在实现目标的道路上,最忌讳的是朝三暮四
第6单元 铁及其化合物
【考点解读】
1.知道铁及其化合物的物理性质;了解铁及其化合物的化学性质 2.了解Fe3+的氧化性,认识Fe3+ 和Fe2+之间的相互转化 3.学会Fe3+的检验方法
4.了解Fe(OH)3的制备方法及其受热分解。
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?)
1
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(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 名称(俗名) 色、态 溶解性 金属价态 与HCl反应 与HNO3反应 与HI反应 与 还 原 剂 稳定性 用途
2
FeO Fe2O3 都难溶于水 Fe3O4 H2 CO Al 在实现目标的道路上,最忌讳的是朝三暮四
2、铁的氢氧化物
化学式 名称 物理 性质 酸碱性 与酸 反应 稳定性 实验室制备 思考: 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
硝酸 盐酸 水溶性 色、态 Fe(OH)2 Fe(OH)3 3
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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
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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.向溴化亚铁溶液中通入过量氯气: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
-13
mol·L
-1
的溶液中 NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
D.在pH=1的溶液中 K+、Fe2+、Cl-、NO3-
【例7】在铁和氧化铁的混合物15g中加入150mL稀H2SO4放出氢气1.68L(标准状况)。当反应停止后,铁和氧化铁均无剩余,且溶液中无Fe3+存在。为了中和过量H2SO4,并使Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀,共耗用3 mol/L NaOH,溶液200mL。求: ①混合物中铁和氧化铁各多少克? ②稀H2SO4的物质的量浓度为多少?
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