2020年高考化学一轮复习专题3.3铁及其重要化合物知识讲解含解析
《2020年高考化学一轮复习专题3.3铁及其重要化合物知识讲解含解析》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020年高考化学一轮复习专题3.3铁及其重要化合物知识讲解含解析(22页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、第三讲 铁及其化合物【真题速递】1(2019江苏)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )A. 铁被氧化的电极反应式为Fe3eFe3+B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀D. 以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀【答案】C【解析】A.在铁的电化学腐蚀中,铁单质失去电子转化为二价铁离子,即负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故A错误;B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能,还有一部分转化为热能,故B错误;C.活性炭与铁混合,在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池,加速了铁的腐蚀,
2、故C正确;D.以水代替氯化钠溶液,水也呈中性,铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀,故D错误。2(2016高考选项组合)有关铁及其化合物的说法正确的是()A将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中,制备Fe(OH)3胶体(2016全国卷,13A)BFeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,说明铁比铜金属性强(2016全国卷,7B)C配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释(2016全国卷,10C)DFe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3(2016上海,21C)【答案】C【解析】A项,制备Fe(OH)3胶体,应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,错误;B项,铁离子与铜反应
3、生成铜离子和亚铁离子说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强,无法证明金属性的强弱,错误;C项,在溶液中铁离子极易发生水解反应,产生难溶性的氢氧化铁,为了抑制铁离子的水解,应该先将氯化铁溶解在较浓的盐酸中,然后再加水稀释到相应的浓度,正确;D项,因I2的氧化性较弱,故与铁反应生成FeI2,错误。3.(2019全国卷)硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_。(2)步骤需要加热的目的是_,温度保持8095 ,采用的合适加热方式是_。铁屑中含有少量硫
4、化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_(填标号)。(3)步骤中选用足量的H2O2,理由是_。分批加入H2O2,同时为了_,溶液要保持pH小于0.5。(4)步骤的具体实验操作有_,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 时,失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。【答案】 (1). 碱煮水洗 (2). 加快反应速率 (3). 水浴加热 (4). C (5). 将Fe2+全部氧化为Fe3+,不引入新的杂质 (6). 因为H2O2本身易分解,所以在加入时需分量加入,同时为了防止Fe3+水解 (7). 加热浓缩
5、、冷却结晶、过滤(洗涤) (8). NH4Fe(SO4)212H2O【解析】(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,油污在碱性条件下容易水解,所以工业上常常用热的碳酸钠溶液清洗,即碱煮水洗;(2)步骤需要加热目的是为了加快反应速率;温度保持8095 ,由于保持温度比较恒定且低于水的沸点,故采用的合适加热方式是水浴加热(热水浴);铁屑中含有少量硫化物,硫化物与硫酸反应生成硫化氢气体,可以用氢氧化钠溶液吸收,为了防止倒吸可以加装倒置的漏斗,故选择C装置;(3)步骤中选用足量的H2O2,H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+,且H2O2的还原产物为H2O,不会引入新的杂质,故理由是:将Fe2+全部氧化
6、为Fe3+,不引入新的杂质。因为H2O2本身易分解,所以在加入时需分量加入,同时为了防止Fe3+水解,溶液要保持pH小于0.5;(4)为了出去可溶性的硫酸铵、铁离子等,需要经过的步骤为:加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)设硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2xH2O,其相对分子质量为266+18x,1.5个水分子的相对分子质量为1.518=27,则27/(266+18x)=5.6%,解得x=12,则硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)212H2O。4(2018北京)28(16分)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧
7、化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。(1)制备K2FeO4(夹持装置略)A为氯气发生装置。A中反应方程式是_(锰被还原为Mn2+)。将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有_。(2)探究K2FeO4的性质取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl而产生Cl2,设计以下方案:方案取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。方案用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2Fe
8、O4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。由方案中溶液变红可知a中含有_离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl氧化,还可能由_产生(用方程式表示)。方案可证明K2FeO4氧化了Cl。用KOH溶液洗涤的目的是_。根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2_(填“”或“”),而方案实验表明,Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是_。资料表明,酸性溶液中的氧化性,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:_。【答案】(1)2KMnO4+16HCl
9、2MnCl2+2KCl +5Cl2+8H2OCl2+2OHCl+ClO+H2O(2)i. Fe3+ 4FeO42+20H+4Fe3+3O2+10H2Oii.排除ClO的干扰 溶液的酸碱性不同理由:FeO42在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4的颜色方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色【解析】(1) A为氯气发生装置。A中反应方程式是2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl +5Cl2+8H2O 除去氯气中的氯化氢,则装置为 C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4
10、+6KCl+8H2O,另外还有Cl2与NaOH的反应,Cl2+2OHCl+ClO+H2O。(2) 由方案中溶液变红可知a中含有 Fe3+ 离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl氧化, 还可能由FeO42在酸性或中性溶液中快速产生O2,4FeO42+20H+4Fe3+3O2+10H2O。K2FeO4微溶于KOH溶液,用KOH溶液洗涤的目的是排除ClO的干扰根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2(填“”或“”),而方案实验表明,Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是溶液的酸碱性不同。理由:FeO42在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4的颜色方案:向紫
11、色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色5(2016全国卷,28)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是_。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是_。(
12、4)丙组同学取10 mL 0.1 molL1KI溶液,加入6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验:第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号);实验和说明:在I过量的情况下,溶液中仍含有_(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为_。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放
13、热,随后有红色沉淀生成。产生气泡的原因是_,生成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)。【答案】(1)防止Fe2被氧化 (2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)Fe2Fe3可逆反应(5)H2O22Fe22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热,促进Fe3的水解平衡正向移动【解析】(1)亚铁离子具有还原性,能被空气中的氧气氧化,所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2被空气氧化。(2)Cl2可将Fe2氧化成Fe3。(3)煤油的作用是隔绝空气,防止空气中的氧气将Fe2氧化,产生干扰。(4)Fe2与K3Fe(C
14、N)6反应生成蓝色沉淀Fe3Fe(CN)62。碘在CCl4中呈紫色,Fe3遇KSCN溶液显红色,实验和说明,在I过量的情况下,溶液中仍含有Fe3,由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应。(5)溶液变成棕黄色说明Fe2被氧化为Fe3,即可写出离子方程式。一段时间后,产生气泡的原因是反应产生的Fe3是H2O2分解的催化剂,促进H2O2分解生成O2,同时H2O2分解反应是放热反应,并促进了Fe3水解平衡Fe33H2O Fe(OH)33H向正反应方向移动,产生较多 Fe(OH)3,聚集形成沉淀。【考纲解读】考点内容说明铁及其重要化合物1.了解铁及其重要化合物的主要性质和应用高考必考点之一,常以选择题、非
15、选择题的形式出现【知识梳理】1、铁的性质及应用(1)铁的结构和存在铁位于元素周期表 ,原子结构示意图为 。是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。(2)金属铁的物理性质 。(3)金属铁的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:_。_。_。_。2铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名 颜色状态 溶解性 铁的化合价稳定性 与H反应的离子方程式 3.铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2物理性质:_。化学性质与酸反应:_。 不稳定性:_。制备_;(2) Fe(OH)3物理性质:_。化学性质与酸反应:_。 不稳定性:_。制备_;4 铁盐(1)Fe2Fe2的氧化性和还
16、原性含有Fe2的溶液呈浅绿色,Fe2处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以 为主,如:遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H)等均表现为 。Fe2的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式: 。可水解Fe(OH)2是弱碱,含Fe2的盐(如硫酸亚铁)溶液呈 性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量 ,其目的是 ,加少量 ,其目的是 。Fe2的检验方法_(2)Fe3氧化性:含有Fe3的溶液呈 ,Fe3处于铁的高价态,遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为 。 Fe3与S2、I、HS、SO等具有较强还原性的离子不能大量共存。 Fe3可腐蚀印刷电路板上的铜箔,反应的离子方程式为 。易水解:Fe(OH)3是很弱的
17、碱,且溶度积很小,因而Fe3极易水解,只能存在于酸性较强的溶液中。利用Fe3易水解的性质,实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体,反应的化学方程式 : 利用Fe3易水解的性质,工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。 利用Fe3易水解的性质,实验室配制氯化铁溶液,通常将氯化铁固体先溶于 中,然后再稀释至所需浓度。 Fe3与HCO、AlO、CO、ClO等水解呈碱性的离子不能大量共存。Fe3的检验方法_【答案】1. (1).第四周期族 (2).银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。(3)Fe与Cl2、S反应的化学方程式:2Fe3Cl22FeCl3; FeSFe
18、S。Fe与水蒸气的反应:3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。Fe与过量稀HNO3的反应:FeNO4H=Fe3NO2H2O。Fe与少量稀HNO3的反应:3Fe2NO8H=3Fe22NO4H2O。Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式):Fe2Fe3=3Fe2。2铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4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(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价232,3稳定性不稳定稳定稳定与H反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020 年高 化学 一轮 复习 专题
文档标签
- 2020高考化学一轮课练08铁铜及其化合物含解析
- 2020年高考化学一轮复习专题5.1原子结构知识讲解含解析
- 2020年高考化学一轮复习专题3.3铁及其重要化合物练含解析
- 2020年高考化学一轮复习专题3.2铝及其重要化合物练含解析
- 2020年高考化学一轮复习专题3.3铁及其重要化合物讲含解析
- 2020年高考化学一轮复习专题5.3化学键知识讲解含解析
- 2020年高考化学一轮复习4.4氮及其化合物教案
- 2020年高考化学一轮复习4.4氮及其化合物练习含解析
- 2020年高考化学一轮复习4.3硫及其化合物练习含解析
- 2020年高考化学一轮复习专题3.1钠及其重要化合物讲含解析
- 2020年高考化学一轮复习专题3.2铝及其重要化合物讲含解析
- 2020年高考化学一轮复习4.3硫及其化合物教案
- 2020年高考化学一轮复习专题3.1钠及其重要化合物练含解析
- 2022年高考化学一轮复习 铁
链接地址:https://www.77wenku.com/p-104031.html