2022届高三化学高考备考一轮复习--铁及其化合物课件

这是一份2022届高三化学高考备考一轮复习--铁及其化合物课件，共35页。PPT课件主要包含了黑色粉末，红棕色粉末，黑色晶体，+2和+3，绿矾与，HCO等内容，欢迎下载使用。
1.了解铁的主要性质及 应用。2.了解铁的重要化合物 的主要性质及应用。
1.铁及其化合物的转化关系。2.Fe3＋、Fe2＋的检验。3.铁盐、亚铁盐的制备流程及 Fe2＋还原性、Fe3＋氧化性的 实验探究。
将下列有关铁及其化合物的性质或用途与所对应的物质连起来
具有磁性的黑色固体用于治疗缺铁性贫血涂料中的红色颜料用于保存亚铁盐溶液在空气中很不稳定遇KSCN溶液变色
铁单质三氧化二铁四氧化三铁氢氧化亚铁亚铁盐铁盐
一、Fe的位置、结构、价态、物理性质
一、铁的物理化学性质（一）、 铁元素的原子结构与自然界的存在 已知Fe的核电荷数为26，核外有4个电子层，最外层有2个电子，则Fe原子的原子结构示意图为 ，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 ） 、菱铁矿(主要成分为 )、黄铁矿(主要成分为 )，只在陨石中存在游离态的铁。（二）、 铁的性质1、物理性质： 色,有 光泽，质 ；具有良好的 性；导电、导热性较 ，密度 ，熔、沸点 （密度是7.86g/cm3熔点1535℃，沸点是2750 ℃ ）特性:能被 吸引。
思考2：为何Fe与氯气和硫反应产物价态不同？
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
与冷水剧烈反应生成可溶性强碱和氢气
与热水缓慢反应生成难溶性弱碱和氢气
与高温水蒸汽反应生成金属氧化物和氢气
思考1：Fe过量呢？产物是否是FeCl2？
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
常用铝、铁制品盛放和运输浓硫酸、浓硝酸
[练习点点清]1.下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是　　　　。①过量的Fe与Cl2加热时发生反应　②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3　③Fe与过量的S加热时发生反应　④Fe（NO3）2溶液中加少量盐酸　⑤Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
均不与水反应（不溶于水）
FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O
四氧化三铁（磁性氧化铁）
Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
3FeO＋10H＋+NO3- =3Fe3＋＋NO↑+5H2O
3Fe3O4＋28H＋+ NO3- =9Fe3＋＋NO ↑ ＋14H2O
不稳定，在空气中加热迅速被氧化必修1P59
均较稳定,且高温下Fe3O4比Fe2O3稳定
Fe2O3＋6H＋+2I-=2Fe2＋＋I2+3H2O
Fe(OH)3＋3H＋= Fe3＋＋3H2O
Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O
3Fe(OH)2＋10H＋+NO3- =3Fe3＋＋NO↑+8H2O
Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O
2Fe(OH)3＋2I-+6H＋=2Fe2＋＋I2＋6H2O
以上2种物质在空气中加热产物是什么？与HI（氢碘酸）反应的有何不同？
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成_______色，最后变成红褐色，反应方程式为
可溶性亚铁盐与碱溶液反应
可溶性铁盐与碱溶液反应
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
①Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓②Fe2++2NH3·H20=Fe(OH)2↓+2NH4+
①Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓②Fe3++3NH3·H20=Fe(OH)3↓+3NH4+
如何制得较纯的 Fe(OH)2？
注意：胶头滴管在这里采用了反常规的操作。
（1）Fe2+易被氧化，所以亚铁盐要新配制；（2）用水应煮沸除去溶解的氧气；（3）FeSO4溶液上加隔氧剂（如苯）；（4）为了防止滴加NaOH时带入空气，可将吸取NaOH的长滴伸入FeSO4溶液液面下，再挤出。
方案Ⅰ：有机物覆盖法装置如图甲所示。
能用煤油、酒精或CCl4吗？
方案Ⅱ：还原性气体保护法（装置如图乙所示）。
电解一段时间后，可以看到U形管中有白色Fe(OH)2 沉淀生成，此时将电源反接，则会看到白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。
方案Ⅲ：电解法（装置如图丙所示）。
Fe2++2OH-=Fe(OH)2 ↓
2H++2e-=H2 ↑
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2 ↓
以NaOH溶液为电解液
以NaCl溶液为电解液
检验试管Ⅱ出口处排出H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹
1 .在如图所示的装置中，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 　。 （2）在试管Ⅱ里加入的试剂是　　。 （3）为了制得Fe（OH）2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是 _____________________。 （4）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色， 理由是_______________________________________。
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，使外界O2不易进入
2、化学性质：Fe2＋既有 性，又有 性。
④ 特性:含有Fe2＋的盐溶液遇到K3[Fe(CN)6]溶液(铁氰化钾)时会产生特征 。
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－
3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2↓
1、外观：含有Fe2＋的溶液呈_____色（颜色不作鉴定用。）
可氧化活泼金属如 等,写出与Zn反应的离子方程式。
Zn＋Fe2＋=Zn2＋＋Fe，
可被 等强氧化剂氧化，写出反应离子方程式。
2Fe2＋＋O2+4H+=2Fe3＋＋2H2O
3Fe2＋+4H++NO3- =3Fe3＋＋NO↑+2H2O
5Fe2＋+8H++MnO4- =5Fe3＋＋Mn2++4H2O
Cl2、 Br2、 O2、H2O2 （H+） 、HNO3、MnO4-（H+）
2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－
2Fe2＋＋H2O2+2H+=2Fe3＋＋2H2O
1、外观：含有Fe3＋的溶液呈_____色.（颜色不作鉴定用）
含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN(硫氰化钾)溶液时变 成 色溶液。
Fe3＋＋3SCN-=Fe (SCN)3
可氧化下列强还原剂，写出离子方程式。
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，
2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋+Cu2+，
2Fe3＋＋S2-=2Fe2++S↓，
2Fe3＋＋2I-=2Fe2++I2，
2Fe3＋＋SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，
2Fe3＋＋SO32-+H2O=2Fe2++ SO42-+2H+ ，
Zn、Fe、Cu；S2-、HS-、I-、SO2、SO32-、 HSO3-
干扰多，只适用单一离子检验
KSCN溶液后再加氯水
先无明显变化，后溶液变成血红色
K3[Fe(CN)6]溶液
白色沉淀→迅速变成灰绿色→红褐色
KMnO4(H+)溶液
干扰：还原性离子如I-
①Fe3＋具有较强氧化性：
与HCO-、CO32-、AlO2-
与 在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。
S2－、I－、HS－、SO32-、HSO3-
等发生剧烈双水解而不能大量共存。
被NO3-(H＋)、ClO－、MnO4-氧化而不能大量共存。
④Fe2＋的复分解反应
与HCO3-产生FeCO3沉淀不能大量共存。
在溶液中按物质的量之比
反应的离子方程式为
【难点拓展】（13年江苏卷，19）将FeSO4溶液滴入Na2CO3 溶液也能产生沉淀，但不是FeCO3，试分析互滴顺序不同的产物。
加氯水或H2O2（H+）
三、亚铁盐与铁盐的相关应用
①除去Fe2＋中的Fe3＋：
②除去FeCl3中的FeCl2：
③除去FeCl2中的CuCl2：
⑤除去Fe粉中的Al或除去Fe2O3中的Al2O3、SiO2：
④除去CuCl2中的FeCl3：
Cu(OH)2, CuCO3或Cu2(OH)2CO3
加少量相应的酸，抑制Fe2＋水解；
(3)盐溶液的配制与保存
② Fe2＋的盐溶液：
加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化；
① Fe3＋的盐溶液：
加少量相应的酸抑制Fe3＋水解。
(4)制取Fe(OH)3胶体
(5)制备无水FeCl3
核心素养 高铁酸钾制备
高铁酸钾是一种新型非氯高效消毒净水剂,集氧化、消毒吸附、絮凝、助凝、杀菌、去污等多种功能为一体,是新型、高效、安全、多功能的水处理剂,可以有效弥补传统水处理剂的不足。高铁酸钾的工业化制备和应用目前仍受到实际生产条件的制约,如何有效降低成本进行生产,如何稳定保存、安全运输与应用,科研人员仍在不断探索和研究。为紫色固体,易溶于水,微溶于KOH溶液,在酸性或中性溶液中能快速产生02,在0-5℃的强碱性溶液中较稳定。
1、2Fe(OH)3＋4OH-+3ClO- =3FeO42-＋3Cl-+5H2O
2、Fe2O3＋3K2O2(熔融)=2K2FeO4＋K2O
3、2FeSO4＋6Na2O2(熔融)=2Na2FeO4＋2Na2O+ 2Na2SO4+O2
4、电解阳极：Fe-6e-+8OH-=FeO42-＋4H2O
防倒吸防氧化放水解防潮解
1、某温度下,将氯气入NaOH溶液中,反应后得到NaCl、NaClO, NaClO3的混合液,为了减少因反应过快而产生NaClO3,可以采取什么操作?
2、低温下,在充分反应的装置C中加入KOH至饱和,可析出高铁酸钾粗产品，请写出化学方程式
Na2FeO4＋2KOH= Na2FeO4↓+ 2NaOH
2、用此反应制备得到的高铁酸钾有什么杂质？
KNO3、KCl、Fe(OH)3
1、请设计高铁酸钾产品精制流程。可提供的实验药品:高铁酸钾粗产品、蒸馏水、乙醇、饱和NaOH溶液、饱和KOH溶液、冷的稀KOH溶液、冰水。
紫色固体，易溶于水,微溶于KOH溶液,难溶于乙醇在酸性或中性溶液中能快速产生02,在0-5℃的强碱性溶液中较稳定。