3-

D．在pH=1的溶液中K+、Fe2+、Cl-、NO3-

【例7】下图是中学常见物质间的转化关系。

已知：

a．A为淡黄色固体，B为导致“温室效应”的主要物质；

b．E为常见金属，J为红褐色沉淀；