(一)、铁
1.铁与水蒸气的反应:可能设计成探究实验,探究产物等。
2.铁的生锈:纯铁不易生锈,生铁放在潮湿的环境中易生锈,原理是发生电化学腐蚀,涉及的主要反应
原理:Fe-2e-=Fe2+(负极), 2H2O+O2+4e-=4OH- (正极),
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3, 2Fe(OH)3·xH2O =Fe2O3·nH2O+(2x-n) H2O
3.铁与氯气、盐酸反应:产物分别为FeCl3、FeCl2,且它们之间的相互转化,在推断题和实验题的除
杂中经常出现。
(二)、氧化物
1.铁的氧化物成分:废铁屑的主要成分Fe2O3;铁锈的主要成分为Fe2O3·nH2O;黑色晶体、磁性氧化铁
为Fe3O4;红棕色粉未,俗称铁红,作红色油漆和涂料的为Fe2O3,赤铁矿的主要成分为Fe2O3,它是炼铁的原料。铁在氧气燃烧与铁与水蒸气反应的产物都是Fe3O4。以上知识,往往容易出现在推断题和实验题中。
(三)、氢氧化物
1.实验室制备Fe(OH)2 :现象:白色沉淀→灰绿色→红褐色沉淀。命题角度为:较长时间的看到
Fe(OH)2白色沉淀,采取的防护措施:一是煮沸,二是将胶头滴管插入液面以下,三是加一层油膜,如苯、汽油等。
2.Fe(OH)3的受热分解:2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O,与此相以的还有Cu(OH)2、Al(OH)3。
3.氢氧化铁胶体的制备:因其具有独特性,制备胶体的过程和对应的方程式是高考的重点与热点。
实验操作要点:四步曲:①先煮沸,②加入饱和的FeCl3溶液,③再煮沸至红褐色,④停止加热。对应的离子方程式为Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+,强调之一是用等号,强调之二是标明胶体而不是沉淀,强调之三是加热。
(四)、铁盐与亚铁盐
1.Fe2+、Fe3+的检验:
(1)Fe2+:一是碱液法:先生成白色沉淀,又迅速转变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀
二是先加入KSCN溶液,不变色,再加入氯水后,出现血红色。(注意:此处不用高锰酸钾溶液氧
化,因其具有紫色)
(2)Fe3+:一碱液法:加入碱液,出现红褐色沉淀。
二是加入KSCN溶液,出现血红色,离子方程式为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(络合物)
2.铁盐与亚铁盐的配制:因Fe2+、Fe3+易水解,且Fe2+易被空气中的氧气氧化,故配制过程为:先将它们
溶解在对应的酸中,然后加水冲稀到指定的浓度。(注意:配制亚铁盐溶液时,要加入少量的铁粉,以防止Fe2+的氧化)
3.制印刷电路板常用FeCl3作腐蚀液:一是离子方程式的书写正误(违反电荷守恒定律),二是利用此反应式设计成原电池,考查原电池原理的应用。
4.离子共存:不能与Fe2+共存的离子:(H+、NO3-)、(MnO4-)、(ClO-);不能与Fe3+共存的离子有:I-、SO32-、S2-、SCN-。主要是对Fe2+的还原性、Fe3+的氧化性的考查,此为离子共存问题和实验题的常见命题点。
5.Na2FeO4(高铁酸钠)作新型净水剂:原理是高价铁具有强氧化性,能杀菌消毒;同时生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮的杂质,因此它是一种新型的净水剂.
6.Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+的除杂:这是近几年高考实验命题的热点。原理是利用Fe3+、Cu2+、Al3+水解完全生成沉淀所需的PH范围不同。一般操作方法是:先是加入氧化剂(氯气或H2O2),将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3等其他物质(以不引入杂质离子为准),目的是调节溶液的PH,待Fe3+水解完全生成沉淀(此时其他离子不水解),过滤除去。
点评:它和其他金属及其化合物相比,知识点多,高考命题往往将知识、实验、化学概念与理论考查集于一身,设计成具有一定综合性的题目,因此,它在高考中的霸主地位不可动摇。
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