20222022学年高中化学人教版（2022）必修第一册

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物铁盐和亚铁盐铁的氢氧化物铁的氧化物铁的单质4321目录1从氧化还原反应角度认识铁与氧化剂反应的产物;通过实验探究，认识铁与水蒸气反应的条件及生成物的确定方法。2运用对比方法，从分类的角度学习铁的氧化物和氢氧化物的性质及用途。3通过实验探究，分析并掌握Fe2与Fe3相互转化的原理、Fe2和Fe3的检验方法。课程目标01

铁的单质战国时期铁农具复原图战国时期的铁农具

【情境·思考】《管子》记载：春秋时齐国己经用铁农具耕种土地。《山海经》上记载的铁矿山达三十多处。1铁的存在一、铁单质3铁元素在自然界中主要以2价和3价化合物的形态存在于矿石中，人类最早使用铁，是来自太空的陨铁。铁在自然界中以单质形态存在于中。2铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第位。四Ⅷ陨铁四1铁位于第周期族，常显、____价，且Fe3比Fe2稳定。+2+32物理性质银白色，有金属光泽、密度大，熔沸点高，导热性、导电性不如铁、铝、延展性好，能被磁铁吸引。3化学性质强还原性Fe与非氧化性酸反应与盐溶液反应（CuSO4、AgNO3）（HCl、）与非金属单质反应（Cl2、O2、S)与水反应用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声。铁能与水蒸气反应，生成氢气，反应方程式为：①棉花的作用：。②酒精灯的火焰可用防风罩套住，可以加热效果更好。③肥皂液的作用：。④结束时，先撤导管，再移酒精灯。在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入磨具前，模具必须进行充分的干燥处理,这是为什么呢？提供水蒸气收集氢气【实验装置】【实验操作及现象】【实验结论】【注意事项】下列关于铁与水反应的描述中，不正确的是A铁与水蒸气的反应是氧化还原反应B铁与水蒸气反应的产物是黑色的C红热的铁能与水蒸气反应，放出的气体点燃时能发出爆鸣声D常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中的O2、H2O共同作用下能发生反应答案：B解析：铁与水蒸气反应的化学方程式为，该反应为氧化还原反应，A正确；生成黑色的，B错误；在不纯的氧气中点燃时能发出爆鸣声，C正确；常温下，铁在潮湿的空气中被缓慢氧化，D正确。用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是的作用是为实验提供持续不断的水蒸气中反应的化学方程式是中加入的固体干燥剂可以是碱石灰处气体前必须检验气体的纯度答案：B解析：是液态水在加热的条件下加热产生水蒸气的装置，作用是为实验提供持续不断的水蒸气，故A正确；与水蒸气反应产物是四氧化三铁和氢气，B中反应的化学方程式是，故B错误；C氢气属于中性气体，可以用碱石灰做干燥剂，故C正确；D氢气在点燃之前应该先检验气体的纯度，防止发生爆炸，故D正确。故选：B。02铁的氧化物二、铁的氧化物

FeOFe2O3(铁红)Fe3O4(磁性氧化铁)化合价+2+2+2、+3颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性均不溶于水类别碱性氧化物酸性氧化物——稳定性不稳定稳定稳定和弱氧化性酸反应FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O和强氧化性酸反应3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2OFe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O氧化性均可与CO、H2反应用途——油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料——下列关于铁的氧化物说法不正确的是A铁的氧化物通常状况下都是有色固体B四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2和Fe3C氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称为铁锈D工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁答案：C解析：本题考査铁的化合物的性质。A项，铁的氧化物通常状况下都是有色固体，如Fe2O3是红棕色，FeO和Fe3O4都是黑色的，正确；B项，Fe3O4是一种复杂的铁的氧化物，可看作是由FeO和Fe2O3形成的化合物，与盐酸反应后同时存在Fe2和Fe3，正确；C项，铁锈的主要成分是Fe2O3･H2O，Fe2O3俗称铁红，错误；D项，上常使用铁的氧化物作原料，利用CO的还原性来冶炼Fe，正确。关于铁的三种氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4）,下列叙述中正确的是A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水C．氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁D．四氧化三铁中铁元素有2价和3价，它是一种混合物答案：C解析：A氧化亚铁中铁元素为2价，Fe2O3中铁元素为3价，Fe3O4中铁元素有2、3两种价态，故A错误；B、FeO、Fe2O3是碱性氧化物，Fe3O4是一种复杂的氧化物，与酸反应生成铁盐和亚铁盐两种盐，不属于碱性氧化物，故B错误；C氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁，故C正确；D四氧化三铁中铁元素有2价和3价，它是一种复杂的氧化物，不是混合物，故D错误；故选：C。03铁的氢氧化物三、铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3名称氢氧化亚铁氢氧化铁物质类别二元(弱)碱三元(弱)碱铁元素化合价颜色状态白色固体红褐色固体溶解性与酸反应稳定性FeOH22H＋==Fe2＋2H2O氧化性酸除外FeOH33H＋==Fe3＋3H2O还原性酸除外23均不溶于水不稳定,在空气中易被氧化白色→灰绿色→红褐色:不稳定受热分解：1铁的氢氧化物的性质2铁的氢氧化物的制备Fe(OH)3Fe(OH)2实验操作实验现象

方程式（红褐色）（白色）生成红褐色沉淀白色絮状—灰绿色—红褐色沉淀『思考･讨论』

欲制取FeOH2应该注意什么问题？实验时如何操作？

，总结：

1Fe2极易被氧化，所以FeSO4溶液要现配现用。2为了防止Fe2被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备FeOH2所用的NaOH溶液都要煮沸，尽可能除去O2。3为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。4为防止Fe2被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或苯等有机物下列各组实验装置中能较长时间看到氢氧化亚铁白色沉淀的是（）A①②③④⑤ B①②⑤ C①②③④ D②④⑤答案：B解析：因为在空气中很容易被氧化为红褐色的,即发生。因此要较长时间看到白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。04铁盐和亚铁盐三、铁盐和亚铁盐铁元素的化合价为探究：怎样区分FeCl3和FeCl2溶液？鉴别方法Fe2+Fe3+直接观色加SCN溶液加NaOH溶液浅绿色棕黄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无现象血红色0价、＋2价、＋3价2和Fe3的转化思考:有下列四种药品:Fe;Br2;Na2S;HNO3,谁能使Fe2转化为Fe3，谁能使Fe3转化为Fe2。（1）Fe2还原性——和氧化剂Cl2、O2、HNO3等反应生成Fe32和Fe3的转化2Fe3Cu=2Fe2Cu氧化性——和还原剂Fe、Cu反应生成Fe2（2）Fe32和Fe3的转化、Fe2＋、Fe3＋之间的相互转化关系（铁三角）向盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，如图进行实验。下列分析错误的是（）A操作①为振荡中的离子方程式为溶液变红色，说明Fe2能用SCN检验D步骤Ⅲ中Fe2被氧化为Fe3答案：C解析：加入铁粉并充分振荡使反应更充分A正确;铁粉将Fe3还原为Fe2,B正确。含Fe3的溶液遇SCN变红，Fe2与SCN不反应，无明显现象，若步骤Ⅱ中溶液变红说明溶液中存在Fe3,C错误;氯水可将Fe2氧化为Fe3,D正确。证明某溶液中只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是

①先滴加氯水,再滴加SCN溶液后显红色②先滴加SCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色③滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色④只需滴加SCN溶液A①②

B②③

C③④

D①④答案：B解析：①先滴加氯水,氯水将Fe2氧化成Fe3,即使原溶液不含Fe3,滴加SCN溶液后也显红色,无法证明原溶液是否含有Fe3,①错误;②SCN与Fe3作用使溶液显红色,与Fe2作用无此现象,先滴加S