内容正文:
第3章 铁 金属材料
专项02
铁三角
人教版2019必修第一册
铁三角
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3
铁三角转化的应用
铁及其化合物间的相互转化
知识导航
01
铁三角
铁三角
释·要点精讲
Fe
Fe2+
Fe3+
弱氧化剂
Cu2+ H+ S I2
强氧化剂
Cl2 Br2
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe + S = FeS
Fe + I2 = FeI2
2Fe+3Br2=2FeBr3
2Fe+3Cl2=2FeCl3
铁三角
释·要点精讲
Fe
Fe2+
Fe3+
C CO Al Zn
C CO Al
强还原剂
强还原剂
FeO+CO === Fe+3CO2
高温
Fe2++Zn=Fe+Zn2+
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
高温
2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3
高温
铁三角
释·要点精讲
Fe
Fe2+
Fe3+
Cl2 H2O2 KMnO4(H+)
Fe Cu KI
强氧化剂
弱还原剂
2Fe3+ +2I-= 2Fe2++I2
(淀粉碘化钾试纸变蓝)
Fe+2Fe3+ =3Fe2+
Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+
(印刷电路板)
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
2Fe2+ +2H++H2O2=2Fe3+ + 2H2O
铁三角
释·要点精讲
【典例】 下列试剂中,不能使Fe2+转化为Fe3+的是( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液
④稀硝酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A.①②③ B.①③④
C.②④⑤ D.②⑤⑥
D
铁三角
究·典例精析
【演练1-1】 人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐会使人
中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+变Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧
失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐中毒。说明
维生素C具有 ( )
A.氧化性 B.还原性
C.酸性 D.碱性
B
练·变式演练
【演练1-2】 将下列各组物质间反应产生的气体通FeSO4溶液中,能使溶液变黄的是( )
①Na2O2和CO2 ②Na2S和盐酸
③MnO2和浓盐酸共热 ④铜片和浓硫酸加热
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
B
练·变式演练
02
铁及其化合物间的相互转化
铁及其化合物间的相互转化
1.铁的价类二维图
释·要点精讲
铁及其化合物间的相互转化
2.铁及其化合物间的相互转化
铁单质的还原性
铁与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
铁在纯净氧气中燃烧,火星四射:3Fe+2O2 Fe3O4
铁在氯气中燃烧,形成棕褐色烟:2Fe+3Cl2 2FeCl3
铁与硫单质加热:Fe+S FeS
少量铁与过量稀硝酸反应:Fe+NO3−+4H+ Fe3++NO↑+2H2O
过量铁与少量稀硝酸反应:3Fe+2NO3−+8H+ 3Fe2++2NO↑+4H2O铁(与量无关)与非氧化性酸盐酸反应:Fe+2H+ Fe2++H2↑
铁与FeCl3溶液反应:Fe+2Fe3+ 3Fe2+
湿法炼铜:Fe+Cu2+ Fe2++Cu
高温
点燃
∆
点燃
释·要点精讲
铁及其化合物间的相互转化
2.铁及其化合物间的相互转化
最高价氧化物Fe2O3、最高价氢氧化物Fe(OH)3
氧化铁和稀盐酸反应的离子方程式:Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O可溶铁盐和强碱制备氢氧化铁的离子方程式:Fe3++3OH− Fe(OH)3↓氯化铁溶液与过量氨水反应的离子方程式:
Fe3++3NH3•H2O Fe(OH)3↓+3NH4+
硫酸亚铁溶液与氢氧钠溶液混合后的一系列反应,生成白色沉淀迅速变成灰绿色、红褐色:
Fe2++2OH− Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
氢氧化铁受热:2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
∆
释·要点精讲
铁及其化合物间的相互转化
2.铁及其化合物间的相互转化
铁盐和亚铁盐的转化
氯化铁溶液加入铁粉:2Fe3++Fe 3Fe2+
氯化铁溶液腐蚀铜电路板:2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
(氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+;还原性:Fe2+<Cu<Fe)
氯化亚铁加入氯水:2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl−
酸性高锰酸钾溶液氧化硫酸亚铁溶液:
5Fe2++MnO4─+8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O
在酸性条件下双氧水与硫酸亚铁反应:
2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
释·要点精讲
铁及其化合物间的相互转化
2.铁及其化合物间的相互转化
【拓展补充】高铁酸盐的制备
工业上混合次氯酸钠溶液、硝酸铁溶液、饱和KOH溶液制备高铁酸钾晶体:3ClO−+4K++10OH−+2Fe3+ 2K2FeO4↓+3Cl−+5H2O
释·要点精讲
【典例】 FeCl3溶液作为腐蚀液制作印刷电路板的原理是,将预先设计好的电路在覆铜板上用蜡覆盖,再把覆铜板放在FeCl3溶液浸泡,蜡没有覆盖到的铜会发生腐蚀反应而溶解,可制得印刷电路板,下列说法不正确的是( )
A.FeCl3溶液能与铜反应,与蜡不反应
B.腐蚀反应既是离子反应又是氧化还原反应
C.腐蚀反应说明Cu的还原性比Fe2+强
D.向腐蚀反应后溶液加入铁粉,充分反应后,有固体存在,此时溶液一定不含Fe3+、Cu2+
铁及其化合物间的相互转化
D
究·典例精析
【演练2-1】 化合价和物质的类别是整理元素及化合物知识的两个要素,可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是( )
A.维生素C能将Fe3+转化为Fe2+,该过程中维生素C被还原
B.Fe3O4中铁元素为+4价
C.工业上用CO还原Fe2O3炼铁,该反应为复分解反应
D.Fe(OH)2浊液露置于空气中,最终变成红褐色
D
练·变式演练
【演练2-2】 “价—类”二维图是学习元素及其化合物性质的重要模型和工具。如图为铁元素的“价—类”二维图。下列说法正确的是( )
A.a与水蒸气在高温条件下反应生成c
B.b与NaOH溶液反应生成d
C.可用KSCN溶液检验f中是否含有g
D.e是红褐色物质,常用作红色颜料
C
练·变式演练
【演练2-3】 已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系,
下列叙述正确的是( )
A.A为Fe,B为FeO
B.C→D溶液的颜色变化:由浅绿色到棕黄色
C.④的离子方程式:Fe+Fe3+===2Fe2+
D.⑤的离子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
B
练·变式演练
【演练2-4】 裂解水制氢气的过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应Ⅰ的化学方程式是Fe3O4+CO高温3FeO+CO2
B.反应Ⅱ的化学方程式是3FeO+H2O(g)高温Fe3O4+H2
C.总反应的化学方程式是C+2H2O(g)===CO2+2H2
D.铁的氧化物是裂解水的催化剂
C
练·变式演练
03
铁三角转化的应用
铁三角转化的应用
1.物质的除杂
主要物质 杂质 除杂方法
Fe2+ Fe3+ 加过量铁粉后过滤
FeCl3 FeCl2 加氯水或通入Cl2
Fe2+ Cu2+ 加过量铁粉后过滤
Fe Al 加NaOH溶液后过滤
Fe2O3 Al2O3 加NaOH溶液后过滤
释·要点精讲
【典例】 下列除杂的操作不正确的是( )
A. 溶液中混有少量 :加入足量镁充分反应后过滤
B. 溶液中混有少量 :加入过量铁粉充分反应后过滤
C. 溶液中混有少量 :加入NaOH溶液充分反应后过滤
D. 溶液中混有少量 :加入过量铁粉充分反应后过滤
铁三角转化的应用
C
究·典例精析
【演练3-1】 下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法正确的是( )
A.Fe(OH)3[Fe(OH)2]:灼烧
B.FeCl2溶液(FeCl3):通入适量Cl2
C.FeCl3溶液(CuCl2):加入足量的Fe粉,过滤
D.Cl2气体(HCl):通过饱和食盐水洗气后干燥
D
练·变式演练
铁三角转化的应用
2.溶液中的多离子分析
【典例】 在 的混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法正确的是( )
A.若滤出的固体只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+
B.若滤出的固体只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含Cu2+
C.若滤出的固体只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+
D.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含Fe2+,一定不含Fe3+,可能含有Cu2+
B
释·要点精讲
【演练3-2】 向FeCl3溶液中同时加入铁粉和铜粉,充分反应后不会出现的结果是( )
A.铁、铜均有
B.铁、铜均无
C.有铜无铁
D.有铁无铜
D
练·变式演练
铁三角转化的应用
3.含铁物质间的相互转化
【典例】下列各组物质中,能一步实现如图所示①~⑤转化关系的是 ( )
选项 X Y Z W
A C CO CO2 Na2CO3
B Fe FeCl3 Fe2O3 Fe(OH)2
C Na Na2O2 Na2CO3 NaOH
D Cl2 HCl HClO NaClO
C
释·要点精讲
【演练3-3】 取某含铁元素的固体A进行如下实验:
根据下列转化关系,下列叙述不正确的是( )
A.试剂1是KSCN溶液
B.试剂2可以是新制氯水
C.溶液B中只有Fe3+无Fe2+
D.溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+,使Fe3+浓度增大
C
练·变式演练
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人教版2019必修第一册
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