高三化学《铁及其化合物》导学案
【明考纲要求】
1.了解铁的主要性质及应用。 2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。
【理主干脉络】
【梳理主要内容】
化学性质 | |
化学实验 | Fe2＋和Fe3＋的检验 Fe(OH)3胶体与Fe(OH)2的制备 |
| |
【回扣教材】
1．(必修1 P63－7)为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入( )。 A．NaOH溶液 B．铁片 C．KSCN溶液 D．石蕊溶液
2．(必修1 P70－2)把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是 A．稀硫酸 B．CuSO4溶液 C．Fe2(SO4)3溶液 D．AgNO3溶液 3．(必修1 P70－5)把少量废铁溶于过量稀硫酸中，过滤，除去杂质，在滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕的残渣。上述沉淀和残渣分别为( )。
A．Fe(OH)3；Fe2O3 B．Fe(OH)2；FeO C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4 D．Fe2O3；Fe(OH)3
4．(必修1 P70－6)把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2＋和
Fe3＋的浓度恰好相等。则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为( )。
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2
【基础反应】
Fe―Fe2＋
Fe―Fe3＋
Fe2＋―Fe3＋
【基础训练】
1．1mol Cl2和足量Fe充分反应，转移的电子数为
足量Cl2和1 molFe充分反应，转移电子数为
a mol Cl2和a mol Fe充分反应，转移电子数为
2．FeBr2与少量Cl2
FeBr2与足量Cl2
FeI2与少量Cl2
FeI2与足量Cl2
3．氧化性强弱排列顺序：
还原性强弱排列顺序：
镁碳砖
【能力提升】
1． 将3.48 g四氧化三铁完全溶解在100 mL 1 mol·L－1的硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25 mL，恰好使溶液中的Fe2＋全部转化为Fe3＋，Cr2O全部转化为Cr3＋，则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度是 ( )
A．0.05 mol·L－1 B．0.1 mol·L－1 C．0.2 mol·L－1 D．0.3 mol·L－1
2．某稀溶液含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)农产品干燥机2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3门襟衬衫物质的量浓度之比为A．1∶1∶1 B．1∶3∶1 C．3∶3∶8 D．1∶1∶4
3．研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到直观形象的效果，下列表达不正确的是( )
A．NaOH溶液与SO2反应时溶液中溶质的情况
B．NaAlO2溶液与盐酸反应后铝的存在形式
C．Fe在Cl2中燃烧产物
D．Fe和稀HNO3反应后，铁的存在形式
4．根据框图所示，下列说法正确的是( )
A．M、E都是第四周期中的过渡元素，E的金属活动性比M的金属活动性强，E3＋的氧化性比M2＋的氧化性弱
B．反应①、②、③、④、⑤都属于氧化还原反应，且在反应①和③中硫酸都是既表现了酸性又表现了氧化性
C．反应④、⑥的离子方程式分别可表示为E3＋＋3SCN－===E(SCN)3、3NH3·H2气泡包装膜O＋E3＋===E(OH)3↓＋3NH
D．用K2EO4、Zn可制成一种高能电池，该电池中负极的电极反应式为EO＋4H2O＋3e－===E(OH)3＋5OH－ 5．向FeI2溶液中不断通入Cl2，溶液中I－、I2、IO、Fe2＋、Fe3＋等粒子的物质的量随的变化可用下图简单表示：
①当n(Cl2)∶n(FeI2)＝6.5时，溶液中n(Cl－)∶n(IO)＝____________。
②当n(Cl2)∶n(FeI2)＝1.2时，离子方程式可表示为 。
【综合训练】
1．Ⅰ.向100 mL FeI2溶液中逐渐通入Cl2，会依次生成I2、Fe3＋、IO，其中Fe3＋、I2的物质的量随n(Cl2)的变化如图所示，请回答下列问题：
(1)由图可知，I－、Fe2＋、I2三种粒子的还原性由强到弱的顺序为____＞____＞_____。
(2)按顺序写出通入Cl2过程中发生反应的离子方程式为 ；
。
(3)当溶液中n(Cl－)∶n(IO)＝8∶1时，通入的Cl2在标准状况下的体积为________。
Ⅱ.新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。生产K2FeO4的工艺流程如下图所示：
(1)写出“氧化”过程中生成Na2FeO4的化学方程式：____________________________。
(2)“转化”过程中发生的化学反应方程式为__________________________。
2.铁及其化合物在生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物具有重大意义。
(1)FeSO4可用于生产缺铁性贫血的药剂，但硫酸亚铁溶液在存放时易变质，原因是__________________________________。
(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]可作净水剂、媒染剂、颜料和药物等，工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示：
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.7 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 三脚电感4.7 |
| | | |
①酸A的成分是________(写化学式)，加入少量NaHCO3溶液的目的是调节溶液的pH，应
控制pH稍高于________，已知室温下Al(OH)3的Ksp＝1.3×10－33，则室温下当调节pH＝5时，溶液中c(Al3＋)＝______________。
②写出生成NO的反应的离子方程式：____________________。
(3)高铁电池是一种新型可充电、长时间保持稳定放电电压的电池。该电池总反应式为：
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH3Zn＋2K2FeO4＋8H2O
充电时阳极附近溶液的pH____________(填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)α铁触媒是合成氨工业中所用的催化剂，其主要成分是FeO、Fe2O3，当其中Fe2＋与
Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化活性最高。写出由碳粉与Fe2O3在高温下反应制备α铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)：________________________________，为制得这种催化剂，应向480 g Fe2O3粉末中加入碳粉的质量为______g。
电动钢丝刷3．为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。
活化硫铁矿还原Fe3＋的主要反应为FeS2＋7Fe2(SO4)3＋8H2O===15FeSO4＋8H2SO4，不考虑其他反应。请回答下列问题：
(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 。
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