3.1.3 铁及其化合物转化-【巅峰讲义】2023-2024学年高一化学同步精品讲义+随堂检测（人教版2019必修第一册）

第三章铁金属材料 第一节铁及其化合物 第3课时 铁及其化合物转化 1.掌握铁及其重要化合物的性质和铁离子、亚铁离子的检验方法。 2.熟悉铁及其化合物之间转化。 一、利用“价类二维图”认识铁及其化合物的关系 1．构建铁及其化合物的价类二维图 2．同价态的铁及其化合物之间的转化 从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质 (1)Fe2O3、FeO都是碱性氧化物，写出它们分别溶于稀硫酸的离子方程式： Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O； FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋。 (2)FeSO4和FeCl3都属于盐类，能和碱反应生成Fe(OH)2及Fe(OH)3。 (3)Fe(OH)2和Fe(OH)3均属于碱，写出它们溶于稀盐酸的离子方程式： Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O； Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。 3．不同价态的铁及其化合物的转化 从化合价的角度理解铁及其化合物的氧化性和还原性 (1)Fe2O3中的铁元素为高价态，具有氧化性，因而可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 (2)Fe2＋化合价可以升高到＋3价，表现为还原性，也可以降低到0价，表现为氧化性。 (3)Fe3＋是铁元素的高价态，可以被还原剂还原为＋2或0价，具有氧化性。 (4)Fe(OH)2―→Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 【即学即练】 (1)FeCl2不能通过化合反应制得(　　) (2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现(　　) (3)不同价态的含铁物质间转化必须通过氧化还原反应实现(　　) (4)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得(　　) (5)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不存在Fe2＋和Mg2＋(　　) (6)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤(　　) 二、铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算 用终态法、关系式法、守恒法等方法巧解这类计算问题 1．终态法：固体和盐酸（硫酸）恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋):n(Cl－)=1:2[n(Fe2＋):n(SO)=1:1]，混合物中n(Fe)与盐酸（硫酸）中n(H+)之比为1:2等结论。 2．关系式法：由 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe（不产生H2）与Fe2O3的关系是Fe------ Fe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。 3．守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl－(SO)守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。 【即学即练】 1.将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、的盐酸中，氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L(标准状况)氯气时，恰好使溶液中的完全转化为，则该混合物中铁元素的物质的量为 A．0.23mol B．0.25mol C．0.35mol D．0.375mol 【典例分析】 【例1】硫酸铁溶液中加入少量Fe粉，溶液颜色变浅，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入下列试剂一定可行的是 A．KSCN溶液 B．酸性高锰酸钾溶液 C．NaOH溶液 D．先加入KSCN溶液，再加入溶液 【变式探究】下列物质可以通过化合反应制得的是 ①FeCl3   ②FeCl2    ③CuS   ④FeS   ⑤Fe(OH)3 A．①②④⑤ B．①②③④⑤ C．①④ D．①④⑤ 【例2】已知：；。则以下说法中错误的是 A．氧化性： B．和在溶液中能大量共存 C．溶液中通足量氯气的离子方程式： D．溶液中通少量氯气的离子方程式： 【变式探究】将0.02mol铁分别投入足量的下列物质中，在一定条件下充分反应，产生氢气最多的是 A．2mol/L稀硫酸 B．18.4mol/L硫酸 C．0.01mol/L硝酸 D．灼热的水蒸气 1．下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．在自然界中，铁都以化合态形式存在 B．赤铁矿的主要成分是，磁铁矿的主要成分是 C．能通过化合反应制得，但不能通过化合反应制得 D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此、、都是碱性氧化物 2．下列各组物质中，所加除杂试剂不正确的是 主体物质 杂质 除杂试剂 A FeCl2溶液 FeCl3 Fe B FeCl3溶液 FeCl2 Cl2 C NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2 D Fe2(SO4)3溶液 Cu