新高一化学暑期衔接53 铁学生版.docx
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新高一化学暑期衔接53铁学生版
5.3、铁及其化合物
一、铁
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.
2、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Ⅶ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.
3、铁的化学性质:
①与非金属反应:
3Fe+2O2
Fe3O4
2Fe+3C12
2FeCl3
说明:
铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色.
Fe+S
FeS
说明:
铁跟氯气、硫反应时,分别生成+2价和+3价的铁,说明氧化性:
氯气>硫.
②与水反应:
a.在常温下,在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下,Fe易被腐蚀(铁生锈).
b.在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2:
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
③与酸反应:
a.与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应.例如:
Fe+2H+=Fe2++H2↑
b.铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时,产生钝化现象,因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中.
④与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应.例如:
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
归纳:
铁的化学性质及在反应后的生成物中显+2价或+3价的规律如下;
二、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
FeO
Fe2O3
Fe3O4
铁的化合价
+2
+3
+2、+3
俗名
—————
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
氧化物类别
碱性氧化物
碱性氧化物
————————
跟酸反应
FeO+2HCl=FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
————————
用途
—————
油漆、涂料及炼铁原料
制磁铁及炼铁原料
三、铁的氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
制备
Fe2++2OH-=Fe(OH)2
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
性质
白色絮状沉淀
红褐色沉淀
还原性
在空气中迅速被O2氧化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
加热易分解
2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
不稳定
Fe(OH)2==FeO+H2O
跟酸反应
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
四、铁离子、亚铁离子的检验
(1)Fe3+的检验
滴入KSCN溶液
结论
FeCl3溶液
溶液变红色
Fe3+与SCN-反应生成红色物质
FeCl2溶液
溶液无明显变化
Fe2+与SCN-不反应
Fe2+、Fe3+的检验
(1)Fe2+的检验方法:
①含有Fe2+的溶液呈浅绿色;
②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,最后变为红褐色,说明含Fe2+.
③向待检液中先滴加KSCN溶液,无变化,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++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
(2)Fe3+的检验方法:
①含有Fe3+的溶液呈黄色;
②向待检液中滴加NaOH溶液或氨水,产生红褐色沉淀,说明含Fe3+.
③向待检液中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,说明含Fe3+.
(2)Fe3+离子的氧化性
加入
现象
结论
FeCl3溶液中加入铁粉,再加入KSCN溶液
溶液由黄色变为浅绿色
Fe3+有氧化性
2Fe3++Fe=3Fe2+
FeCl2溶液加入氯水,振荡
溶液由浅绿色变为红色
Fe2+有还原性
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(3)Fe2+及Fe3+的相互转化(铁三角)
(1)Fe+2H+=Fe2++H2↑
(2)2Fe+3Cl2=2FeCl3
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(4)2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+
(5)FeO+C=Fe+CO
(6)Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
五、[合金]
(1)合金的概念:
由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合在一起而成的具有金属特性的物质.
(2)合金的性质:
①合金的硬度比它的各成分金属的硬度大;②合金的熔点比它的各成分金属的熔点低.
六、金属的冶炼
1、从矿石中提取金属的一般步骤有三步:
①矿石的富集.除去杂质,提高矿石中有用成分的含量;②冶炼.利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂将金属矿石中的金属离子还原成金属单质;⑧精炼.采用一定的方法,提炼纯金属.
2、冶炼金属的实质:
用还原的方法,使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子.
3、金属冶炼的一般方法:
①加热法.适用于冶炼在金属活动顺序表中,位于氢之后的金属(如Hg、Ag等).例如:
2HgO
2Hg+O2↑HgS+O2
Hg+SO2↑
2Ag2O
4Ag+O2↑2AgNO3
2Ag+2NO2↑+O2↑
②热还原法.适用于冶炼金属活动顺序表中Zn、Fe、Sn、Pb等中等活泼的金属.常用的还原剂有C、CO、H2、Al等.例如:
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2(炼铁)ZnO+C
Zn+CO↑(伴生CO2)
WO3+3H2
W+3H2OCr2O3+2Al
2Cr+A12O3(制高熔点的金属)
⑧熔融电解法.适用于冶炼活动性强的金属如K、Ca、Na、Mg、A1等活泼的金属,通过电解其熔融盐或氧化物的方法来制得.例如:
2A12O3
4Al+3O2↑2NaCl
2Na+C12↑
④湿法冶金(又叫水法冶金).利用在溶液中发生的化学反应(如置换、氧化还原、中和、水解等),对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程.湿法冶金可用于提取Zn、U(铀)及稀土金属等.
[金属的回收]
地球上的金属矿产资源是有限的,而且是不能再生的.随着人们的不断开发利用,矿产资源将会日渐减少.金属制品在使用过程中会被腐蚀或损坏,同时由于生产的发展,新的产品要不断替代旧的产品,因而每年就有大量废旧金属产生.废旧金属是一种固体废弃物,会污染环境.要解决以上两个问题,最好的方法是把废旧金属作为一种资源,加以回收利用.这样做,既减少了垃圾量,防止污染环境,又缓解了资源短缺的矛盾.回收的废旧金属,大部分可以重新制成金属或它们的化合物再用.
1、当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是()
A.食盐溶液B.盐酸C.
胶体D.硫酸铜溶液
2、为除去
溶液中含有的少量的
杂质,可选用的最佳药品是()
A.滴入KSCN溶液B.通入氯气
C.加入铜粉D.加入铁粉
3、下列物质能将Fe2+转化为Fe3+的有 ()
①新制氯水 ②锌 ③稀硝酸 ④铜 ⑤铁
A.①②③ B.②④⑤
C.①③ D.①②③④
4、为了检验硫酸亚铁溶液是否变质,可以向溶液中加入 ()
A.KSCN溶液 B.NaOH溶液 C.石蕊试液 D.铁片
5、在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。
应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气反应的实验”。
请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的化学方程式______________________________________________。
(2)实验前必须对整套装置进行的操作是____________________________________。
(3)碱石灰的作用是______________________________________________________。
(4)如果要在A处玻璃管口处点燃生成的气体,则必须对该气体进行_____________,检验这一操作的目的是______________________________。
6、已知A为金属单质,它们之间能发生如下反应(部分产物未标出)
A
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出物质B、D的化学式:
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应①
反应②
(3)写出下列反应的离子方程式:
反应C→D
反应D→C
(4)检验D中阳离子的方法:
________________________________________________
A
1、铁与下列物质反应时,能生成氢气的是()
①氧气②水蒸气③稀硫酸④硫酸铜溶液
A.①②B.①④C.②③D.①②④
2、下列氯化物,不能用金属和氯气直接反应制得的是()
A.CuCl2B.FeCl2C.MgCl2D.KCl
3、下列离子方程式正确的是( )
A.铁跟FeCl3溶液反应:
Fe+Fe3+=2Fe2+
B.Fe跟稀盐酸反应:
2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C.FeCl2溶液跟Cl2反应:
Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
D.Fe(OH)3跟盐酸反应:
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
4、下列关于Fe(OH)3胶体的制备,正确的操作是 ( )
A.将FeCl3溶液滴入蒸馏水中即可
B.将FeCl3溶液滴入热水中,得到黄色液体即可
C.将FeCl3溶液滴入沸水中,得到红褐色液体即可
D.将FeCl3溶液滴入沸水中,并继续加热煮沸至生成红褐色沉淀即可
5、当水蒸气通过红热的铁时,反应的化学方程式为__________________________,在反应中铁元素化合价______,发生__________反应,铁表现出较强的____________。
6、因为多数金属单质有较强的____________,所以自然界中的大多数金属以____________态存在,只有极少数极不活泼的金属如____________等以____________态存在。
B
1、下列关于FeCl3溶液的说法中,正确的是()
A.溶液呈浅绿色B.不能与铁粉反应
C.遇KSCN溶液变成红色D.能与NaOH溶液反应产生白色沉淀
2、下列物质中,属于强电解质的是()
A.醋酸B.Fe(OH)3C.AgNO3D.H2O
3、在强酸性溶液中能大量共存的无色透明离子组是( )
A.K+Na+NO3-CO32- B.Mg2+Na+Cl-SO42-
C.K+Na十Cl-Cu2+ D.Na十Ba2+OH-SO42-
4、铁与下列物质反应时,能生成黑色固体的是()
①氧气②水蒸气③稀硫酸④硫酸铜溶液
A.①②B.①④C.②③D.①②④
5、回答下列关于铁元素及其化合物的问题。
(1)除去铁粉中混有的少量铝粉,可以选用的试剂为(填字母序号)。
A.稀盐酸B.氢氧化钠溶液C.浓硫酸
需要进行的分离操作是,涉及主要反应的离子方程式为
。
(2)向一支装有FeCl3溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,现象为,其中含铁元素产物的化学式是。
C
1、下列有关金属的说法中,正确的是
纯铁不容易生锈②钠着火用水扑灭③铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属
缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血
青铜、不锈钢、硬铝都是合金
KSCN溶液可以检验Fe3+离子
A.
B.②③
C.
③
D.
②
2、
(1)含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成______,可以利用这一反应检验Fe3+的存在。
(2)Fe2+和Fe3+的相互转变
FeCl3溶液中加入
现象
主要离子方程式
铁粉,KSCN溶液
氯水
3、已知有以下物质相互转化
试回答:
(1)写出E的化学式 ,H的化学式 。
(2)写出由E转变成F的化学方程式 。
(3)检验G溶液中的金属阳离子的方法是:
;
向G溶液加入A的有关离子反应方程式 。
1、既可以通过单质与单质化合,也可以通过溶液中的复分解反应来制得的化合物是D
A.FeCl3B.Al2S3C.FeCl2D.FeS
2、下列离子方程式书写正确的是
A.铝粉投入到NaOH溶液中:
2Al+2OH-══2AlO2-+H2↑
B.AlCl3溶液中加入足量的氨水:
Al3++3OH-══Al(OH)3↓
C.三氯化铁溶液中加入铁粉:
D.FeCl2溶液跟Cl2反应:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
3、
判断:
氧化性强弱的顺序是()
A.
B.
C.
D.
4、证明某溶液只含有Fe2+
而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色
D.只需
滴加KSCN溶液
二.填空题:
1.通常用小苏打的悬浊液除去CO2中的HCl,反应的离子方程式为__________,
不能用NaOH溶液的原因是_____________,也不能用NaCO3的原因是___________________________(用离子方程式表示原因)
2.某河道两旁有甲乙两厂,它们排放的工业废水中含有K+,Ag+,Fe3+,Cl-,OH-,NO3-六种杂质离子,甲厂的废水是无色透明的,乙厂的废水有明显的颜色。
(1)甲厂的废水明显呈__性;其中所含三种离子是________
(2)乙厂废水有明显的__色
(3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的____(填离子符号)化为沉淀,过滤所得的废水中主要含______,可以用来浇灌农田。
三.实验题:
1.我国南方某些地方的井水拿来久置后,井水有澄清透明变为有少量棕红色絮状沉淀积于缸底,水面浮着一层“锈皮”,当地居民采用加明矾的方法处理。
(1)井水久置后,水面浮着一层“锈皮”的主要成分是(写化学式)______
(2)用化学方法除去该井水中主要杂质离子元素的步骤是_________,离子方程式是_____________________
(3)用化学方法鉴别经是否为明矾处理后的水的步骤是______________
2、某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:
据此回答下列问题:
(1)I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是。
(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、C、D、E所含物质的化学式
沉淀固体B;C;沉淀D;溶液E。
(3)写出①、②、③、④四个反应方程式
①;②;
③;④。
一、选择题:
1.对氧化铝的分类中正确的是()
A.酸性氧化物B.碱性氧化物
C.两性氧化物D.不成盐氧化物(像CO一样)
2.氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝的哪个性质()
A.酸性 B.碱性 C.两性D.氧化性
3.下列物质露置在空气中,质量会减轻的是()
A.NaOHB.Na2O2C.无水CaCl2D.Na2CO3·10H2O
4.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。
为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质,在包装袋中可以放入的化学物质是()
A.无水硫酸铜B.硫酸亚铁C.食盐D.生石灰
5.下列操作中,溶液的颜色不发生变化的是()
A.碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸B.硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液
C.碘水中滴加淀粉碘化钾溶液D.氯化铁溶液中加入还原性铁粉
6.下列关于“焰色反应”的理解正确的是()
A.只有金属单质才有焰色反应
B.只有金属化合物才有焰色反应
C.只有某些金属或其化合物才有焰色反应
D.只有金属离子才有焰色反应
二、填空题
7.有两包白色粉末,只知分别是K2CO3和NaHCO3,请你写出鉴别方法(可以少于2种,也可以多于2种,写出2种方法可得6分,3种以上方法得8分)?
(1)。
(2)。
(3)。
9.A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色,而B的焰色反应为紫色,A、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E。
试推断
A:
________、B:
________、C:
_________、D:
_________、E:
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