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1、第7讲铁及其化合物考纲定标热点定位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。1.铁及其化合物的转化关系。2Fe3、Fe2的检验。3铁盐、亚铁盐的制备流程及Fe2还原性、Fe3氧化性的实验探究。铁的主要性质及应用基础全扫描1铁的物理性质铁具有金属的共性,具有能被磁铁吸引的特性。2铁的化学性质铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为2价和3价。(1)与非金属单质的反应:与O2的反应:常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe2O3。点燃:3Fe2O2Fe3O4。与Cl2的反应:2Fe3Cl22FeCl3。与S的反应:FeSFeS。(2)与水的反应:常温下铁与水不反应,在高
2、温条件下与水蒸气反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。(3)与酸的反应:与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe2H=Fe2H2。与氧化性酸:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。(4)与某些盐溶液的反应:与CuSO4溶液反应的离子方程式:FeCu2=Fe2Cu。与FeCl3溶液反应的离子方程式:2Fe3Fe=3Fe2。认知无盲区(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同,Fe与Cl2反应生成FeCl3,而Fe与盐酸反应生成FeCl2。(2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。(3)铁与硫蒸气反应生成的是
3、FeS而不是Fe2S3。(4)分析铁与稀HNO3反应的关键一是明确哪种物质过量,二是根据两种物质的量分析讨论判断。根据反应的化学方程式:HNO3过量:Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O,Fe过量时:3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O,可以用数轴表示:即:,产物仅有Fe(NO3)3,HNO3可能有剩余;,产物仅有Fe(NO3)2,Fe可能有剩余;Cu2,加入Fe先还原Fe3,然后再还原Cu2。二、双项选择题(本题包括2上题,每小题6分,共12分)7(2012韶关质检)下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2B向某溶液中加入酸性KM
4、nO4溶液,溶液褪色,说明原溶液中一定含Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3D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,说明该溶液中只含有Fe2,可能含有Mg2解析:选CDA项,说明含Fe3,但不排除Fe2的存在;B项,也可能含SO等还原性离子。8(2012深圳中学质检)下列反应的离子方程式正确的是()AFe3O4与足量稀盐酸反应:Fe3O48H=Fe22Fe34H2OBFeCl3溶液腐蚀电路板:Fe3Cu=Fe2Cu2C用FeS除去工业废水中的Hg2:FeSHg2=HgSFe2D0.1 mol FeBr2中滴入含Cl2 0.1 mol
5、氯水:2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl解析:选ACB项,电荷不守恒;D项,离子方程式应为2Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24Cl。三、非选择题(本题包括4小题,共64分)9(16分)由于Fe(OH)2易被空气中的O2氧化,某同学采用如图所示装置,在装置中用NaOH溶液、铁屑和稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2。(1)在锥形瓶A中应加入的试剂是_。(2)在锥形瓶B中应加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在A和B中加入试剂,打开止水夹,塞紧后的实验步骤是_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是_。(5)反应后,若拔掉B中的塞子,向溶液
6、中通入空气,现象是_,其反应的方程式为_。解析:锥形瓶B是开口式,无法用产生的气体将试剂压入A中,所以制取FeSO4应放在锥形瓶A中,而在B中盛不含O2的NaOH溶液。当Fe与稀H2SO4放入锥形瓶A后,产生的H2可以从锥形瓶A的支管处排出,从而排尽锥形瓶A内空气。再经过止水夹通入B中,排尽B内空气。然后关闭止水夹C,A内产生的H2无法逸出,造成瓶内压强增大,将A内FeSO4溶液通过长导管压入B内,在此过程中,液体都处于H2环境,从而避免了被空气中O2的氧化,使得Fe(OH)2能保存更长时间。答案:(1)稀H2SO4和铁屑(2)NaOH溶液(3)检验B出口处排出的H2的纯度,当排出的H2已经纯
7、净时再夹紧止水夹(4)锥形瓶A中反应生成的H2充满了锥形瓶A和锥形瓶B,且外界O2不易进入(5)白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)310(16分)(2012宝安、南海、仲元中学、潮阳、中山一中、普宁二中联考)正三价铁元素有一定的氧化性,FeCl3溶液吸收一定量SO2后溶液颜色发生变化。(1)反应的离子方程式为_。(2)除H、OH、H2O外,溶液中一定含有的微粒有_。(填编号)AFe2BFe3CClDSOEH2SO3(3)对还不能确定的粒子存在情况提出合理的假设:假设1:只存在Fe3;假设2:只存在_;假设3:_。(4)设计实验方案,进行实验。写出
8、实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3 molL1 H2SO4、1 molL1 NaOH、0.01 molL1 KMnO4、20% KSCN、3% H2O2、淀粉KI溶液、紫色石蕊试液、品红溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1:步骤2:解析:(1)Fe3能把SO2氧化为SO;(2)FeCl3溶液吸收SO2后颜色发生变化,说明Fe3不能大量存在,在强酸环境中H2SO3不能大量存在,但肯定存在Fe2、Cl、SO;(3)Fe3和H2SO3不能共存,所以假设3只能是二者都不存在;(4)Fe3可用KSCN溶液检验,H2SO3可用品红溶液检验,但是绝不能用KMnO4溶液,因为溶液中有Fe2。答案:(1
9、)2Fe3SO22H2O=2Fe24HSO(2)ACD(3)H2SO3既不存在Fe3,也不存在H2SO3(4)实验步骤预期现象和结论步骤1:取少量溶液于试管A中,滴加23滴20% KSCN溶液。(1)若溶液变血红色,则假设1成立;(2)若溶液不变血红色,则假设2或3成立。步骤2:另取少量溶液于试管B中,滴加23滴品红溶液。(1)若溶液红色褪去,则假设2成立;(2)若溶液呈红色,结合步骤1中(2),则假设3成立。11(16分)(2010四川高考节选)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下:请回答下列问题:(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_。(2)向滤液