第三章第一节铁及其化合物 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章铁、金属材料第一节铁及其化合物人类使用铁的历史公元前2500年人类已发现和使用铁约公元前2000年人类发明了用铁矿石冶炼铁的方法自然界中存在铁单质：陨铁陨铁我国目前发现最早的人工冶铁制品甘肃灵台山出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑我国古代冶铁技术战国时期最大的铁器——长方形铁炉地壳中的元素含量（质量分数）铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样，以单质形式存在，但主要是以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中，铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝居第四位铁的单质铁的化学性质：还原性铁与氯气反应铁与硫酸铜溶液反应Fe+Cu2+Fe2+

+CuFe+2H+Fe2+

+H2↑2Fe+3Cl22FeCl3

△0+30+20+2铁与盐酸反应铁单质的物理性质铁单质的化学性铁有延展性、导电性和导热性。其导电性不如铜和铝，且其能被磁铁吸引铁与水反应通常铁与冷水和热水均不反应，但铁可与水蒸气反应。装置二用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微噗声，证明生成了

。装置一用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了

。铁与水蒸气反应的化学反应方程式为：

。H2H2水蒸气发生器主反应装置除杂装置收集检验装置Fe+弱氧化剂Fe3++强氧化剂+O2或H2O(g)Fe3O4Fe2+FeCl2、FeSO4等FeCl3等还原性铁的化学性质总结铁的重要化合物1、铁的氧化物氧化亚铁三氧化二铁四氧化三铁色、态俗称溶解性铁元素价态稳定性与盐酸反应与还原剂+2FeO+2H+＝Fe2++H2O

铁红+3Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O磁性氧化铁+2，+3不溶于水不溶于水不溶于水黑色粉末红棕色粉末黑色晶体空气中加热为Fe3O4稳定稳定（FeO）（Fe2O3

）（Fe3O4）Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe四氧化三铁可表示为FeO·Fe2O3，但不能说是FeO与Fe2O3组成的混合物，它属于纯净物。FeO和Fe2O3为碱性氧化物，Fe3O4不是碱性氧化物铁的氧化物的用途：(1)作为冶炼金属铁的原料。(2)氧化铁常用作红色油漆和涂料。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温赤铁矿【实验3—1】在2支试管里分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。离子方程式：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓现象：产生红褐色沉淀。FeCl3溶液NaOH溶液2、铁的氢氧化物

白

灰绿红褐色注：白色的Fe(OH)2，容易氧气氧化成红褐色的Fe(OH)3。Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3现象：产生白色沉淀迅速变灰绿色，最终变成红褐色。离子方程式：FeSO4溶液NaOH溶液【思考】Fe(OH)2在空气中容易被氧化，有什么方法可以减缓或阻止Fe(OH)2被氧化，从而使我们能看到更久的白色絮状物呢？⑴溶液中的氧气⑵空气中的氧①煮沸氢氧化钠以赶尽空气②用铁粉和稀H2SO4新制的FeSO4溶液②使用长胶头滴管且胶头滴管插入液面以下再将NaOH溶液挤出。①用油层隔绝空气。隔绝空气或氧气植物油、苯、煤油、汽油……学与问：Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱，你能写出它们与酸反应的离子方程式吗？Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O氢氧化亚铁Fe(OH)2氢氧化铁Fe(OH)3制备色、态溶解性稳定性与盐酸反应与O2反应白色固体红褐色固体均不溶于水白色灰绿色红褐色Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓

Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O不反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3受热分解：2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O△（隔绝空气）受热易分解Fe(OH)2==FeO+H2O△固体溶解，溶液变成浅绿色固体溶解，溶液变棕黄色练习：用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀：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）除去蒸馏水中溶解的O2常采用

的方法。（2）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作可采用长滴管吸取不含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____________________________。煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二：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Fe(OH)2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Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________________________。

试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入稀H2SO4、铁屑NaOH溶液检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹铁盐和亚铁盐【实验3-2】在2支试管里分别加入5mLFeCl2溶液和5mLFeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察现象并记录。滴入KSCN溶液FeCl2溶液FeCl3溶液溶液颜色无明显变化溶液呈血红色FeCl2FeCl3结论：KSCN溶液是检验Fe3+的灵敏试剂。显色反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色)实验操作现象FeCl3溶液加入过量铁粉，滴入KSCN溶液。再滴氯水【实验3-3】Fe3+和Fe2+的转化在盛有2mLFeCl3溶液的试管中，加入过量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录实验现象。把上层清液倒入另一试管，再加入几滴氯水，又发生了什么变化？2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-加入铁粉，溶液由棕黄色变为浅绿色，滴入KSCN溶液，无明显变化。溶液呈红色Fe2+Fe3+氧化剂还原剂

2Fe3+

＋Cu=2Fe2+

＋Cu2+保存Fe2+溶液，密封保存，加入铁粉，防止被氧化：2Fe3＋+Fe=3Fe2＋印刷电路版氧化性还原性(主)还原性氧化性FeFe2+Fe3+弱氧化剂

I2、S、H+、Cu2+O2、Cl2、Br2、HNO3、H2O2、KMnO4等强氧化剂Zn、Fe、Cu、S2-、SO32-、I-还原剂强还原剂H2、C、CO、Zn还原剂H2、C、CO、Zn强氧化剂Cl2、Br2、HNO3(1)颜色：Fe2+

Fe3+

。浅绿色棕黄色(2)KSCN法：

①滴入KSCN溶液，溶液呈___色，则溶液中含有Fe3+；②滴入KSCN溶液，溶液

，再滴加新制氯水，溶液立即变

，证明含Fe2+。红(3)碱液法：①加入NaOH溶液，生成

色沉淀，则溶液中含有Fe3+；②加入NaOH溶液，先生成

色沉淀，迅速变为

色，最后变为

色，则溶液中含有Fe2+。红褐白灰绿红褐不变红色红色Fe2+与Fe3+的鉴别亚铁盐(Fe2+)铁盐(Fe3+)颜色与碱反应与KSCN溶液反应氧化性、还原性及相互转化不反应遇KSCN，溶液变红（用于检验Fe3+）Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓还原性（主）2FeCl2+Cl2=2FeCl3氧化性2FeCl3+Fe=3FeCl2浅绿色→黄色黄色→浅绿色浅绿色棕黄色单质氧化物氢氧化物盐0+2+3元素组成化合价FeFeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl2FeCl3与H+反应；被还原为单质与H+反应；转化为氧化物与OH-反应；氧化还原练习：1.将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水呈红色的是（

）A.FeO B.Fe2O3

C.FeCl3D.Fe2(SO4)3A2.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列哪种物质（）A.锌粉B.镁粉

C.铁粉D.铝粉C3.下列能大量共存于溶液中的一组离子是（）

A.Fe3+、K+、SCN-、SO42-

B.Fe3+、Fe2+、H+、S2-C.Mg2+、Fe2+、OH-、NO3-

D.Fe3+、Na+、NO3-、Cl-D4.下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是（）①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴加KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中A.②③①④B.③②①④C.③①②④