内容正文:
专题一 质点的直线运动
专题十四 铁、铜及其化合物
内容索引
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方法突破连
梳理基础知识,深讲高考命题点
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直击·知识清单区
考点一 铁及其化合物
1.物质之间的转化脉络图
2.铁的单质
(1)铁的物理性质和存在形式
纯净的铁是银白色的金属,铁的熔点较高。当含有碳和其他元素时,熔点降低,导电性比铜、铝差。铁能被磁铁吸引,在磁场作用下,铁自身也能产生磁性。
铁在地壳中的含量占第4位。自然界中铁元素主要以化合态形式存在。
(2)铁的化学性质
铁单质性质活泼,有较强的还原性。铁元素主要化合价为+2和+3。
①与非金属单质的反应:
②与水的反应:
常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
酸 化学方程式或现象
稀H2SO4 Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
稀HNO3 Fe不足 Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
Fe过量 3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
浓HNO3、浓H2SO4 常温下钝化
反应物 离子方程式
CuSO4溶液 Fe+Cu2+==Fe2++Cu
FeCl3溶液 Fe+2Fe3+==3Fe2+
④与某些盐溶液的反应:
③与酸的反应:
3.铁的氧化物
名称(俗名) 氧化亚铁 氧化铁(铁红) 四氧化三铁(磁性氧化铁)
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
铁的化合价 +2 +3 +2、+3
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性 都不溶于水,但都溶于酸溶液
与H+反应 FeO+2H+==
Fe2++H2O Fe2O3+6H+==
2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+==
Fe2++2Fe3++4H2O
与CO反应 FeO+CO Fe+CO2 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2
空气中的稳定性 不稳定,空气中加热,生成Fe3O4 稳定 稳定
4.铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色、状态 白色固体 红褐色固体
与非氧化性酸反应 Fe(OH)2+2H+==Fe2++H2O Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
与氧化性酸反应 3Fe(OH)2+10HNO3(稀) ==
3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
稳定性 易被氧化,受热易分解,产物很复杂 受热易分解:2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应:Fe2++2OH- ==Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应:
Fe3++3OH- ==Fe(OH)3↓
二者的关系 空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,该反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
5.铁盐
Fe3+主要表现氧化性,其溶液是棕黄色。Fe3+水解使溶液显酸性,离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。
与单质铜、铁反应:
离子方程式为2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+、2Fe3++Fe==3Fe2+。
②与KI溶液反应:
离子方程式为2Fe3++2I- 2Fe2++I2。
③与氨水反应:
离子方程式为Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3N。
④与KSCN溶液反应:
离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3。
6.亚铁盐
①Fe2+既有氧化性,又有还原性,但主要表现还原性,其溶液通常显浅绿色。
②亚铁盐溶液在空气中易被O2氧化而变质,故保存时要加入少量的铁粉,防止其被氧化。
自测1已知:2Fe3++2I-2Fe2++I2,用KI溶液和FeCl3溶液进行如下实验。下列说法不正确的是( )
A.实验ⅰ中现象说明有Fe2+生成
B.实验ⅱ中现象说明反应后溶液中含有Fe3+
C.实验ⅲ水溶液中c(Fe2+)大于ⅰ中c(Fe2+)
D.实验ⅲ中再加入4滴0.1 mol·L-1FeCl2溶液,振荡静置,CCl4层溶液颜色无变化
D
解析:
A项,实验ⅰ向混合液中加入K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,说明混合液中有Fe2+,则FeCl3与KI反应生成Fe2+,A正确;B项,实验ⅱ向混合液中加入KSCN溶液,溶液变红说明混合液中含有Fe3+,B正确;C项,实验ⅲ中加入CCl4,CCl4将I2从水溶液中萃取出来,2Fe3++2I-I2+2Fe2+,平衡向正反应方向移动,Fe2+浓度增大,故实验ⅲ水溶液中c(