1、鐵及其化合物 金屬的冶煉,高三化學(xué)復(fù)習(xí),考綱要求,1、掌握鐵的化學(xué)性質(zhì)，理解鐵鹽和 亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變。 2、了解鐵的氧化物、氫氧化物。 3、掌握鐵離子、亞鐵離子的檢驗(yàn)方法。 4、了解金屬冶煉的一般原理和方法。,一、鐵的原子結(jié)構(gòu),思考,1、鐵的原子序數(shù)是多少，在周期表中處于什么位置？ 2、寫(xiě)出鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖 3、指出鐵在化合物中有哪些價(jià)態(tài),小結(jié),二、鐵的物理性質(zhì),1、銀白色,有金屬光澤,質(zhì)軟;,2、具有良好的延展性;,3、是電和熱的良導(dǎo)體;,4、密度是7.86g/3；,沸點(diǎn)是2750,熔點(diǎn)1535,5、特性:能被磁體吸引，具鐵磁性.,FeS FeS,1與非金屬反應(yīng) (1)與O2：常溫下生銹，

2、主要成分為 ；點(diǎn)燃條件下生成 .高溫條件下，主要成分為 _ ； (2)與Cl2 、S： . _.,Fe2O3,Fe3O4,2與H2O反應(yīng) .,3Fe4H2O(g) Fe3O44H2,3與酸反應(yīng)(1)與稀H2SO4： . (2)與過(guò)量稀HNO3：.,Fe2H = Fe2H2,Fe4HNO3 = Fe(NO3)3NO2H2O,4與鹽溶液反應(yīng)(1)與CuSO4： (2)與FeCl3：,FeCu2 = Fe2Cu,2Fe3Fe = 3Fe2,三、鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),FeO,鐵單質(zhì)的顯價(jià)規(guī)律小結(jié)：,四、鐵的氧化物性質(zhì)比較,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3,五、鐵的氫氧化物性質(zhì)比較,鐵的

3、氫氧化物制法： 由對(duì)應(yīng)的可溶性鹽與堿反應(yīng)制取。 Fe(OH)2極易被O2氧化生成Fe(OH)3 Fe(OH)2與O2反應(yīng)，生成白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的Fe(OH)3.,視頻,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3,Fe(OH)2的制取方法 Fe(OH)2具有較強(qiáng)的還原性，易被空氣中的氧氣氧化，因此制備Fe(OH)2是高考題常見(jiàn)考點(diǎn)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之處是隔絕空氣、避免接觸O2，防止Fe(OH)2被氧化,下面是制備Fe(OH)2白色沉淀的幾種方案請(qǐng)回答下列各問(wèn)題： (1)用不含F(xiàn)e3的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備 用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO

4、4溶液時(shí)還需要加入_ 除去蒸餾水中溶解的O2常采用_的方法 生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液這樣操作的理由是_,(2)在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、 鐵屑、稀H2SO4等試劑制備 在試管里加入的試劑是_ 在試管里加入的試劑是 _. 為了制得Fe(OH)2白色沉淀，在試管和 中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是_ 這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，理由是_,(3)利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀如圖所示，已知兩電極的材料分別為石墨和鐵 a電極的材料應(yīng)為_(kāi)，電極反應(yīng)式為_(kāi)

5、 電解液c可以是_(填編號(hào)) A純水 BNaCl溶液 CNaOH溶液 DCuCl2溶液,(2)兩支試管，試管是開(kāi)口式，無(wú)法用產(chǎn)生的氣體將試液壓入試管中，所以制取FeSO4應(yīng)放在試管中，而在試管中盛不含O2的NaOH溶液當(dāng)Fe與稀H2SO4放入試管后，產(chǎn)生的H2可以從試管內(nèi)短管處排出，從而排盡試管內(nèi)空氣再經(jīng)過(guò)止水夾通入試管中，排盡試管內(nèi)空氣然后關(guān)閉止水夾，試管內(nèi)產(chǎn)生的H2無(wú)法逸出，造成管內(nèi)壓強(qiáng)增大，將試管內(nèi)FeSO4溶液通過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)管壓入試管內(nèi)，在此過(guò)程中，液體都處于H2環(huán)境，從而避免了被空氣中O2的氧化，使得Fe(OH)2能保存更長(zhǎng)時(shí)間,d為苯，其作用是_，在加入苯之前對(duì)電解液c應(yīng)作何簡(jiǎn)單處理？_

6、. 為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是_(填編號(hào)) A改用稀H2SO4作電解液 B適當(dāng)增大電源的電壓 C適當(dāng)減小兩極間的距離 D適當(dāng)降低電解液的溫度 若c用Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為_(kāi),【解析】(1)Fe2易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2易被空氣中的O2氧化，要加鐵粉，將被氧化的Fe3還原成Fe2.氣體的溶解度隨著溫度升高而降低，所以煮沸后的蒸餾水中溶解的O2變少,(3)電解時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)Fe2e = Fe2，陰極反應(yīng)2H2O2e = H22OH，或電解質(zhì)溶液能直接提供OH，F(xiàn)e2與OH發(fā)

7、生反應(yīng)Fe22OH = Fe(OH)2，當(dāng)電解液選用NaOH溶液時(shí)，在陽(yáng)極處立即產(chǎn)生白色沉淀，選其他溶液時(shí)，只有遷移后兩者相遇時(shí)才能產(chǎn)生沉淀(大約在電解池中部)；當(dāng)反接電源后，陽(yáng)極反應(yīng)4OH4e = 2H2OO2，產(chǎn)生的O2立即把Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3.,【答案】(1)稀H2SO4、鐵屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化 (2)稀H2SO4和鐵屑NaOH溶液檢驗(yàn)試管出口處排出的H2的純度，當(dāng)排出的H2已經(jīng)純凈時(shí)再夾緊止水夾 試管中反應(yīng)生成的H2充滿了試管和試管，且外界O2不易進(jìn)入 (3)FeFe2e = Fe2BC隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化加熱煮沸，排出

8、溶解的O2BC白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色,六、Fe3+的檢驗(yàn) Fe3+遇到KSCN溶液變成紅色，F(xiàn)e2+遇到KSCN溶液不顯紅色。我們可以利用這一反應(yīng)檢驗(yàn)Fe3+的存在。 Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3 (紅色),Fe2+如何檢驗(yàn)?,Fe2+、 Fe3+共存如何檢驗(yàn)它們?,鑒別方法,判斷溶液中有Fe3+的依據(jù)是： 與KSCN混合溶液呈紅色 與NaOH溶液混合產(chǎn)生紅褐色沉淀,判斷溶液中有Fe2+的依據(jù)是： 加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，再加氯水溶液呈紅色 與NaOH溶液混合產(chǎn)生白色沉淀灰綠色紅褐色,七、Fe、Fe2、Fe3的相互轉(zhuǎn)化“鐵三角”關(guān)系,Fe,Fe3,Fe2+,S、I2、

9、H+、Cu2+、Ag+,Cl2、Br2、O2、濃H2SO4、HNO3,Fe2O3：C、CO、H2、Al Fe3+：Al、Zn等還原,FeO：C、CO、H2、Al Fe2+：Al、Zn等還原,Cl2、Br2、O2、濃H2SO4、HNO3 酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等,Fe、Cu、I 、S2- 、 H2S等,1Fe Fe2 鐵與氧化性比較弱的非金屬(如S、I2)，非氧化性酸(如鹽 酸、稀H2SO4)，不活潑金屬的鹽溶液(如CuSO4溶液)， FeCl3溶液反應(yīng)，都可實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化例如： Fe CuSO4 = CuFeSO4； Fe2FeCl3 = 3FeCl2； Fe2H= Fe2H2.,

10、2Fe2Fe 比較活潑的金屬(如Al、Zn)、CO、H2、C等能從亞鐵化合 物中置換出鐵來(lái)例如：FeCl2Zn = ZnCl2Fe； FeOH2 FeH2O.,3FeFe3 鐵與強(qiáng)氧化劑，如Cl2、H2O2、KMnO4(H)、HNO3、濃 H2SO4在一定條件下反應(yīng)都會(huì)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化例如： 2Fe3Cl2 2FeCl3.,4Fe3Fe 可通過(guò)較強(qiáng)還原劑實(shí)現(xiàn)，如Al、Zn、CO、H2等例如： Fe2O33CO 2Fe3CO2； Fe2O32Al 2FeAl2O3； 2FeCl33Zn = 2Fe3ZnCl2.,5Fe2Fe3 亞鐵鹽與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，如Cl2、Br2、HNO3、濃硫酸、 H2O2、K

11、MnO4(H)等例如：2Fe2+Cl2 = 2Fe3+ +2Cl-. 2Fe2+Br2 = 2Fe3+ +2Cl-. 3Fe2+4H+ +NO3- = 3Fe3+ +2H2O +NO 2Fe2+2H2SO4(濃) = 2Fe3+ +SO42-+2H2O +SO2 2Fe2+2H+ +H2O2 = 2Fe3+ +2H2O 5Fe2+8H+ +MnO4- = 5Fe3+ +4H2O +Mn2+,6Fe3Fe2 鐵鹽溶液與比較強(qiáng)的還原劑反應(yīng)，如Fe、Cu、碘化物、 硫化物等例如： 2Fe3S2 = 2Fe2S； 2Fe3Cu = 2Fe2 Cu2； 2Fe3Fe = 3Fe2； 2Fe32I = 2

12、Fe2I2.,溶液由淺綠色變?yōu)辄S色,原因?yàn)榧尤臌}酸后C(H)增大,在酸性介質(zhì)中NO3可把Fe2 氧化為Fe3故溶液為黃色 。,練 習(xí),2、在含有Cu(NO3)2、Fe（NO3）3各0.1mol的混合溶液中加入鐵粉,經(jīng)充分?jǐn)嚢韬箬F粉完全溶解,過(guò)濾,從濾渣中分離出3.2gCu,則溶解的鐵粉的質(zhì)量是( ) A.5.6g B.2.8g C.14g D.8.4g,A,3、滴入KSCN溶液后,溶液顯紅色的是( ) A.(NH4)2Fe(SO4)2溶液 B.NH4Fe(SO4)2溶液 C.Fe與鹽酸作用后的溶液 D.Fe與過(guò)量稀 HNO3作用后的溶液,BD,4、要證明某溶液中不含 Fe3+ 而可能含F(xiàn)e2+

13、 , 進(jìn)行如 下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的最佳順序?yàn)? ) 加入足量氯水 加入足量I2水 加入 少量KSCN溶液 A. B. C. D. ,C,5、為了除去FeSO4溶液中的CuSO4和Fe2（SO4）3 雜質(zhì)，可選用的物質(zhì)是 （ ） A.NaOH B .Mg C .氯水D .Fe,D,6、向200mL 0.1molL Fe(NO3)2溶液中加入適量 NaOH,使Fe2完全反應(yīng),小心加熱此混合物, 直至水分蒸干,然后灼燒到質(zhì)量不再變化,此時(shí) 固體的質(zhì)量為( ) A.1.44g B.1.6g C.2.82g D.2.98g,B,7、在Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中，加入過(guò)量鐵粉，反應(yīng)完畢后剩余固體

14、的質(zhì)量恰好等于加入鐵粉的質(zhì)量，則原溶液中硫酸鐵和硫酸銅的物質(zhì)的量之比為（ ）。 A.2 ：7 B.7 ：2 C.1 ：7 D.7 ：l,A,8向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol鐵粉，充分?jǐn)嚢韬?，F(xiàn)e溶解，溶 液中不存在Fe3，同時(shí)析出0.1 mol Ag.則下列結(jié)論中不正確的是 () A氧化性：Zn2Cu2Fe3Ag BFe3的氧化性大于Cu2 C 溶液中Cu2與Fe2的物質(zhì)的量比為12 D1 mol Fe可還原2 mol Fe3,A,（一）金屬的物理性質(zhì),狀態(tài)：常溫下除汞是液體外，其余都為固體 顏色：除金、銅、

15、鉍等少數(shù)具有特殊顏色外，大多數(shù)金屬呈銀白色，且都不透明 整塊金屬具有金屬光澤，粉末狀態(tài)時(shí)常顯不同顏色 金屬的密度、硬度、熔點(diǎn)等性質(zhì)差別較大 大多數(shù)金屬具有延展性 一般都是電和熱的良導(dǎo)體,八、金屬的冶煉,物理性質(zhì)中的常見(jiàn)金屬之最,密度最小：鋰（Li） 密度最大：鉑（Pt） 熔點(diǎn)最高：鎢（W） 熔點(diǎn)最低：汞（Hg） 導(dǎo)電性最好：銀（Ag） 硬度最大：鉻（Cr） 延展性最好：金（Au）,（二）金屬的冶煉的實(shí)質(zhì),用還原的方法，使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。 金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，金屬離子得到電子還原成金屬原子的能力也不同，因此必須采取不同的冶煉方法。,（三）冶煉方法的選擇,1、熱分解法 有些不活潑金屬僅用熱分解法就能制得。在金屬活動(dòng)性順序表中，位于氫后面的某些金屬的氧化物受熱就能分解。,2、熱還原法,用焦炭作還原劑,當(dāng)?shù)V石不是氧化物而是硫化物或碳酸鹽時(shí)，先將礦石在空氣中鍛燒成氧化物，再用焦炭還原。,即用還原劑(C、CO、H2、Al等)還原金屬氧化