铁及其化合物

考纲要求1、掌握Fe在周期表中的位置、结构特点、主要化学性质2、掌握铁的氧化物、氢氧化物的主要性质3、掌握Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化，并能正确写出有关的氧化还原反应的离子方程式4、掌握Fe2+、Fe3+的检验方法第三节铁及其化合物思考：1.铁在地壳中的含量？2.Fe的原子结构示意图是怎样的？3.铁在周期表中的位置？O、Si、Al、Fe、Ca第四周期Ⅷ族铁原子结构示意图：一、单质铁（一）、铁的位置及原子结构（二）、铁单质的性质铁是比较活泼的金属单质，在化学反应中通常作还原剂，体现比较强的还原性。纯净的铁有抗腐蚀性3.铁的化学性质银白色、质软的重金属(黑色金属)，熔点1500℃以上。热和电的良导体，能被磁铁吸引，也将被磁化。在地壳中以化合态形式存在，只有在陨石中有游离态铁2.物理性质1.存在(1)与非金属反应

3Fe+2O2=Fe3O4

2Fe+3Cl2=2FeCl3Fe+I2=FeI2 Fe+S=FeS(2)与水反应

3Fe+4H2O(气)=

Fe3O4+4H2↑(3)与酸反应

Fe+2H+=Fe2++H2↑(稀硫酸或盐酸)Fe+H++NO3-→Fe3++NOX+H2O(硝酸)Fe+H++NO3-→Fe2++NOX+H2O（Fe过量）

2Fe+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O(热浓硫酸)Fe遇浓硫酸、浓硝酸常温下钝化(4)与盐溶液反应

Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu点燃△△△△高温练习1、下列关于Fe的叙述正确的是（）A.铁能被磁铁吸引，但纯铁易锈蚀B.人体内的血红蛋白中含有铁元素C.铁位于周期表中第四周期第ⅧB族D.铁能在O2中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧E.铁与HNO3反应的产物只能是Fe(NO3)3BD练习2、向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结论不可能出现的是（）A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无BFe反应后形成的产物呈何价态，一般由下列因素来决定:思考1：Fe为什么可表现为＋2或＋3价？由哪些因素决定其价态？(1)氧化剂的氧化性强弱.强氧化剂

Fe3＋Fe2＋FeS、I2、H＋、Cu2＋、Fe3＋等弱氧化剂

H2O(g)、O2Fe2＋

Fe3＋Cl2、Br2、热浓H2SO4、HNO3等注意:钢铁发生电化腐蚀时，Fe参与电极反应的产物为Fe2＋，后与OH－反应生成Fe(OH)2；因其不稳定，又转变成Fe(OH)3失去部分水变成Fe2O3·nH2O.(2)反应条件或反应物之间的量

Fe＋HNO3(浓)

钝化

Fe＋4HNO3(过量)＝Fe(NO3)3＋2H2O＋NO↑3Fe(过量)＋8HNO3＝3Fe(NO3)2＋4H2O＋2NO↑

常温要注意Fe2+是Fe3+和过量的Fe反应的产物。2、常温下可盛放浓硫酸的容器是（）

A.NaB.FeC.ZnD.Mg3.下列物质不能由单质通过化合反应得到的物质是（）

A.CuCl2B.FeCl2C.FeSD.Na2S4.下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是（）

A.盐酸

B.氯气

C.CuSO4溶液

D.稀硫酸BBBA连接高考：【2015新课标Ⅰ卷理综化学】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（）选项实

验现

象结

论A．将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋B．将铜粉加1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D．将0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小二、铁的化合物的性质：

1．铁的氧化物

铁的氧化物有三种：氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁，对比如下：对比内容FeOFe2O3(铁红)Fe3O4(磁性氧化铁)铁的价态+2+2+2、+3色、态黑色粉未红棕色粉未黑色晶体水溶性不溶于水不溶于水不溶于水类别碱性氧化物碱性氧化物特殊氧化物与弱氧化性酸FeO+2H+=.Fe2O3+6H+=.

Fe3O4+8H+=

.注意：①FeO与非氧化性酸相遇时，发生复分解反应，生成亚铁盐；但与强氧化性酸相遇，Fe2+被氧化成Fe3+，生成铁盐②Fe3O4在三种氧化物中最为稳定，一般不与酸、碱和氧气反应，所以在铁的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保护作用，防止生锈。Fe3O4是一种复杂的氧化物，它不属于碱性氧化物，可以写成FeO·Fe2O3的形式有+2、+3价③FeO、Fe2O3是碱性氧化物④空气中：6FeO+O2=2Fe3O41.下列几种类推的结论中正确的是（）DA、已知Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,

推测Fe2O3+6HI=2FeI3+3H2OB、已知Fe2O3和HNO3反应的离子方程式是

Fe2O3

＋6H＋=2Fe3＋+3H2O,推测FeO和HNO3

反应的离子方程式为FeO+2H＋=Fe2＋+H2OC、已知Fe3O4可以改写成FeO·Fe2O3，推测Pb3O4可以改写成PbO·Pb2O3;已知Fe3O4可以改写成

Fe(Fe2O4)推测Pb3O4可以改写成Pb(Pb2O4)D、已知Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2,推测

FeO+CO＝Fe+CO2，Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2高温高温高温

2、铁的氢氧化物性质比较对比内容氢氧化亚铁(Fe(OH)2)氢氧化铁（Fe(OH)3）物理性质难溶于水的白色固体难溶于水的红褐色固体与一般酸Fe(OH)2+2H+=.Fe(OH)3+3H+=.与强氧化酸3Fe(OH)2+10HNO3=

.Fe(OH)3+3H+=

.与还原性酸Fe(OH)2+2HI=.2Fe(OH)3+6HI=..稳定性不稳定，易被氧气氧化，颜色变化：白色→灰绿色→红褐色，反应为：

较稳定，久置会部分失水成铁锈；受热易分解，反应为：

小结:难溶性或微溶性的碱受热不稳定，容易分解,生成相应的氧化物和水。（2）制备方法对比内容Fe(OH)2的制备Fe(OH)3的制备实验操作新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝空气FeSO4溶液中加入NaOH溶液FeCl3溶液中加NaOH溶液实验现象先生成

沉淀，后又

，最后

。生成

沉淀注意事项将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液.--------反应原理FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓（白色）FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl；Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓（红褐色）思考2.制取Fe(OH)2并使之能久存，可采取的操作有：①加入一些植物油.②溶解FeSO4配成溶液.③把蒸馏水加热煮沸并密封冷却.④加入少量铁屑.⑤加入少量CCl4，⑥向FeSO4溶液中滴入足量氨水.⑦把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水。其中必须进行的操作及其正确顺序是（）

A．③②⑤⑥④ B．③②④①⑦

C．③②④⑤⑦ D．②④①⑦⑤热点1、

Fe(OH)2制备B方法一5%FeSO4溶液1mol/L的NaOH溶液（不含O2）苯直接滴加法5%FeSO4溶液1mol/LNaOH（不含O2）橡皮管方法二微型混合法1.将右边注射器中的NaOH溶液推入左边注射器，可观察到的现象是

。2.若拔去连接管，将有白色沉淀的注射器抽入空气，振荡，则可观察到的现象是

。有白色絮状沉淀生成白色沉淀迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色。其化学方程式为：4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3方法三集气排液法如何操作才可制备较纯的Fe(OH)2？右图中，当容器A中的反应开始后，若分别进行下列操作，请回答有关问题：

(1)若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象？（2）若弹簧夹C一直关闭，容器A中的反应还在进行时，B容器中有什么现象发生？写出B容器中有关化学方程式：容器B中的导管口有气泡冒出开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后容器A中溶液进入容器B，有白色沉淀生成。容器A中溶液进入容器B有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。2NaOH+FeSO4=Fe(OH)2↓+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（3）若先打开弹簧夹C一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C一会儿，B容器中有什么现象发生？方法四电解法如何设计电化学装置制备较纯的Fe(OH)2？由于Fe(OH)2极易被氧化，所以通常用电解法制纯净的Fe(OH)2，两电极的材料分别为石墨和铁，如图所示。1、a电极材料为————；电极反应式为—————————2、电解液c可以是(填编号)——————A.纯水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液3、d为苯，其作用为————————————在加入苯之前，对c应作何简单处理：——————————————————————。4、若c为Na2SO4溶液，当看到白色沉淀后，再反接电源，除看到冒气泡外，另一明显现象是：——————————————————abcdFeFe-2e-=Fe2+BC隔绝氧气，防氧化加热一段时间，赶走溶解的氧气白色沉淀→灰绿色→红褐色连接高考：1、判断正误（1）、【2015安徽理综化学】B．Fe(OH)3胶体无色、透明，能发生丁达尔现象（）（2）、【2014年高考江苏卷第4题】下列物质性质与应用对应关系：D．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料（）（3）、【2015江苏化学】给定条件下，下列选项中所示的物质间转化能一步实现()

C．Fe2O3

FeCl3(aq)无水FeCl32、【2015浙江理综化学】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3，进入固体2C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2ONaOH溶液控制pH试剂X足量酸烧渣固体1溶液2固体2FeSO4·7H2O溶液1盐酸蒸发①绿矾(FeSO4·7H2O)制法：铁屑加稀硫酸---浓缩—冷却—绿色晶体。用途：分析化学上常用作还原剂，制蓝黑墨水、染料，杀虫剂等。②三氯化铁（FeCl3）制法：铁屑与氯气直接反应

2Fe+3Cl2==2FeCl3或

Fe+HCl再通Cl2---浓缩---冷却--FeCl3·6H2O问1：向FeCl3溶液中投入镁粉，可能发生的反应有：问2：Fe3+能使淀粉-KI试纸变蓝，写出反应离子方程式。3、亚铁盐和铁盐FeCl3的“四性”

1.离子性：

Ag++Cl-=AgCl↓

2.氧化性：

2Fe3++2I-=2Fe2++I2

3.水解性：

2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑

4.络合性：

Fe3++6C6H5O-=Fe(C6H5O)63-1）已知FeCl3的熔点为555K，沸点为588K，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂中，据此分析，FeCl3应属于_______型化合物。2）常温下，1mol/L的FeCl3水溶性显____性，离子反应方程式为___________________________3）常温下，有没有pH=7的FeCl3水溶液？化学实验室中应如何保存存FeCl3溶液？共价酸Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+加少许浓盐酸抑制水解Fe3++3H2O==Fe(OH)3(胶体)+3H+沸水FeFe2+Fe3+123456弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等Cl2、Br2、HNO3、O2等Zn、Fe、Cu、HI等Zn、H2、Al、C等Zn、CO、Al等热点2：铁三角1、FeFe2+弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+S==FeS,Fe+I2==FeI2,Fe+2Fe3+==3Fe2+∆2、FeFe3+强氧化剂：Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等2Fe+3Cl2==2FeCl3,2Fe+3Br2==2FeBr3,Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O5Fe+3MnO4-+24H+==5Fe3++3Mn2++12H2O∆3、Fe2+Fe3+Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等

2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-

2Fe2++Br2==2Fe3++2Br-5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O3Fe2++4H++NO3-==Fe3++NO↑+2H2O4、Fe3+Fe2+Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO22Fe3++Zn（不足）==2Fe2++Zn2+2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2Fe3++H2S==2Fe2++2H++S↓2Fe3++2HI==2Fe2++2H++I22Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++4H++SO42-5、Fe2+

FeZn、H2、Al、C、CO等Fe2++Zn==Fe+Zn2+FeO+H2====Fe+H2O3FeO+2Al====3Fe+Al2O32

FeO+C=