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1、,第8讲 铁及其化合物,第8讲铁及其化合物,高三化学,第8讲 考纲导学,第8讲 要点探究,【知识梳理】,1.铁的存在 铁在周期表中位于第_周期第_族；在地壳中的含量为第_位，在自然界中主要以_存在，主要化合价有_，其中_价较为稳定。,四,四,化合态,探究点一铁的性质,2和3,3,第8讲 要点探究,2.铁的化学性质(1)与非金属反应,(2)与H2O反应化学方程式为：_,Fe2O3,2,3,第8讲 要点探究,(3)与酸反应,(4)与盐溶液反应与CuSO4溶液：_与FeCl3溶液：_,FeH2SO4=FeSO4H2,Fe4HNO3=Fe(NO3)32H2ONO,钝化,钝化,FeCuSO4=FeSO4
2、Cu,Fe2FeCl3=3FeCl2,第8讲 要点探究,【要点深化】,有关铁与硝酸反应的计算问题 1硝酸的作用及其量的确定 铁与硝酸的反应中，硝酸一部分表现氧化剂作用，一部分表现酸性作用。作为氧化剂的硝酸可以根据氧化还原反应中得失电子守恒的方法确定，作为酸性作用的硝酸可以通过金属铁的物质的量确定，即铁的物质的量与铁的价态之积。,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,例1,【典例精析】,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,下列反应后一定有3价铁生成的是()100过量的Fe与Cl2反应Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸把Fe和Fe2O3
3、的混合物溶于盐酸中A只有 B只有C只有 D全部,变式题,第8讲 要点探究,C,第8讲 要点探究,【知识梳理】,1.铁的 氧化物,探究点二铁的氧化物与氢氧化物,铁红,磁性氧化铁,黑,黑,红棕,FeO2HClFeCl2H2O,Fe2O36HCl2FeCl33H2O,Fe3O48HClFeCl22FeCl34H2O,第8讲 要点探究,2.铁的氢氧化物,白色,红褐色,Fe(OH)22HFe22H2O,Fe(OH)33HFe33H2O,白色絮状沉淀,灰绿色,红褐色,4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3,第8讲 要点探究,【要点深化】,纯净Fe(OH)2的制取 1实验室制备纯净的Fe(OH)2的注
4、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：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)；将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气)；将碱直接加到亚铁盐溶液的底部使Fe(OH)2与空气隔离；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8讲 要点探究,2实验创新 方案：装置如图81所示。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1 mol L
5、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8讲 要点探究,方案：装置如图82所示。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8讲 要点探究,方案：装置如图83所示。以铁做阳极，石墨棒做阴极，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
6、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。,图83,第8讲 要点探究,例2根据下述实验装置和操作，回答下列问题。(1)按如图84所示装置用两种不同操作分别进行实验，观察B试管中的现象。,【典例精析】,第8讲 要点探究,操作1：先夹紧止水夹a，再使A管开始反应，实验中B管中观察到的现象是_。B管中发生反应的离子方程式是_。操作2：打开止水夹a，使A管开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管中观察到的现象是_。B管中发生反应的离子方程式是_。,第8讲 要点探究,例2先出现白色絮状沉淀，然后沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色Fe
7、22OHFe(OH)2、4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3打开止水夹时，溶液中导气管口有气泡冒出，夹紧夹子后出现白色沉淀，短时间内沉淀不变色Fe22OHFe(OH)2,第8讲 要点探究,解析 当夹紧a时，A试管便成了一个封闭体系，产生的H2使A试管内压强增大，将生成的FeSO4溶液压入B中，从而发生反应生成Fe(OH)2，而NaOH溶液中的O2可将Fe(OH)2迅速氧化，最后转变成Fe(OH)3，所以看到白色沉淀的时间很短。当用操作2时，产生的H2首先通过导气管通入到B中的NaOH溶液中，将其中的O2赶走，再夹紧a时，溶液压入B中，此时反应所产生的Fe(OH)2在一段时间内不变色。,
8、第8讲 要点探究,A、B、C三种化合物均由X、Y两种元素组成，均能与某溶液E反应；与同一种单质G在相同的条件下反应均能生成单质Y和化合物H，且此类反应在工业生产中具有重要意义，反应关系如图85所示。,变式题,第8讲 要点探究,(1)A的化学式_。(2)写出B与E反应的离子方程式_。(3)写出D到F的离子方程式_。(4)写出C与G反应的化学方程式_。,第8讲 要点探究,解析此题考查了铁及其化合物之间的相互转化，涉及2价铁与3价铁的转化及铝热反应等。由A、B、C三种化合物均由相同的元素组成，则D、F中若含相同元素，则D到F的过程必为氧化过程，故可联想铁及其化合物；且A、B、C与G的反应均为置换反应
9、，经验证：A、B、C、D、E、F、G、H、Y分别为FeO、Fe3O4、Fe2O3、FeCl2、HCl、FeCl3、Al、Al2O3、Fe。,第8讲 要点探究,【知识梳理】,“铁三角”的转化关系,探究点三“铁三角”的转化关系,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,(3)Fe2Fe，在金属活动性顺序表中排在Fe前的金属，如Zn、Al等，可以将Fe2还原成Fe。Zn FeSO4ZnSO4Fe。注意：K、Ca、Na等活泼金属，由于它们在水溶液中不能存在，所以不能作为还原剂来完成Fe2Fe的转化。,第8讲 要点探究,(4)Fe3Fe2需要较强的还原剂。如Fe、Zn、H2S(S2)、KI(
10、I)、Na2SO3(SO)等，Cu虽不是强的还原剂，但因Fe3具有较强的氧化性，可被Cu还原成Fe2。Cu2FeCl3CuCl22FeCl2H2S2FeCl32FeCl2S2HCl2KI2FeCl32FeCl2I22KCl,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,【要点深化】,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,例3下列叙述正确的是()A向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2 B向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含Fe2，不含Mg2 C过量的铁粉投入到一定的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶
11、液显红色 D检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加NH4SCN溶液23滴即可,【典例精析】,第8讲 要点探究,例3 D 加入KSCN溶液变红色，说明含Fe3，但Cl2具有氧化性，无法判断原来是Fe2还是Fe3，A项错误；加入NaOH溶液得白色沉淀后变成红褐色，说明含Fe2，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否有Mg2，B项错误；过量的铁粉与稀硝酸反应最终生成的是Fe2，C项错误；D项正确。,第8讲 要点探究,点评检验Fe2和Fe3时要结合它们所处的溶液环境选择合适的检验方法，比如在Fe2和Fe3共存的溶液中检验Fe2，就选用酸性KMnO4溶液，若KMnO4
12、溶液紫色褪去，则证明含有Fe2。变式题则主要从Fe2的还原性和Fe3的氧化性上进行了考查。,第8讲 要点探究,能正确表示下列反应的离子方程式是()A将氧化亚铁溶于稀硝酸：FeO2H=Fe2H2OB氢氧化铁溶于过量的氢碘酸：Fe(OH)33H=Fe33H2OC将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O48H=Fe22Fe34H2ODFeCl3溶液与KSCN溶液混合：Fe33SCN=Fe(SCN)3,变式题,第8讲 要点探究,C,A项忽视了Fe2的还原性，正确的离子方程式应为3FeO10HNO=3Fe3NO5H2O；B项忽视了Fe3与I的氧化还原反应，正确的离子方程式为2Fe(OH)36H2I=2Fe2I26H2O；D项FeCl3溶液与KSCN溶液反应生成的是红色溶液，而不是沉淀。,
