2021届高考第一轮复习 金属及其化合物
铁及其化合物
一、铁及其化合物 ?一?铁的存在与性质 1.铁的存在
2.铁的性质 (1)物理性质 颜色状态 银白色固体 (2)化学性质(写出化学方程式或离子方程式) ①与非金属反应
常温 与O2反应 与Cl2反应 与S、I2反应 ②与H2O(g)反应
高温
3Fe+4H2O(g) =====Fe3O4+4H2。 ③与酸反应
与H反应 过与稀HNO3 反应 量 少量 与浓H2SO4、 浓HNO3反应 ④与盐(Cu2、Fe3)反应
Fe+Cu2===Fe2+Cu、Fe+2Fe3===3Fe2 1
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+导电、导热性、延展性 良好 特性 被磁铁吸引 地壳含量 占第4位 铁锈(成分为Fe2O3·xH2O) 3Fe+2O2=====Fe3O4 2Fe+3Cl2=====2FeCl3 △△点燃点燃点燃 点燃 Fe+S=====FeS、Fe+I2=====FeI2 Fe+2H===Fe2+H2↑ Fe+4H+NO3===Fe3+NO↑+2H2O +-+++3Fe+8H+2NO3===3Fe2+2NO↑+4H2O +-+常温下钝化,加热分别生成SO2、NO2 2021届高考第一轮复习 金属及其化合物
[提醒] 铁与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2,铁与强
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氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3。
?二?铁的氧化物 化学式 俗称 色态 溶解性 铁的价态 与H反应的离子方程式 共性 ?三?铁的氢氧化物
化学式 色态 溶解性 与盐酸反应 Fe(OH)2 白色固体 难溶于水 Fe(OH)2+2H=== Fe2+2H2O — 可溶性亚铁盐与碱反制法 应:Fe2+2OH===Fe(OH)2↓ +-++++
FeO — 黑色粉末 难溶于水 +2价 FeO+2H===Fe2+H2O ++Fe2O3 铁红 红棕色粉末 难溶于水 +3价 Fe2O3+6H===2Fe3++Fe3O4 磁性氧化铁 黑色晶体 难溶于水 +2价,+3价 Fe3O4+8H===Fe2+2Fe3+4H2O ++++3H2O 高温时,都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,生成单质铁 Fe(OH)3 红褐色固体 难溶于水 Fe(OH)3+3H=== Fe3+3H2O 2Fe(OH)3=====Fe2O3+3H2O 可溶性铁盐与碱反应:Fe3+3OH+-++△受热分解 ===Fe(OH)3↓ 空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成二者的关系 Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
[提醒] ①FeO和Fe3O4与HNO3反应时,除考虑与H的反应外,还考虑Fe2被HNO3
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氧化成Fe3。
②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时,除考虑与H的反应外,还考虑Fe3被I还原为Fe2。
?四?亚铁盐与铁盐
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1.亚铁盐
含有Fe2的溶液,呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。 (1)氧化性:Fe2与Zn反应的离子方程式为 Zn+Fe2===Fe+Zn2。
(2)还原性:Fe2与Cl2反应的离子方程式为 2Fe2+Cl2===2Fe3+2Cl。 2.铁盐
(1)氧化性:含Fe3的溶液,呈黄色,Fe3具有较强的氧化性。Fe3与Cu、I反应的离
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子方程式为
2Fe3+Cu===Cu2+2Fe2, 2Fe3+2I===2Fe2+I2。
(2)特性:含有Fe3的盐溶液遇到KSCN时变成血红色。
(3)FeCl3易水解:将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O=====Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
(4)其他重要的铁盐及应用
绿矾(FeSO4·7H2O) 高铁酸钾(K2FeO4) 莫尔盐(或摩尔盐) [(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O] 赤血盐[K3Fe(CN)6]
3.Fe2、Fe3的相互转化 Fe2
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△
用作补血剂及植物补铁剂 用作水处理剂或制作高能电池 用于冶金、电镀及织物媒染剂 用于检验Fe2 +强氧化剂如①HNO3
还原剂如②Fe
Fe3
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上述转化中标号反应的离子方程式为
①3Fe2+4H+NO3===3Fe3+NO↑+2H2O; ②2Fe3+Fe===3Fe2。
[对点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2018·全国卷Ⅱ)向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色变化;该实验过程可用来探究维生素C的还原性(√)
(2)(2018·北京高考)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,观察到产生白色沉淀,随后变为红褐色;该实验中的颜色变化与氧化还原反应无关(×)
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(3)(2018·江苏高考)Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2(√) (4)(2017·海南高考)细铁粉可作食品抗氧剂(√)
(5)(2017·江苏高考)向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色,证明溶液中含Br2(×) (6)(2016·全国卷Ⅲ)铁比铜金属性强,所以可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板(×) (7)(2016·江苏高考)向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉:Fe3+Fe===2Fe2(×)
(8)(2016·江苏高考)室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe3的氧化性比I2的强(√)
(9)(2016·上海高考)用NaOH溶液和盐酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2(×) 2.《本草纲目》中记载“慈石治肾家诸病,而通耳明目。慈石,色轻紫,石上皲涩,可吸连针铁,俗谓之熁铁石”。“慈石”的主要成分是( )
A.铁 C.氧化铁
B.氧化铜 D.四氧化三铁
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3.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.Fe+4H+NO3===Fe3+NO↑+2H2O B.Fe3O4+8H===Fe2+2Fe3+4H2O C.Fe(OH)3+3H===Fe3+3H2O
D.3Fe(OH)2+10H+NO3===3Fe3+NO↑+8H2O 4.下列试剂中,不能使Fe2转化为Fe3的是( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④稀HNO3 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液 A.①②③ C.②④⑤
二、Fe2、Fe3的检验及铁三角的应用 ?一?Fe2、Fe3的检验 1.Fe2的检验 方法1 滴加KSCN溶液滴加氯水2+ 样品溶液―――――――→无现象―――――――→溶液变红色,证明含有Fe或双氧水++
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B.①③④ D.②⑤⑥
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加入NaOH溶液样品溶液――――――――→产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,方法2 方法3 证明含有Fe2 加入K3[Fe?CN?6]溶液+样品溶液―――――――――→生成蓝色沉淀,证明含有Fe2 ++2.Fe3的检验 方法1 方法2 滴加KSCN溶液+样品溶液――――――――→溶液变红色,证明含有Fe3 加入NaOH溶液+样品溶液―――――――→产生红褐色沉淀,证明含有Fe3 +[提醒] ①检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN)。
②Fe3、Fe2、Cl同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2(Cl能还原酸性KMnO4,有干扰)。
?二?铁三角及其应用
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1.完成下列离子方程式,体会Fe2与Fe3转化条件 (1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀: 2Fe3+H2S===2Fe2+S↓+2H。
(2)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液,溶液变蓝: 2Fe3+2I===I2+2Fe2。 (3)向FeCl2溶液中滴入H2O2: 2Fe2+H2O2+2H===2Fe3+2H2O。 (4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色: 5Fe2+MnO4+8H===5Fe3+Mn2+4H2O。
(5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中,有无色气体放出: 3Fe2+4H+NO3===3Fe3+NO↑+2H2O。 2.“铁三角”转化关系的应用 (1)判断离子能否共存
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