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1、-铁及其化合物-精锐教化学科老师辅导讲义学员编号:年级:课时数:3课时学员姓名:辅导科目:化学学科老师:学员编号:年级:课时数:3课时学员姓名:辅导科目:化学学科老师:授课主题铁及其化合物授课日期刚好段教学内容一、专题检测1、把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中,充分反应后,溶液中大量存在的金属阳离子是()A.只有Fe2B.只有Fe3+C.有Fe2和Cu2+D.有Fe3+和Cu2+2、由FeO.Fe203和Fe304组成的混合物,测得其中铁元素与氧元素的质量比为21:8,则这种混合物中FeOFe203和Fe304的物质的量之比是()A.1:1B.2:1:1C.1:1:1D.1:1:33、在下列
2、所指的各溶液中,分别滴加NHoSCN溶液后,溶液不呈血红色的是()A.加入足量镁粉的Fe2(SO4)3溶液B.加入过量铁粉的稀硝酸溶液C.铁丝在足量的氯气中燃烧后,所得产物的溶液D.长期暴露在空气中的绿矶溶液4、(2013上海卷改编)22.肯定量的FeS和FeS2的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体V1.(标准状况),向反应后的溶液中(存在Fe3+和S042-)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到Fe20324.Og,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1:3,则V可能为A.40.51.B.43.51.C.45.71.D.46.81.5、agFe和含bgHNO3的
3、稀溶液恰好完全反应生成N0,若a:b=l:3,则被还原的HNO3的质量可能为或.二、学问梳理(说明:依据考纲,梳理相关连的学问点,做成专题模块。)1.铁单质的物理性质1)铁在地壳中的含量:铁在地壳中的含量居第四位,仅次于氧、硅和铝.铁元素的原子结构:铁的原子序数为26,位于元素周期表第四周期Vn族,属过渡元素.铁原子的最外层电子数为2个,可失去2个或3个电子而显+2价或+3价,但+3价的化合物较稳定.2)物理性质:纯铁是光亮银白色金属;纯铁的抗蚀力相当强;有延展性、导热性和导电性;具有铁磁性,能被磁铁吸引,在磁场的作用下,自身也能产生磁性。2 2、铁单质的化学性质铁单质能与非金属化合,能与水蒸
4、气、酸反应,在冷的浓H2SO4、浓HNO3中钝化、能与盐溶液反应。Fe_+等较弱氧化剂如Ag,Hg,Cu,H,I,222SFe2+Fe等浓较强氧化剂如423222,HN,Br,Cl,SOH00Fe3+Fe2+一等氧化剂如4322222,H,0,Br,KMnOHNO0ClFe3+Fe3+等还原剂22-2,S,Fe,CSOSHIFe2+XFe与水蒸气反应生成四氧化三铁是混合价态。3 .铁的氧化物XFe与水蒸气反应生成四氧化三铁是混合价O3.铁的氧化物铁的氧化物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeOFe203Fe304溶名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体化合价+232,+3水溶性不溶跟酸反
5、应:FeO+2H+Fe2+2H20Fe304+8HFe2+2Fe3+4H203Fe0+10HN03(稀)3Fe(NO3)3+NO+5H20Fe203+6HI2FeI2+12+3H20氧化亚铁不稳定性:6Fe0+022Fe304具有氧化性:FeX0y+yCOxFe+yCO28Al+3Fe304高温一4A1203+9Fe4,铁的氢氧化物名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色白色红褐色水溶性不溶不溶与酸反应Fe(OH)2+2HClFeCl2+2H203Fe(0H)2+IOHNO3(稀)Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H202Fe(0H)3+6HI3Fe(N03)3N0+8
6、H202FeI2+12+6H20加热分解6Fe(OH)2+022Fe304+6H202Fe(OH)3Fe203+3H20还原性4Fe(OH)2+02+2H204Fe(0H)3制法Fe2+20H-Fe(OH)2Fe3+30H-Fe(OH)35.Fe2+与Fe3+的检验与保存:(l)Fe2+的检验方法:含有Fe2+的溶液呈浅绿色;向待检液中滴加NaOH溶液或氨水,产生白色絮状沉淀,露置在空气中一段时间后,沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色,说明含Fe2+.向待检液中先滴加KSCN溶液,无改变,再滴加新制的氯水,溶液显红色,说明含Fe2+.有关的离子方程式为:2Fe2+C122Fe3+2C1Fe3+3S
7、CN-Fe(SCN)3保存方法:酸性条件下加铁粉保存(2)Fe3+的检验方法:含有Fe3+的溶液呈黄色;向待检液中滴加NaoH溶液或氨水,产生红褐色沉淀,说明含Fe3+.向待检液中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,说明含Fe3+.保存方法:保存方法:酸性条件防水解。6.进行铁及其化合物的计算:6.进行铁及其化合物的计算:规律总结:(1)铁元素有变价特点,要正确推断产物(如有强氧化剂浓H2S04,HNO3等存在时生成三价铁);(2)铁及其化合物可能参与多个反应,要正确选择反应物及反应的化学方程式;(3)反应中生成的铁化合物又可能与过量的铁反应,因此要细致分析铁及其化合物在反应中是过量、适量,还是不
8、足量;(4)当依据化学方程式或离子方程式计算时,找出已知量与未知量的关系,列出方程式或方程式组(关系式法);(5)常常用到差量法、守恒法(尤其是电荷守恒与电子守恒).7.炼钢炼铁1、概念:金属从矿石里提炼出来的过程,叫金属的冶炼。也许步骤:矿石的富集、冶炼、精炼。一般方法:a、热分解法:适合Hg与Ag的冶炼如2HgO2Hg+02b、热还原法:适合金属活动性依次表中位于Zn与Cu之间的金属的冶炼Fe203+2A1高温2FeAl203;Fe203+3C0高温2Fe3C02C、电解法:适合活泼金属Mg、K、Na、Al的冶炼。2NaCl(熔融)一电解Na+Cl2;2A1203(熔融)一电解4A1+30
9、2(2)炼铁和炼钢炼铁炼钢原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、空气(或纯氧、氧化铁)、生石灰、脱氧剂化学原理在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去主要反应还原剂的生成C+02CO2CO2+C高温2C0铁的还原Fe203+3C0高温2Fe+3C02炉渣的生成CaCO3高温CaO+CO2CaO+SiO2高温CaSiO3氧化:2Fe+02高温2FeOFeO氧化铁水里的Si、Mn.C等。如C+FeO高温Fe+CO造渣:生成的硅锦氧化物与铁水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。脱氧,并调整Mn、Si含量2FeOSi高温2Fe+SiO2主要设备高
10、炉转炉三、专题突破(专题突破中习题的设计依次,要依据二、学问梳理中学问点的支配依次进行。)【考点1铁的物理性质例1、铁和铁合金是生活中常用的材料,下列说法正确的是()A.不锈钢是铁合金,只含金属元素B.肯定条件下,铁粉可与水蒸气反应C.铁与盐酸反应,铁合金不与盐酸反应D.在空气中,铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【考点2铁的化学性质例2、把一块AKFe合金放入足量盐酸中,通入足量的C12,再加过量NaOH溶液、过滤,把滤渣充分灼烧,得到固体残留物恰好与原合金质量相等,则合金中Fe.Al质量比为()A、1:1B、3:1C、1:4D、7:3【考点3】铁的氧化物例3、合成氨工业生产中所用的一Fe催化剂的主要成
11、分是FeO,Fe203(1)某FeOFe203混合物中,铁、氧的物质的量之比为4:5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1:2时,其催化活性最高,此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为(用小数表示,保留2位小数)。(3)以Fe203为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量炭粉,发生如下反应:2Fe203+C4Fe0+C02。为制得这种活性最高的催化剂,应向480gFe203粉末中加入炭粉的质量为go(变式训练)在由Fe.FeO和Fe203组成的混合物中加入100m1.2mol/1.的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448m1.气体(标准状况),
12、此时溶液中无Fe3+离子.则下列推断正确的是().A.混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量之比为1:2C.混合物里,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe203的物质的量多D.混合物里,Fe203的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多【考点四】铁的氢氧化物例4、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀.方法一:用不含Fe3+的FeS04溶液与用不含02的蒸储水配制的NaOH溶液反应制备.(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入O(2)除去蒸馈水中溶解的02常采纳的方法.(3)生成白色Fe(OH
13、)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含02的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液.这样操作的理由是O方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备.(1)在试管I里加入的试剂是O(2)在试管II里加入的试剂是c(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管I和11中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的试验步骤是O(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是【考点5】铁离子的性质例5【考点5铁离子的性质例5、某爱好小组对如何延长硫酸亚铁溶液的保质期绽开了探讨。(1)制备硫酸亚铁溶液,最合适的试剂组为(填编号);a.过量铁屑和稀硫酸b.过量稀硫酸和
14、铁屑c.过量硫酸铁溶液和铁屑(2)试验室保存硫酸亚铁溶液的一般方法是:该爱好小组取等体积的硫酸亚铁溶液分别加入三个烧杯中,各滴入3滴KSCN试剂,然后进行如下试验:烧杯编号加入试剂铁粉0.Ig铁粉0.lg,0.lmol1.H2SO43m1.0.lmol1.H2SO43m1.红色出现时间(天)1天4天左右8天以上(3)在烧杯中加入2种试剂后,即可视察到的现象为;(4)通过比较上述3组试验,可以得出的结论为;(5)硫酸亚铁溶液在空气中易氧化,氧化产物易水解生成Fe(OH)3,导致溶液酸性增大。试用一个离子方程式表示上述反应过程中的改变;硫酸亚铁溶液在空气中变质的反应为可逆反应,试用化学平衡理论说明
15、烧杯出现红色最晚的缘由【变式训练】硫酸亚铁晶体(FeSO47H20)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。试验步骤如下:请回答下列问题:(1)证明步骤滤液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液,再滴加,该过程的现象为:O(2)步骤加入过量H202的目的:O(3)步骤中反应的离子方程式:O(4)步骤中一系列处理的操作步骤:过滤、灼烧、称量。(5)若试验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量go(6)该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。(5Fe2+Mn04+8H+5Fe3+Mn2+4H20)试验前,首先要精确配制肯定物质的量浓度的KMnO4溶液250m1.,配制时须要的仪器除天平、玻棒、烧杯、胶头滴管外,还需。上述试验中的KMnO4溶液须要酸化,用于酸化的酸a.稀硝酸b.稀硫酸c.稀盐酸d.浓硝酸滴定到终点时的颜色为色。(7)正常人每天应补充Mmg左右的铁。其中绝大部分来自于食物。假如全部通过服用含Fe