考点3：铁的氧化物和氢氧化物

[例1] 将nmol木炭粉和1mol氧化亚铁在反应容器中混合隔绝空气加强热,可能发生的化学反应有：①　　　　　　　　　　　　 　②　　　　　　　　　　　　　　　

③　　　　　　　　　　　 　　④　　　　　　　　　　　　　　　

　 (1)若n＜1/4，充分反应后，反应器中的固体物质是　　　　 ，气体产物是　　

(2)若n＞4，充分反应后，反应器中的固体物质是　　　　　 ，气体产物是　　

(3)若反应的气体产物是混合物，n的取值范围是 　　　　　。

(4)若反应的气体产物是混合物，且混合物中CO和CO₂的物质的量相等，则n的值为

　　　　　　　　 。

[感悟]：

[例2] 现有AlCl₃和FeCl₃混合溶液，其中Al³⁺和Fe³⁺的物质的量之和为0.1摩，在此溶液中加入90毫升4摩/升的NaOH溶液，使其充分反应。设Al³⁺物质的量与总物质的量的比值为x。

(1)根据反应的化学方程式计算x=0.4时，溶液中产生的沉淀是　　　 ？物质的量有　　 ？

(2)计算沉淀中只有Fe(OH)₃的x取值范围为　　　　　　　　　　 　　　　　　　。

(3)若Al³⁺和Fe³⁺物质的量之和为A摩(A为合理数值)，其他条件不变时，求沉淀中同时有Fe(OH)₃、Al(OH)₃的x取值范围和各沉淀的物质的量　　　　　　　　　　　　　　 (用含有A、x的式子表示)。

[感悟]：

2．铁的氢氧化物

[思考]

(a)配制FeSO₄溶液时，需加入　　 和　　 ，其作用分别　　　　 　　　　 、

　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(b)制取Fe(OH)₂时，为什么要用新制的FeSO₄溶液？为什么要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(c)若不用此法，还可用什么方法制得Fe(OH)₂沉淀？

(d)烧过菜的铁锅未及时洗干净(残液中含NaCl)，第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)₃失水的产物]，试用有关的电极反应式和化学方程式表示Fe(OH)₃的生成过程。　

正极：　　　　　 　　　、负极：　　　　　 　　　

总反应：　　　　　　　　　 　　　 .

Fe(OH)₂的氧化：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

总结：用可溶性碱分别与Fe²⁺、Fe³⁺反应可制得Fe(OH)₂和Fe(OH)₃。通过哪些方法可避免生成Fe(OH)₂中会有Fe(OH)₃？

提示：关键在于无孔不入的O₂及Fe³⁺存在。4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O == 4Fe(OH)₃↓

①驱氧法：如用同煮沸过的NaOH溶液和亚铁盐溶液。

②隔氧法：如用长滴管吸取NaOH溶液后插入亚铁盐溶液面下加入；又如在液面上加某些合适的有机溶剂液封。

③还原法：在FeSO₄溶液中加入Fe钉，或者用Fe与稀H₂SO₄反应新制的FeSO₄溶液，生成的H₂又可驱赶O₂。

铁的氧化物和氢氧化物

1．铁的氧化物

[思考]在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成　　 而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的　　 气体，它们把该红色物质还原为黑色的化合物　　 ，同时还有未烧的碳粒而制得了青色砖瓦。

3．重点掌握根据氧化还原的原理进行有关铁及其化合物的相关计算。培养分析、综合、归纳问题的能力和解决问题的能力。

2．掌握铁的氢氧化物的性质和制备。

1．掌握铁的氧化物的性质。

21．(江苏海门市2008－2009学年高三第一次教学质量调研)(12分)加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下很稳定，加热至560℃开始分解。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应。

[问题1]工业生产碘酸钾的流程如下：

(1)已知步骤①反应器发生的反应中，两种还原产物所得电子数相同。请写出反应器中发生反应的化学方程式：_________________________________；

(2)参照下表碘酸钾的溶解度，操作③得到碘酸钾晶体，你建议的方法是____________。

[问题2]已知：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；

I₂+2S₂O₃^2―=2I^－+S₄O₆^2－。

(1)检验加碘食盐中的碘元素，学生甲利用碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应。用四氯化碳检验碘时，用到的主要玻璃仪器有　　　　　　　 。

(2)测定加碘食盐中碘的含量，学生乙设计的实验步骤如下：

　　 　a.准确称取w g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；

　　 　b.用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全；

　　 　c.以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10^－3mol/L的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反应完全。则加碘食盐样品中的碘元素含量是　　　　 mg/kg(以含w的代数式表示)。

(3)学生丙又进行了下列实验：

①请推测实验中产生蓝色现象的可能原因，用离子方程式表示　　　　　　　 。

②根据学生丙的实验结果，请对学生乙的实验结果作出简要评价：　　　　　 。

答案．[问题1](1)6I₂ + 11KClO₃ + 3H₂O = 6KH(IO₃)₂ + 5KCl + 3Cl₂↑；(2)蒸发结晶；

[问题2](1)分液漏斗(多写烧杯、玻璃棒等合理答案不扣分)；(2)1270/3w(423.33/w)。

(3)①4I^-+4H⁺+O₂=2I₂+2H₂O；②学生乙的实验结果会偏大

20．(江苏海门市2008－2009学年高三第一次教学质量调研)(12分)海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。回答下列问题：

(1)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法。你认为蒸馏法海水淡化最理想的能源是 　　　　　　　；

(2)从海水中可得到多种化工原料和产品。下列是利用海水资源的流程图。

① 反应II的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

从反应III后的溶液中得到纯净的单质溴的实验操作方法是 　　　　　　　。

② 在母液苦卤中含有较多的NaCl、MgCl₂、KCl、MgSO₄等物质。用沉淀法测定苦卤中Mg元素的含量(g/L)，实验过程中应测定的数据有 　　　　　　；

③ 电解25%的饱和食盐水200kg，当NaCl浓度下降到20%时，计算收集到氯气的物质的量。(溶于溶液的氯气忽略不计，计算结果保留一位小数)

答案．．(12分)(⑴⑵两题每空2分)　　 ⑴太阳能等；

⑵ ① SO₂+Br₂+2H₂O＝4H⁺+2Br^－+SO₄^2－；　 蒸馏(多写萃取不扣分)；

② 苦卤样品的体积、Mg(OH)₂沉淀的质量；

③ 97.7 mol。　　　 (此小题4分，根据计算过程，酌情给分。)

说明：本试卷中其他合理答案同样给分

19．(江苏海州高级中学2009届高三化学第三次综合测试) (8分)卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX’型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题：

⑴卤素互化物BrCl能发生下列反应

H₂O+BrCl===HBrO+HCl

KBr+BrCl===KCl+Br₂

①写出KI与IBr反应的化学方程式_____________　　　　　　　　　　 _。

②写出苯与(C₆H₆)与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式________________________。

⑵右图是部分卤素单质和XX’型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是______________________________________________。

⑶试推测ICl的沸点所处的最小范围_____________________________________________。

答案．．(1)①KI+IBr==KBr+I₂

　　 ②C6H6+ICl→C6H5I+HCl；或　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　

　　 (2)相对分子质量越大，分子间作用力越强

　　 (3)介于Br₂的沸点和IBr的沸点之间