《鐵及其化合物復(fù)習(xí)課》教案[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.鞏固鐵及其重要化合物的性質(zhì)和鐵離子、亞鐵離子的檢驗(yàn)方法。2.掌握實(shí)現(xiàn)鐵及其化合物之間轉(zhuǎn)化的試劑和條件。3.提升從物質(zhì)分類、化合價(jià)等多角度認(rèn)識(shí)元素及其化合物性質(zhì)的能力。一、利用“價(jià)類二維圖”認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的關(guān)系1．構(gòu)建鐵及其化合物的價(jià)類二維圖在下圖中適當(dāng)位置標(biāo)注含鐵物質(zhì)，完成鐵及其化合物的“價(jià)—類”二維圖。用箭頭標(biāo)明物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。答案2．同價(jià)態(tài)的鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化從物質(zhì)分類的角度理解鐵及其化合物的性質(zhì)(1)Fe2O3、FeO都是堿性氧化物，寫(xiě)出它們分別溶于稀硫酸的離子方程式：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O；FeO＋2H＋=H2O＋Fe2＋。(2)FeSO4和FeCl3都屬于鹽類，能和堿反應(yīng)生成Fe(OH)2及Fe(OH)3。(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3均屬于堿，寫(xiě)出它們?nèi)苡谙←}酸的離子方程式：Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O；Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O。3．不同價(jià)態(tài)的鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化從化合價(jià)的角度理解鐵及其化合物的氧化性和還原性(1)Fe2O3中的鐵元素為高價(jià)態(tài)，具有氧化性，因而可用還原劑將其還原為鐵單質(zhì)，如高爐煉鐵的原理以化學(xué)方程式表示為：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。(2)Fe2＋化合價(jià)可以升高到＋3價(jià)，表現(xiàn)為還原性，也可以降低到0價(jià)，表現(xiàn)為氧化性。(3)Fe3＋是鐵元素的高價(jià)態(tài)，可以被還原劑還原為＋2或0價(jià)，具有氧化性。(4)Fe(OH)2→Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(1)FeCl2不能通過(guò)化合反應(yīng)制得()(2)同價(jià)態(tài)含鐵物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化一般可通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)()(3)不同價(jià)態(tài)的含鐵物質(zhì)間轉(zhuǎn)化必須通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)()(4)Fe(OH)3只能由可溶性鐵鹽和堿通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)制得，不能通過(guò)化合反應(yīng)制得()(5)向溶液中加入NaOH溶液，生成紅褐色沉淀，則溶液中一定含有Fe3＋，一定不存在Fe2＋和Mg2＋()(6)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2雜質(zhì)，可向溶液中加入過(guò)量鐵粉，然后過(guò)濾()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×除去括號(hào)中的雜質(zhì)，并寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式。(1)FeCl2(Fe3＋)除去方法：加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾，離子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。(2)FeCl3(FeCl2)除去方法：加入氯水或通入Cl2，離子方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)除去方法：滴加H2O2，離子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2H2O＋2Fe3＋。(4)FeCl2(Cu2＋)除去方法：加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾，離子方程式：Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋。二、亞鐵離子和鐵離子的檢驗(yàn)1．只含F(xiàn)e2＋或Fe3＋(1)加NaOH溶液沉淀法(2)加KSCN溶液顯示法2．同時(shí)含有Fe2＋和Fe3＋的溶液Fe2＋對(duì)檢驗(yàn)Fe3＋無(wú)干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋；Fe3＋對(duì)檢驗(yàn)Fe2＋有干擾，不能采用先氧化再加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe2＋，通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去說(shuō)明含有Fe2＋。1．下列有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)方法不合理的是()＋B．用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有FeCl2C．檢驗(yàn)綠礬晶體是否已氧化變質(zhì)，可將綠礬晶體溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再觀察溶液是否變紅D．向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3＋答案B解析B項(xiàng)中的Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。2．證明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的實(shí)驗(yàn)方法是()A．只需滴加硫氰化鉀溶液B．先滴加硫氰化鉀溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色C．先滴加氯水，再滴加硫氰化鉀溶液后顯紅色D．滴加氫氧化鈉溶液，立即產(chǎn)生紅褐色沉淀答案B解析只滴加KSCN溶液，根據(jù)溶液是否顯紅色，能檢驗(yàn)出溶液中是否含有Fe3＋，無(wú)法驗(yàn)證Fe2＋的存在，故A錯(cuò)誤；KSCN與Fe3＋作用使溶液顯紅色，與Fe2＋作用無(wú)此現(xiàn)象，先滴加KSCN溶液，不顯紅色，說(shuō)明原溶液不含有Fe3＋，再滴加氯水后顯紅色，說(shuō)明滴加氯水后溶液中有Fe3＋，證明原溶液含有Fe2＋，故B正確；先滴加氯水，氯氣將Fe2＋氧化成Fe3＋，即使原溶液不含F(xiàn)e3＋，滴加KSCN溶液后也顯紅色，無(wú)法證明原溶液是否含有Fe3＋，故C錯(cuò)誤；滴加NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，只能證明存在Fe3＋，故D錯(cuò)誤。1．已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化：試回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出B的化學(xué)式：，D的化學(xué)式：。(2)寫(xiě)出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式：。(3)寫(xiě)出用KSCN鑒別G溶液的離子方程式：。向G溶液中加入A的有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：。答案(1)FeCl2KCl(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)32Fe3＋＋Fe=3Fe2＋解析解題的突破口是白色沉淀→紅褐色沉淀→G溶液，即為Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3。2．鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示：Fe2＋eq\o(,\s\up7(①),\s\do5(④))Fe3＋eq\o(,\s\up7(②),\s\do5(③))FeOeq\o\al(2－,4)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)Fe與過(guò)量鹽酸反應(yīng)可以制取FeCl2，若用反應(yīng)所得的酸性溶液，實(shí)現(xiàn)上述①、④的轉(zhuǎn)化，要求產(chǎn)物純凈，可分別選用(填字母)。a．Cl2 b．Fec．Cu d．KMnO4(2)如下化學(xué)方程式中：Fe2O3＋3NaClO＋4KOHeq\o(=,\s\up7(熔融))2K2FeO4(高鐵酸鉀)＋3NaCl＋2H2O①還原劑是，具有性。②用單線橋表示該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況。答案(1)ab(2)①Fe2O3還原②3．某同學(xué)為了檢驗(yàn)家中的一瓶補(bǔ)鐵藥(成分為FeSO4)是否變質(zhì)，查閱了有關(guān)資料，得知Fe2＋能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色，并結(jié)合已學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將藥片除去糖衣研細(xì)后，溶解過(guò)濾，取濾液分別加入兩支試管中，在試管Ⅰ中滴入酸性高錳酸鉀溶液，在試管Ⅱ中滴入KSCN溶液。(1)請(qǐng)你填出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)以下現(xiàn)象時(shí)應(yīng)得出的結(jié)論：現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論試管Ⅰ試管Ⅱa褪色不變紅b不褪色變紅c褪色變紅(2)能不能將KMnO4和KSCN滴入到同一試管中進(jìn)行驗(yàn)證，為什么？試進(jìn)行解釋：。答案(1)沒(méi)有變質(zhì)完全變質(zhì)部分變質(zhì)(2)不能，KMnO4溶液呈紫紅色，影響Fe3＋的檢驗(yàn)；KSCN具有還原性，影響Fe2＋的檢驗(yàn)A組基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)1．在一定條件下，鐵與有關(guān)物質(zhì)的反應(yīng)所得產(chǎn)物錯(cuò)誤的是()A．Feeq\o(→,\s\up7(Cl2))FeCl3 B．Feeq\o(→,\s\up7(S))FeSC．Feeq\o(→,\s\up7(H2Og))Fe(OH)3 D．Feeq\o(→,\s\up7(O2))Fe3O4答案C解析Cl2是強(qiáng)氧化劑，可將Fe氧化成FeCl3，故A正確；S是弱氧化劑，可將Fe氧化成FeS，故B正確；Fe與H2O(g)反應(yīng)生成Fe3O4，而不是Fe(OH)3，故C錯(cuò)誤；Fe在O2中燃燒生成Fe3O4，故D正確。2．下列反應(yīng)中，鐵只能生成＋3價(jià)化合物的是()A．少量鐵與稀硫酸反應(yīng)B．鐵絲在氧氣中燃燒C．過(guò)量鐵粉在氯氣中燃燒D．Fe投入到CuSO4溶液中答案C解析C項(xiàng)，雖然鐵粉過(guò)量，但因?yàn)椴皇窃谌芤褐羞M(jìn)行的反應(yīng)，只能生成FeCl3。題組二鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化3．下圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的顏色變化，下表選項(xiàng)中的物質(zhì)對(duì)應(yīng)正確的是()選項(xiàng)MNPQANH3·H2OBa(OH)2銅KSCNBNaBaCl2FeOKSCNCNaOHBa(NO3)2鋅粉KSCNDNa2O2MgCl2FeKSCN答案C解析Ba(OH)2與Fe2(SO4)3反應(yīng)得到的是Fe(OH)3與BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；FeO不能還原Fe3＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；MgCl2與Fe2(SO4)3不反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)】鐵及其化合物【題點(diǎn)】鐵及其化合物轉(zhuǎn)化4．下列實(shí)驗(yàn)操作能夠制取Fe(OH)2并能較長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀的是()答案D解析B項(xiàng)中CCl4密度大，應(yīng)在下層，不能長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀；D項(xiàng)中的操作可防止氧氣氧化Fe(OH)2，能較長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀。5．下列離子方程式正確的是()A．將氨水滴入到FeCl3溶液中：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓B．氧化鐵與鹽酸反應(yīng)：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OC．向FeCl3溶液中加入鐵粉：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D．向氯化亞鐵溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－答案B解析A項(xiàng)，在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)，弱電解質(zhì)NH3·H2O不能拆寫(xiě)成離子的形式；C項(xiàng)，離子方程式中除遵循元素守恒外，電荷也必須守恒，正確的離子方程式應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；=2Fe3＋＋2Cl－。6．在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束后，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽(yáng)離子是()A．Cu2＋ B．Fe3＋C．Fe2＋ D．H＋答案C解析因所剩固體能被磁鐵吸引，說(shuō)明Fe有剩余，2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋，2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑，即Fe3＋、Cu2＋、H＋可與Fe反應(yīng)，不可能存在較多。7．(2019·太原市五中月考)元素的價(jià)類二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識(shí)的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。下圖為鐵元素的價(jià)類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A．鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①B．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②生成紅棕色粉末C．由圖可預(yù)測(cè)：高鐵酸鹽(FeOeq\o\al(2－,4))具有強(qiáng)氧化性，可用于消毒。FeOeq\o\al(2－,4)與水反應(yīng)最終可生成Fe(OH)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可用作凈水劑D．加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，加水溶解可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③答案C解析鐵與高溫水蒸氣反應(yīng)時(shí)，生成Fe3O4，A錯(cuò)誤；FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速反應(yīng)生成Fe3O4，B錯(cuò)誤；加熱Fe(OH)3分解生成Fe2O3，而Fe(OH)3不溶于水，D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)】鐵的價(jià)類二維圖【題點(diǎn)】鐵的價(jià)類二維圖，及鐵的化合物的化學(xué)反應(yīng)8．K2FeO4是一種兼具消毒和凈水功能的可溶性鹽，與鹽酸可發(fā)生反應(yīng)2K2FeO4＋16HCl=4KCl＋2FeCl3＋8H2O＋3Q↑，下列說(shuō)法正確的是()A．可用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)產(chǎn)物QB．反應(yīng)中涉及的6種物質(zhì)均為電解質(zhì)C．反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶8D．K2FeO4在水中的電離方程式為K2FeO4=2K＋＋Fe6＋＋4O2－答案A解析根據(jù)原子守恒可知Q是Cl2，Cl2與KI反應(yīng)生成I2和KCl，淀粉遇I2變藍(lán)，故可用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)產(chǎn)物Cl2，A項(xiàng)正確；在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锸请娊赓|(zhì)，Cl2是單質(zhì)，既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，其余物質(zhì)均是電解質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式可看出Fe元素的化合價(jià)從＋6降低到＋3,1個(gè)Fe原子得到3個(gè)電子，則K2FeO4是氧化劑，Cl元素的化合價(jià)從－1升高到0,1個(gè)Cl原子失去1個(gè)電子，則HCl是還原劑，根據(jù)得失電子守恒知，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；K2FeO4在水中的電離方程式為K2FeO4=2K＋＋FeOeq\o\al(2－,4)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．小明很喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，今天要學(xué)習(xí)“探究鐵及其化合物的氧化性或還原性”。(1)實(shí)驗(yàn)前小明預(yù)測(cè)說(shuō)：Fe2＋肯定既有還原性又有氧化性。你認(rèn)為他預(yù)測(cè)的依據(jù)是。(2)小明欲用實(shí)驗(yàn)證明他的預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)室提供了下列試劑：3%的H2O2溶液、鋅粒、銅片、0.1mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。①對(duì)于證明Fe2＋具有氧化性，小明認(rèn)為金屬單質(zhì)都具有還原性，并分別將銅片、鋅粒投入FeCl2溶液中，結(jié)果銅片沒(méi)變化，鋅粒逐漸變小。由此說(shuō)明三種金屬的還原性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)?。②若小明?jì)劃在0.1mol·L－1FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的還原性，你預(yù)計(jì)可能發(fā)生的反應(yīng)是(寫(xiě)離子方程式)，溶液由淺綠色變?yōu)樯?。＋被氧化的產(chǎn)物Fe3＋的存在以獲取證據(jù)。你認(rèn)為可選滴入小明所得的混合液中，并通過(guò)溶液出現(xiàn)色的現(xiàn)象，證明小明的觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)方案都是正確的。(3)小明分析H2O2中氧元素顯－1價(jià)(中間價(jià))，并提出疑問(wèn)：H2O2與FeCl2反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e2＋還做氧化劑嗎？①請(qǐng)你為小明梳理相關(guān)問(wèn)題：若Fe2＋在反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性應(yīng)轉(zhuǎn)化成(填化學(xué)符號(hào)，下同)，若Fe2＋在反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性應(yīng)轉(zhuǎn)化成。②實(shí)際上Fe2＋的還原性較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)室中的FeCl2溶液常因氧化而變質(zhì)。除雜的方法是，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式：。答案(1)因?yàn)镕e2＋中鐵元素的化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)，既可以升高也可以降低(2)①Zn＞Fe＞Cu②Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋棕黃③KSCN溶液紅(3)①FeFe3＋②加入適量鐵粉2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋B組綜合強(qiáng)化練1．向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后仍有固體存在，則下列判斷不正確的是()A．加入KSCN溶液一定不變紅色B．溶液中一定含F(xiàn)e2＋C．溶液中一定含Cu2＋D．剩余固體中一定含Cu答案C解析溶液中Fe3＋、Cu2＋均具有氧化性，且氧化性：Fe3＋>Cu2＋，若加入的鐵粉是少量的，F(xiàn)e3＋有剩余，加入KSCN溶液仍會(huì)變紅，但若Fe3＋有剩余，則不會(huì)有Cu置換出來(lái)，即沒(méi)有固體存在。鐵粉無(wú)論與Fe3＋還是與Cu2＋反應(yīng)，均生成Fe2＋，若鐵粉是過(guò)量的，則Cu會(huì)被完全置換出來(lái)，溶液中無(wú)Cu2＋。2．某同學(xué)對(duì)未知物A鹽的水溶液進(jìn)行了鑒定，實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象如下圖所示：現(xiàn)對(duì)A、B、C、D做出的如下推斷中，不正確的是()A．A鹽一定是FeCl3B．白色沉淀B可能是AgClC．C中一定含F(xiàn)e3＋D．無(wú)法確定A中是否含有Fe2＋答案A解析因?yàn)锳中加入了硝酸酸化的AgNO3溶液，HNO3可以把Fe2＋氧化成Fe3＋，所以A鹽也可能為FeCl2。3．將金屬鐵、銅投入FeCl3溶液中充分反應(yīng)，下列對(duì)反應(yīng)情況設(shè)想的評(píng)價(jià)正確的是()選項(xiàng)反應(yīng)情況設(shè)想評(píng)價(jià)A當(dāng)鐵、銅均不剩余時(shí)，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定無(wú)Fe3＋正確，F(xiàn)e3＋和鐵、銅均可反應(yīng)B當(dāng)鐵、銅均剩余時(shí)，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，無(wú)Fe3＋正確，鐵和銅都與Fe3＋反應(yīng)，故無(wú)Fe3＋C當(dāng)銅剩余，鐵不剩余時(shí)，溶液中一定只有Fe2＋，無(wú)Cu2＋正確，銅剩余，故無(wú)Cu2＋D當(dāng)鐵剩余，銅不剩余時(shí)，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋不正確，不可能出現(xiàn)鐵剩余而銅不剩余的情況，因?yàn)殍F的還原性比銅的強(qiáng)，鐵先與Fe3＋反應(yīng)答案D解析因離子的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镕e3＋>Cu2＋>Fe2＋。如果Fe3＋足量，F(xiàn)e3＋可將鐵和銅全部氧化且Fe3＋可能還有剩余，A錯(cuò)誤；當(dāng)鐵剩余時(shí)，溶液中不會(huì)存在Cu2＋，B錯(cuò)誤；當(dāng)銅剩余時(shí)，溶液中肯定無(wú)Fe3＋，一定有Fe2＋，可能有Cu2＋，C錯(cuò)誤。4．鐵是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，在一定條件下能與多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。試仿照?qǐng)D中實(shí)例在方框內(nèi)填寫(xiě)物質(zhì)的化學(xué)式并書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式(要求：所填寫(xiě)的反應(yīng)物不屬于同一類物質(zhì)，生成物必須填寫(xiě)鐵的化合物)。(1)A.，B.，C.，D．，E.，F(xiàn).。(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為。(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為。(4)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為。答案(1)H2OFe3O4HClFeCl2CuSO4FeSO4(答案合理即可)(2)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2(3)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑(4)Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu解析金屬鐵可以與非金屬(O2等)、水蒸氣、酸(鹽酸、硫酸等)以及鹽(CuSO4、AgNO3等)發(fā)生反應(yīng)。【考點(diǎn)】鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化【題點(diǎn)】鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)5．如下圖所示裝置可用來(lái)制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)顏色的變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑和6mol·L－1的硫酸，其他試劑任選。填寫(xiě)下列空白：(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是，A中反應(yīng)的離子方程式是。(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先將止水夾E(填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”)，C中收集到氣體的主要成分是。(3)簡(jiǎn)述生成Fe(OH)2的操作過(guò)程：。(4)拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：。答案(1)鐵屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)打開(kāi)H2(3)關(guān)閉止水夾E，使FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3解析實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先打開(kāi)E，讓H2把A、B裝置中的空氣排出，讓Fe(OH)2在H2氣氛中生成，以便較長(zhǎng)時(shí)間觀察Fe(OH)2的顏色。H2充滿B后關(guān)閉E，A中的FeSO4溶液沿豎直長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)入B瓶，與NaOH反應(yīng)。6．某化學(xué)興趣小組利用下列試劑：鐵粉、鋅粉、0.1mol·L－1FeCl3溶液，0.1mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、還原性，并利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論解決一些問(wèn)題。(1)用所給試劑寫(xiě)出體現(xiàn)Fe2＋具有還原性的反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成下列表格。探究?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究Fe3＋具有氧化性取少量0.1mol·L－1FeCl3溶液，往溶液中加入足量鐵粉，再加入少量KSCN溶液加入鐵粉后，溶液顏色變?yōu)椋患尤隟SCN溶液后，溶液(3)該興趣小組為說(shuō)明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入鋅粉，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方案，該反應(yīng)的離子方程式為。(4)某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnOeq\o\al(－,4)、H2O和一種未知離子X(jué)，已知MnOeq\o\al(－,4)在反應(yīng)中得到電子，則X是。答案(1)2FeCl2＋Cl2=2FeCl3(答案合理即可)(2)淺綠色不變色(3)Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe(4)Fe2＋解析(1)在反應(yīng)中Fe2＋做還原劑，體現(xiàn)其還原性，因此應(yīng)選擇氧化劑，所以選用氯水，反應(yīng)為2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。(2)向FeCl3溶液中加入鐵粉，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，所以溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化鉀溶液后，溶液不變紅。(3)向FeCl2的溶液中加入鋅粉，離子反應(yīng)為Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋。(4)已知MnOeq\o\al(－,4)得電子，故MnOeq\o\al(－,4)是氧化劑，Mn2＋為還原產(chǎn)物，則題目提供的Fe3＋是氧化產(chǎn)物，故還原劑為Fe2＋，即X為Fe2＋。課后篇素養(yǎng)形成合格考達(dá)標(biāo)練1.有關(guān)鐵的氧化物的說(shuō)法正確的是()A.Fe3O4是黑色固體,有磁性B.Fe2O3既不溶于水也不溶于酸C.FeO是堿性氧化物,可與H2O反應(yīng)生成Fe(OH)2D.FeO、Fe2O3、Fe3O4中鐵的化合價(jià)相同答案A解析Fe2O3能溶于酸,B錯(cuò)誤;FeO是堿性氧化物,但不能與H2O反應(yīng)生成Fe(OH)2,C錯(cuò)誤;FeO中鐵的化合價(jià)為+2價(jià)、Fe2O3中鐵的化合價(jià)為+3價(jià)、Fe3O4中鐵的化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià),D錯(cuò)誤。2.我國(guó)科學(xué)家參與研制的阿爾法磁譜儀已隨美國(guó)發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛船升入太空,開(kāi)始了探索宇宙中是否存在“反物質(zhì)”的研究工作。根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)推測(cè)用于制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是()A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4 D.Fe(OH)3答案C解析根據(jù)磁譜儀所用物質(zhì)具有磁性確定為Fe3O4。3.下列物質(zhì)的顏色和性質(zhì)或用途對(duì)應(yīng)不正確的是()選項(xiàng)物質(zhì)顏色性質(zhì)或用途AFe2O3紅棕色紅色油漆、涂料BFe(OH)2白色易被氧化成灰綠色,一段時(shí)間后有紅褐色物質(zhì)生成CFe(OH)3紅褐色受熱易分解生成紅棕色粉末DFeO黑色不穩(wěn)定,空氣中加熱生成Fe2O3答案D解析FeO不穩(wěn)定,空氣中加熱生成Fe3O4。4.在空氣中氫氧化亞鐵白色沉淀可轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。關(guān)于該反應(yīng)的下列敘述中不正確的是()A.生成物為氫氧化鐵B.該反應(yīng)是化合反應(yīng)C.該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)D.氫氧化亞鐵作氧化劑答案D解析白色氫氧化亞鐵沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀,生成物是氫氧化鐵,故A正確;題述反應(yīng)符合化合反應(yīng)的特征,該反應(yīng)是化合反應(yīng),故B正確;該反應(yīng)中有元素化合價(jià)變化,是氧化還原反應(yīng),故C正確;在4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3中,氫氧化亞鐵作還原劑,O2作氧化劑,故D錯(cuò)誤。5.某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了下圖所示的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)后組員之間的交流不合理的是()A.甲同學(xué)認(rèn)為試管b中收集到的氣體可點(diǎn)燃,且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰B.乙同學(xué)認(rèn)為試管a中生成的黑色固體可能為四氧化三鐵C.丙同學(xué)認(rèn)為將少量還原性鐵粉放入試管中,加適量的水,加熱也可實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)D.丁同學(xué)認(rèn)為試管中濕棉花的作用是產(chǎn)生水蒸氣答案C解析鐵與水蒸氣在高溫條件下可反應(yīng),與液態(tài)水加熱也不反應(yīng)。6.(2020浙江溫州“十校聯(lián)合體”期末聯(lián)考)下列物質(zhì)中,不能由金屬跟非金屬單質(zhì)直接化合得到的是()A.Na2O2 B.NaCl C.FeCl2 D.Fe3O4答案C解析過(guò)氧化鈉可由鈉和氧氣在加熱條件下直接化合得到;氯化鈉可由鈉和氯氣在加熱條件下直接化合得到;氯化亞鐵無(wú)法由金屬跟非金屬單質(zhì)直接化合得到,鐵和氯氣在加熱條件下會(huì)生成氯化鐵;四氧化三鐵可由鐵和氧氣在點(diǎn)燃條件下直接化合得到。7.(2020浙江臺(tái)州高一檢測(cè))某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn),并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)A裝置的作用是,B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)D的作用是。

(3)E中的現(xiàn)象是。

(4)A、B兩個(gè)裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃處的酒精(噴)燈,點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是。

答案(1)產(chǎn)生水蒸氣3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2)吸收未反應(yīng)的水蒸氣(3)黑色固體變?yōu)榧t色,右端管壁有水珠生成(4)A收集H2,并檢驗(yàn)其純度解析(1)B中進(jìn)行的反應(yīng)是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故A為提供水蒸氣的裝置。(2)D的作用是除去未反應(yīng)的水蒸氣,干燥H2。(3)E中反應(yīng)為H2+CuOCu+H2O,故黑色粉末變紅,同時(shí)硬質(zhì)玻璃管右端會(huì)有水珠生成。(4)應(yīng)先點(diǎn)燃A處,若先點(diǎn)燃B處,B中的Fe會(huì)與空氣中O2反應(yīng)生成Fe2O3;點(diǎn)燃E處酒精燈前要收集H2,檢驗(yàn)純度。等級(jí)考提升練8.(雙選)下列關(guān)于鐵與水反應(yīng)的描述中,不正確的是()A.鐵與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物是黑色的Fe2O3B.紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng),放出的氣體點(diǎn)燃時(shí)能發(fā)出爆鳴聲C.鐵與水蒸氣的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)D.常溫下,Fe與H2O不反應(yīng),但在空氣中的O2、H2O共同作用下能發(fā)生反應(yīng)答案AC解析鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,生成黑色的Fe3O4,A項(xiàng)錯(cuò)誤;不純的H2在空氣中點(diǎn)燃時(shí)能發(fā)出爆鳴聲,B項(xiàng)正確;該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下,鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕,D項(xiàng)正確。9.鐵屑溶于過(guò)量稀硫酸,過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量氨水,有白色沉淀生成,過(guò)濾,在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止,得到紅棕色殘?jiān)?。上述沉淀和殘?jiān)謩e是()A.Fe(OH)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.Fe(OH)2Fe3O4答案B解析鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4,再與過(guò)量氨水反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH)2,在空氣中加熱Fe(OH)2,鐵元素被氧化為+3價(jià),最后所得紅棕色殘?jiān)鼮镕e2O3。10.(2020貴州貴陽(yáng)高一檢測(cè))下列敘述中正確的是()A.氫氧化鐵膠體是一種紅褐色沉淀B.氫氧化亞鐵能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水C.氫氧化亞鐵在空氣中放置可轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵D.氫氧化亞鐵在空氣中加熱可分解生成氧化亞鐵和水答案C解析膠體是較穩(wěn)定的分散系,氫氧化鐵膠體不是沉淀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氧化亞鐵溶于鹽酸生成氯化亞鐵,而不是氯化鐵,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在空氣中,氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵,C項(xiàng)正確;在空氣中加熱,氫氧化亞鐵可分解,也會(huì)被氧氣氧化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.“秦磚漢瓦”是我國(guó)傳統(tǒng)建筑文化的一個(gè)縮影。同是由黏土燒制的磚瓦,有的是黑色的,有的卻是紅色的,你猜測(cè)其中的原因可能是()A.土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B.黑磚瓦是煅燒過(guò)程中附著了炭黑,紅磚瓦則是添加了紅色耐高溫染料C.土壤中含有的銅元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒,分別生成了黑色CuO和紅色CuD.土壤中含有的鐵元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒,分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3答案D解析黏土中含有鐵元素,在燒制磚瓦時(shí),與O2反應(yīng),生成氧化物,鐵元素的氧化物有3種,FeO與Fe3O4為黑色,Fe2O3為紅棕色,故D項(xiàng)正確。12.(2020陜西西安高一檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是()A.把生鐵放置于潮濕的空氣中,鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn),是生成了Fe(OH)3B.鐵表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化C.將試管①中鐵粉與水蒸氣加熱,試管②中肥皂水冒泡,說(shuō)明鐵與水蒸氣在加熱條件下發(fā)生了反應(yīng)D.Fe2O3是紅棕色粉末,俗稱鐵紅答案D解析紅棕色斑點(diǎn)是Fe2O3·xH2O,A錯(cuò)誤;鐵表面的氧化層疏松,不能阻止鐵的進(jìn)一步氧化,B錯(cuò)誤;因加熱試管①時(shí),試管①中氣體受熱膨脹,在試管②處也會(huì)有氣泡產(chǎn)生,所以試管②中肥皂水冒泡不能說(shuō)明Fe與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng),C錯(cuò)誤。13.(雙選)中科院化學(xué)所研制的晶體材料——納米四氧化三鐵,在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途。其生產(chǎn)過(guò)程的部分流程如下所示。FeCl3·6H2OFeOOH納米四氧化三鐵下列有關(guān)敘述不合理的是()A.納米四氧化三鐵具有磁性,可作為藥物載體用于治療疾病B.納米四氧化三鐵可分散在水中,它與FeCl3溶液的分散質(zhì)粒子直徑大小相等C.反應(yīng)①屬于氧化還原反應(yīng)D.反應(yīng)②的化學(xué)方程式是6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2答案BC解析納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料,可作為藥物載體用于疾病的治療,A項(xiàng)正確;納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體,不同于溶液中溶質(zhì)粒子的直徑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)①生成FeOOH,化合價(jià)未發(fā)生改變,所以不是氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;由制備過(guò)程可知,反應(yīng)②的反應(yīng)物為FeOOH和CO,由一種生成物為Fe3O4和質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)為6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2,D項(xiàng)正確。14.(2020甘肅蘭州高一檢測(cè))應(yīng)用下列裝置,在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,加熱,并通入水蒸氣,就可以完成高溫下Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答該實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)前必須對(duì)整套裝置進(jìn)行氣密性的檢查,操作方法是。

(2)圓底燒瓶中盛裝的是水,該裝置受熱后的主要作用是;燒瓶底部放置了幾片碎瓷片,碎瓷片的作用是。

(3)酒精燈和酒精噴燈點(diǎn)燃的順序是。

(4)干燥管中盛裝的物質(zhì)可以是,作用是。

(5)如果要在A處玻璃管口處點(diǎn)燃該氣體,則必須對(duì)該氣體進(jìn)行,這一操作的目的是。

答案(1)將干燥管末端的導(dǎo)管浸入水中,用酒精燈火焰微熱燒瓶底部,如果能觀察到浸入水中的玻璃導(dǎo)管口有氣泡冒出,停止加熱后,玻璃導(dǎo)管內(nèi)有水柱上升,且較長(zhǎng)時(shí)間不回落,則表明該套裝置的氣密性良好(2)