铁及其重要化合物备考课件

铁及其重要化合物备考课件教材回顾夯实双基判断下列说法的正误：1．(2012·高考天津卷2TD)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3。(

)2．(2011·高考重庆卷7TA)Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同。(

)3．(2011·高考山东卷12TC)制备FeCl3不能采用将溶液直接蒸干的方法。(

)体验高考××√第2页,共47页，2024年2月25日，星期天构建双基银白色第3页,共47页，2024年2月25日，星期天2．铁的氧化物红褐色第4页,共47页，2024年2月25日，星期天3.铁的氢氧化物第5页,共47页，2024年2月25日，星期天思考感悟(1)Fe3O4是碱性氧化物吗？Fe3O4可写作FeO·Fe2O3，能否认为Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物？(2)Fe(OH)3分别与足量的HCl、HI反应有何异同？第6页,共47页，2024年2月25日，星期天考点串讲深度剖析考点1“铁三角”及其重要应用1．“铁三角”中的转化关系第7页,共47页，2024年2月25日，星期天第8页,共47页，2024年2月25日，星期天(3)盐溶液的配制与保存第9页,共47页，2024年2月25日，星期天特别提醒：(1)在书写或判断铁与氧化剂反应的产物时，易出现错误，如认为铁与硫化合生成Fe2S3、铁与盐酸反应生成FeCl3和H2、铁与单质碘化合成FeI3、过量的铁与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、铁与FeCl3溶液不发生反应等。(2)Fe3＋水解程度较大，pH为4左右时几乎全部转化为Fe(OH)3沉淀，因而欲除去某溶液中的Fe2＋，一般先向溶液中加入氧化剂，使之转化为Fe3＋，然后再调溶液的pH使之沉淀。第10页,共47页，2024年2月25日，星期天即时应用1．根据下列转化关系，回答有关问题。(1)淡绿色溶液D主要成分的化学式为______，试剂1是______。(2)下列物质不能作为试剂2的是________(填字母)。a．Cl2

b．新制氯水c．浓硫酸d．S e．硝酸第11页,共47页，2024年2月25日，星期天(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为____________________________________________________。(4)溶液C到溶液F红色加深的原因是____________________________________________________。(5)某同学在实验时向E中加入了过量的一种固体物质，发现淡黄色褪去，现对褪色原因进行探究。提出你的假设：________________________________；为了对你所提出的假设进行验证，你设计的实验方案是____________________________________________________。第12页,共47页，2024年2月25日，星期天第13页,共47页，2024年2月25日，星期天第14页,共47页，2024年2月25日，星期天2．A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A为固体，B为黄绿色气体，C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)：第15页,共47页，2024年2月25日，星期天请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A________，D________，E________，X________。(2)在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是____________________________(填编号)。(3)反应④的离子方程式是_____________________________。(4)反应⑦的化学方程式是_____________________________；该反应中每消耗0.3mol的A，可转移电子________mol。(5)写出D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是_______________________________________。(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是__________________。(7)在D溶液中制备无水D固体的方法是__________________。第16页,共47页，2024年2月25日，星期天第17页,共47页，2024年2月25日，星期天第18页,共47页，2024年2月25日，星期天考点2Fe2＋和Fe3＋的检验第19页,共47页，2024年2月25日，星期天特别提醒：(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液；当溶液浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2＋和Fe3＋的存在。(2)检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液。第20页,共47页，2024年2月25日，星期天即时应用3．证明某溶液含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是(

)①先加氯水，后加KSCN溶液后显红色；②先加KSCN溶液，不显红色，再加氯水后显红色；③滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后呈红褐色；④只滴加KSCN溶液不显红色。A．①②

B．②③C．③④

D．①④第21页,共47页，2024年2月25日，星期天解析：选B。①不能排除Fe3＋的干扰；②先加KSCN溶液不显红色，排除了Fe3＋的干扰，再加氯水后显红色，证明一定含有Fe2＋；③滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后呈红褐色，证明一定含有Fe2＋而不含有Fe3＋；④只滴加KSCN溶液不显红色，证明一定不含有Fe3＋，但无法证明是否含有Fe2＋，故选B项。第22页,共47页，2024年2月25日，星期天4．(2013·淄博高三质检)化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸反应生成FeCl2还是FeCl3”。请你参与探究并回答有关问题：(1)一位同学用向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2＋。①可观察到的实验现象是____________，②反应过程中发生反应的化学方程式是___________________________________________________。第23页,共47页，2024年2月25日，星期天第24页,共47页，2024年2月25日，星期天解析：(1)向含有Fe2＋的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色的Fe(OH)2沉淀，后迅速变灰绿色，最终变成红褐色的Fe(OH)3沉淀。(2)红色褪去的原因可能是氯水的加入氧化了Fe3＋或SCN－。①根据得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒配平该离子方程式。②第二种假设可能是SCN－被Cl2氧化。第25页,共47页，2024年2月25日，星期天第26页,共47页，2024年2月25日，星期天学科规律方法提升纯净Fe(OH)2的制备1．实验室制备纯净的Fe(OH)2的注意事项有关Fe(OH)2的制备方法，实际上只能观察到瞬间的Fe(OH)2白色沉淀(几乎分辨不出来)。要想较长时间观察到白色沉淀的生成，关键是怎样降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量。常采用的方法有：①采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2＋易被空气中的氧气氧化成Fe3＋)；②将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气)；③将碱直接加到亚铁盐溶液的底部[使Fe(OH)2与空气隔离]；④在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水小，而又不溶于水的有机溶剂)。第27页,共47页，2024年2月25日，星期天2．实验创新方案Ⅰ：装置如图1所示。图1在试管中加入适量的5%FeSO4溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含O2的1mol·L－1NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀。第28页,共47页，2024年2月25日，星期天方案Ⅱ：装置如图2所示。图2实验时，先打开活塞K，再将分液漏斗的旋塞打开，稀H2SO4与铁粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。第29页,共47页，2024年2月25日，星期天方案Ⅲ：装置如图3所示。图3以铁作阳极，石墨棒作阴极，电解液可以是NaCl溶液、NaOH溶液等。U形管中加入植物油的目的是隔绝空气。电解一段时间后可以看到U形管中有白色Fe(OH)2沉淀生成，此时将电源反接，则会看到白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。第30页,共47页，2024年2月25日，星期天例

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6mol/L的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是______。A中反应的离子方程式是_____________________。(2)实验开始时应先将活塞a______(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：______________________。(4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为__________________________________________。第31页,共47页，2024年2月25日，星期天(5)下列各图示中________能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。第32页,共47页，2024年2月25日，星期天第33页,共47页，2024年2月25日，星期天第34页,共47页，2024年2月25日，星期天【解题感悟】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)充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。(5)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。第35页,共47页，2024年2月25日，星期天跟踪训练某校研究性学习小组的同学通过查阅资料得知：高温下H2与FeCl2作用可得到活性极高的纳米级单质(α­Fe)，实验制备中要不断地向装置中通入高纯度的氮气作保护气。回答下列问题：(1)写出生成纳米级α­Fe粉的化学方程式：________________________________。(2)反应中保护气的作用是__________________________________________________。第36页,共47页，2024年2月25日，星期天(3)在如图所示的装置中用α­Fe粉、稀H2SO4、NaOH溶液等试剂可制得白色Fe(OH)2沉淀：①在锥形瓶Ⅰ里加入的试剂是__________________________；②在锥形瓶Ⅱ里加入的试剂是__________________________；③为了制得白色的Fe(OH)2沉淀，在锥形瓶Ⅰ和Ⅱ中加入试剂打开止水夹塞紧塞子后的实验步骤是____________________________________________________；④这样制得的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________。第37页,共47页，2024年2月25日，星期天解析：(1)由题中信息知：纳米级铁是由FeCl2与H2反应制得的，即H2将氯化亚铁中的铁还原为单质，其自身被氧化为H＋并与Cl－结合成HCl。(2)由于纳米级铁颗粒很小，故单位质量的铁表面积大，更易被空气氧化，故应使用保护气。(3)因锥形瓶Ⅰ上有一个止水夹，若在Ⅰ中能生成气体，关闭止水夹后，气压的增大将使其中的液体被压入到Ⅱ中，故Ⅰ中应加入α­Fe粉、稀H2SO4，二者反应生成FeSO4，Ⅱ中应盛放NaOH溶液。为判断仪器内的空气是否完全排净，可收集适量的从Ⅱ中排出的气体；检验其是否是纯净的气体，由于装置内充满还原性气体氢气，故空气不易进入，而使生成的Fe(OH)2能较长时间保持白色。第38页,共47页，2024年2月25日，星期天第39页,共47页，2024年2月25日，星期天真题集训把脉高考题组1铁及其化合物的性质第40页,共47页，2024年2月25日，星期天第41页,共47页，2024年2月25日，星期天2．(2010·高考上海卷)由5molFe2O3、4molFe3O4和3molFeO组成的混合物中，加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是(双选)(

)A．4∶3

B．3∶2C．3∶1 D．2∶1第42页,共47页，2024年2月25日，星期天第43页,共47页，2024年2月25日，星期天题组2铁及其化合物的综合应用3．(2012·高考海南卷)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：Ⅰ.向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；Ⅱ.向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0