铁及其化合物

第11单元几种重要的金属第4~5课时铁及其化合物课前热身1下列有关纯铁的描述正确的是()A.熔点比生铁低B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁快.C.在潮湿空气中比生铁易生锈.D.在冷的浓硫酸中可钝化.D2下列除去杂质的实验方法正确的是

A．除去CO中少量O2：通过灼热的Cu网后再收集气体

B．除去K2CO3固体中少量NaHCO3：置于坩埚中加热

C．除去苯中溶有的少量苯酚：加入适量浓溴水反应后过滤

D．除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2：加入稍过量双氧水后放置

D3、下列各物质中，不能由组成它的两种元素的单质直接化合而得到的是()A、FeSB、Fe3O4C、FeCl3D、FeCl2

D4.某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠并微热搅拌，再加入盐酸，溶液中大量减少的阳离子是()A、NH4+B、Mg2+

C、Fe2+D、Al3+AC5.05年理综3）A、B两种固体，都由甲、乙两种元素组成。在A、B中，甲、乙两种元素的原子个数比分别为1：1和1：2，高温煅烧A、B时，产物都是C（固体）和D（气体）。由D可制得E（酸）。E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。C与E的稀溶液反应得到溶液F，往F溶液中加入氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成，该沉淀经灼烧后转变成C。往F溶液中加入甲元素的单质得到溶液G。试根据以上信息填写下列空白：

（1）A的化学式（分子式）是

；

（2）B煅烧生成C和D的化学方程式是

；甲元素的单质与F溶液反应的离子方程式是

；

（3）往G溶液中加入NaOH溶液发生的现象是

；

Fe(OH)2FeOFe2+Fe(OH)3Fe3O4Fe2O3FeFe3+mFe(OH)2·nFe(OH)3铁及其化合物知识网络+26282141、过渡元素概念

2、原子结构：Fe位于第

周期第

族，属于过渡元素；原子结构示意图

常见离子

。3、物理性质：

（1）纯铁晶体

色，抗蚀能力强；常用铁含

，熔点降低，抗蚀力减弱。（2）具有一般金属的物理通性

。四VIIIFe2+Fe3+电和热的良导体、延展性;C银白特性:能被磁体吸引，具铁磁性.要点·疑点·考点4、铁的化学性质：（1）与非金属反应（2）与水反应（3）与酸反应（4）与盐溶液反应（1）与非金属单质反应①与O2反应常温，干燥时与O2不反应常温，潮湿时空气中电化腐蚀加热时，3Fe+2O2==Fe3O4高温②与Cl2反应加热才反应，2Fe+3Cl2==2FeCl3

（液氯可用钢瓶）高温③与S反应加热时，Fe+S==FeS高温（2）、与水反应：高温常温下通常不与水反应高温时可以反应，方程式：常温下浓硝酸、浓硫酸使铁发生钝化，在加热条件下铁被氧化；稀硝酸能使铁迅速发生氧化反应。

（3）与酸反应a.与非氧化性酸反应，如盐酸、稀硫酸。b.与氧化性酸反应，如硝酸、浓硫酸。Fe+2H+==Fe2++H2↑Fe+NO3-+4H+==Fe3++2H2O+NO

↑3Fe+2NO3-+8H+==3Fe2++4H2O+2NO

↑思考：一定质量的铁溶于一定量的稀硝酸中，则铁与稀硝酸中HNO3的物质的量之比为（）

①1：4②3：8③3：16④2：9（4）与盐溶液反应Fe+2FeCl3=3FeCl2Fe+CuCl2=FeCl2+CuFeFe3+弱氧化剂：I2、S、Fe3+及金属活动性顺序表中铁后面的金属阳离子强氧化剂：

Cl2、Br2、HNO3、MnO4--、H2O2、浓H2SO4Fe3O4（O2和水在一定条件下）Fe2+二、铁的重要化合物1、铁的氧化物氧化亚铁FeO三氧化二铁Fe2O3四氧化三铁Fe3O4（FeO•Fe2O3）色态俗称铁元素价态溶解性稳定性与酸反应

黑色粉末

红棕色粉末

黑色晶体

+2+3+2、+3难溶于水难溶于水难溶于水不稳定稳定稳定FeO+2H+＝Fe2++H2OFe2O3+6H+＝2Fe3++3H2OFe3O4+8H+＝

2Fe3++Fe2++4H2O铁红磁性氧化铁2、铁的氢氧化物氢氧化亚铁Fe(OH)2

氢氧化铁Fe(OH)3

制法颜色溶解性稳定性Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓

(隔绝空气)

Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓白色红褐色难溶于水难溶于水受热易分解极易被空气中氧气氧化成氢氧化铁4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)32Fe(OH)3==

Fe2O3+3H2O△思考：Fe(OH)2不稳定易被氧化，那么制备Fe(OH)2应注意哪些问题？1、使用新制的FeSO4

2、使用加热煮沸法驱除氧气的氢氧化钠溶液3、滴管末端伸入液面以下4、有时可以采用液封（有机溶剂）5、特殊的装置和方法（）1、Fe(OH)2的制备方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入?（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。（3）生成白色氢氧化亚铁沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是?铁粉和少量H2SO4加热煮沸避免带入空气而使Fe(OH)2氧化,从而导致看不到白色沉淀。重点注意点ⅰ.电解法思考：电解制取Fe（OH）2时用什么作电极材料和电解质溶液？ⅱ：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是:（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是:（3）为了制得白色的氢氧化亚铁沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是:（4）这样生成的氢氧化亚铁沉淀能较长时间保持白色，其理由是?稀H2SO4和FeNaOH溶液容器内只有H2而无空气,Fe(OH)2不易被氧化打开止水夹,使Ⅰ管开始反应一段时间后再夹紧止水夹总结：Fe、Fe、Fe之间的转化关系+2+3FeFe+2Fe+3SI2Cu2+Fe3+H+ZnAlCOH2O2Cl2Br2H2O2HNO3H2SO4(浓)AlCOH2FeCuSO2S2-I-SO32-

O2Cl2Br2HNO3H2SO4(浓)AlZnCCOH2

“铁三角”中重要的离子反应式或化学方程式：

①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O③2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

④2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+⑤2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-

⑥2Fe3++2I-=2Fe2++I2⑦2Fe3++Fe=3Fe2+

⑧3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe⑨3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2

⑩Fe2O3+3CO2Fe+3CO2二价铁盐与三价铁盐的相互转化

(1)二价铁盐既有氧化性又有还原性，以还原性为主。亚铁盐溶液在保存时，应在溶液中放少量铁粉以防其被氧化，同时滴加少量的相应酸以防其水解。①硫酸亚铁在空气中变质的化学方程式：12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3②硫酸亚铁溶液被次氯酸钠氧化的化学方程式：6FeSO4+3NaClO+3H2O=2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)3↓+3NaCl

二价铁在氧化过程中由于价态升高，需结合更多的阴离子，阴离子的来源主要有两个途径：一是酸化，二是还原产物。(2)三价铁盐具有较强的氧化性和水解程度。①氯化铁腐蚀铜：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2②氯化铁氧化二氧化硫：

SO2+2FeCl3+H2O=H2SO4+2FeCl2+2HCl

三价铁在还原过程中价态降低，结合阴离子数目减少，多出的阴离子形成酸或其他盐。③在FeCl3溶液中加入碳酸盐、金属氧化物以及较活泼金属时，常需考虑促进Fe3+水解的反应；且在保存Fe3+的溶液时，需加入相应的酸抑制水解。思考：在MgCl2溶液中含少量Fe3+，可加入哪种物质后过滤而除去Fe3+？解题回顾：对难水解的金属活泼性的强酸盐中含Fe3+时，常可加入相应金属的氧化物、碳酸盐、氢氧化物金属单质等而促进Fe3+离子水解，过滤除去。三、Fe3+离子的检验Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+（血红色）

Fe2+与SCN-反应不显色，故检验Fe3+的存在可用含SCN-离子的溶液作试剂。讨论：如何鉴别Fe2+与Fe3+？1、通过颜色比较

2、通过加碱观察现象3、加kSCN观察颜色4、加苯酚观察颜色

直接观色与KSCN与苯酚显色反应利用

氧化反应利用与铜片与淀粉KI试纸鉴别方法

浅绿色棕黄色血红色不显红色

不显紫色显紫色无明显现象Cu被腐蚀

溶液变绿色试纸不变蓝试纸变蓝色白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀水解反应利用沉淀反应利用与CO32-、HCO3-ClO-、HSO3-等反应白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀Fe2+、Fe3+与碱作用Fe2+Fe3+⑴Fe2+：在酸性条件下不能与氧化性离子大量共存，如硝酸根、高锰酸根、次氯酸根等。也不能与发生复分解反应的离子大量共存。⑵Fe3+：不能与还原性离子大量共存。如：I-、S2-

等。也不能与发生复分解反应和双水解反应的离子大量共存。离子共存问题：据此推断:(1)在A、B、C这三种化合物中必定存在x元素的是______.(2)若x为非金属时,A为_________，B为_______.

(3)若X和Y均为金属时,A为_______,B为__

__.

[练习]

x,y,z是三种常见非金属与金属单质,A、B、C是三种常见氧化物(其中只少有一种具有高熔点).相互间存在如下关系:ACCO2MgOFe2O3Al2O3【例】（2000年全国高考题）久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是()A.浓HNO3B.氯化亚铁溶液C.溴苯D.溴化银B【解题回顾】

本题考查的是常见的“黄色体系”有以下几种固体：溴化银、碘化银（不溶于水和硝酸，光照分解）、磷酸银（不溶于水但溶于强酸）、硫（不溶于水溶于CS2，可由两种气体生成）、过氧化钠（与水反应产生气体）、三硝基甲苯（炸药，有机物）；

外加几种黄色溶液：

浓HNO3（因溶液中有NO2气体）、工业盐酸（含Fe3+离子）、不纯的硝基苯（因溶有NO2）、亚铁盐溶液（因含Fe3+离子）等。北京05）某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）装置B中发生反应的化学方程式是

。

（2）装置E中的现象是