内容正文:
第10课 铁及其化合物
《范汝广说化学》编写
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核心知识点一 铁和铁的氧化物
核心知识点二 铁的氢氧化物
核心知识点三 铁盐和亚铁盐
2
核心知识点一 铁和铁的氧化物
一、单质铁
1.铁在元素周期表中的位置:第4周期 族(或第8族)。
2.铁的外围电子排布式: 。
3.铁在加热或点燃条件下,与氯气、氧气、硫反应的生成物分别是 、
、 。
4.铁与水蒸气反应的化学方程式为: 。
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二、 铁的氧化物
1.黑色粉末,在空气中受热会被氧化为或 。
2. 红棕色粉末,俗称铁红,可作油漆和涂料的颜料。
3. 黑色晶体(有磁性),俗称磁性氧化铁。
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例1 还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸
使其完全溶解得溶液 ;另取少量反应后的固体加入足量稀硝酸使其完全溶解,
得溶液 。下列说法正确的是___。
B
A.铁与水蒸气反应:
B.肥皂液中产生气泡,不能证明铁与水蒸气反应生成
C.溶液中一定含有和
D.向溶液中滴加 溶液,溶液变红,证实了固体中
含有
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[解析] 与反应生成的是和氢气,而不是 ,A项错误;
加热试管,试管内的空气也会受热膨胀,在肥皂液中产生气泡,肥皂液中产生
气泡不能证明生成了,B项正确;如果反应后的固体中有 剩余,则溶液中
会发生,溶液中有可能不含,C项错误;滴加
后溶液变红,只能说明溶液中含,也能产生 ,D项错误。
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例2 用废铁屑制备磁性胶体粒子,制取过程如下。下列说法正确的是_____。
(双选)
BC
A.用 溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈
B.通入是防止空气中的氧化
C.加适量的是为了将部分氧化为
D.溶液A中和的浓度比为
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[解析] 溶液可除去废铁屑表面的油脂类物质,A错误;溶液A中含
和,通入可排尽反应装置中的,从而保护 ,B正确;选项C和D,
由于最终的产品是,其中和的物质的量之比为 ,所以加适
量的是将部分氧化为 ,涉及的反应是
,所以C正确,D错误。
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核心知识点二 铁的氢氧化物
1.
是白色难溶于水的固体,在空气中, 能够迅速地被氧气
氧化成 ,现象是:白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,
化学方程式为 。
2.
是红褐色固体,受热易分解,化学方程式为
。
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例3 一种制备 的改进装置如图所示,下列说法正确的是_____。(双选)
BC
A.配制溶液时就是把 固体溶解在适量的水中
B.实验时先注入稀硫酸,再依次注入溶液和
溶液
C.装置的作用是液封,并判断装置 中的空气是否排尽
D.注入 溶液时,立即产生白色沉淀
[解析] 配制溶液时需加入硫酸抑制 的水解。实验时先注入稀硫酸,
碳酸钠和硫酸反应放出,烧杯内紫色石蕊试液变红,表明 已把装置内
空气排尽了,然后注入溶液,最后注入的 溶液先中和剩余的
,再与溶液反应生成 。
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例4 若用如图所示实验装置则可制得白色纯净的 沉淀,
两极材料分别为石墨和铁。下列关于该实验的说法正确的是___。
D
A.电极材料为石墨, 电极材料为铁
B.电极为负极,其反应式为:
C.若白色沉淀在电极上生成,则是 溶液
D.液体 为苯,其作用是隔绝空气,防止白色沉淀被氧化
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[解析] 是借助反应 生成的。选项A和B,
应使用作为阳极,即电极为,电极反应为, 为阴极,
电极材料为石墨,所以A和B都是错误的。若是溶液,通电时将在 电极
上发生,生成的与电极生成的 在两电
极之间生成白色沉淀,而不是在 电极上生成,C错误。苯的密度小于水,且不
溶于水,可隔绝空气,防止 被氧化,D正确。
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核心知识点三 铁盐和亚铁盐
1.亚铁盐
(1) 含有 的溶液呈浅绿色。
(2)的氧化性和还原性: 处于铁的中间价态,既有氧化性,又
有还原性,其中以还原性为主,如与、、、 等物质反应
时,均表现为还原性。
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(3) 可发生水解反应,离子方程式为
。
含 的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性,配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫
酸抑制的水解,加少量铁屑防止 被氧化。
(4) 的检验
方法一:取出少量被检验的溶液,滴加 溶液,无现象,再滴加氯水,
若变成血红色溶液,说明有 存在。
方法二:取出少量被检验的溶液,加入 溶液,产生白色絮状沉淀,
白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有 存在。
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2.铁盐
(1) 含有 的溶液呈棕黄色。
(2) 氧化性:处于铁的高价态,与、、、 等物质反应时,
均表现为氧化性。如 可腐蚀印刷电路板上的铜箔,反应的离子方程式为
。
(3) 易水解。实验室可将饱和 溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体,
反应的化学方程式为(胶体) 。
(4)的检验:取出少量被检验的溶液,滴加 溶液,若溶液呈血
红色,证明有 存在。
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例5(1)现有下列实验探究摩尔盐 的化学性质。
装置 实验 试剂 现象
__________________ ① 紫色石蕊溶液 溶液变红色
② 过量 溶液 产生白色沉淀
③ 酸性 溶液 溶液褪色
④ 溶液 产生白色沉淀
下列解释相应实验现象的离子方程式错误的是___。
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A.①中溶液变红: ;
B.②中产生白色沉淀:
C.③中溶液褪色:
D.④中产生白色沉淀:
[解析] B中和的计量数,不符合中的 的关系。
√
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(2)高铁酸钠 可用作净水剂,其原因是___。
A
A.可消毒杀菌,还原产物水解后能吸附水中杂质
B.可消毒杀菌,氧化产物水解后能吸附水中杂质
C.能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌
D.能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌
[解析] 具有强氧化性,可消毒杀菌,生成的还原产物是,
水解为 胶体,可吸附水中的杂质。
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例6 氧化铁黄化学式为 是一种黄色颜料。
(1)工业上,可利用硫酸亚铁溶液和氧气在催化剂条件下制作氧化铁黄,写
出该反应的化学方程式____________________________________________。
(2)氧化铁黄的另一种制备方法是:在下,向 溶液中边
搅拌边分批加入固体,同时滴加溶液,使溶液控制在
之间。一段时间后,过滤、洗涤得 固体。
①制备理论上需要的物质的量为___ ;实际生产过程
中所加 低于理论用量的原因是____________________________________
_________。
少量被氧气氧化,减少了
的消耗量
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②为检验 已被完全氧化,某同学向过滤所得滤液中滴加酸性
溶液,该设计方案不合理的理由是________________________________
_____________________。
滤液中的能使酸性溶液
褪色,干扰的检验
③用溶液可检验,生成的蓝色沉淀是 。写出该
反应的离子方程式__________________________________________。
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(3)可用于脱除烟气中的 。脱硫、再生过程中可能的物种变化如
图1所示。生成的(结构如图2所示)覆盖在 的表面。
图1
图2
①写出反应Ⅱ的化学方程式:_______________________________。
②工业可使用四氯乙烯溶解并实现与 分离。四氯乙烯能溶解
的原因是________________________________________________。
四氯乙烯与都是非极性分子,符合“相似相溶”原理
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[解析] 本题第(3)问,根据图示,反应Ⅱ中和为反应物, 和
为生成物。使用四氯乙烯溶解 ,溶质和溶剂都是非极性分子,溶解
的原因是“相似相溶”。
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