高中化学必修一《第一节铁及其化合物 》导学案

《第一节铁及其化合物》导学案

第1课时铁的单质

【学习目标】

课程标准核心素养

1.变化观念：知道铁作为还原剂与某些非金属单质、酸

1.了解铁与某些非金属

和盐溶液反应时，铁与氧化性较弱的氧化剂反应，铁原

单质、酸和盐溶液的反

子生成+2价铁的化合物；铁与氧化性较强的氧化剂反

应。

应时，铁原子生成+3价铁的化合物。

2.通过实验探究了解铁

2.科学探究：通过对铁与水蒸气反应实验原理的探究，

与水蒸气的反应。

分析可能的生成物。

【课前预习】

1.金属的物理通性

状态颜色延展性导电、导热性

不透明、有金属光大多数

绝大多数为固态良好

泽，大多是银白色较好

。特别提醒金属的物理性质既有相似性又有差异性，如金属的特殊性有：

(1)金、铜等少数金属有特殊颜色。

(2)除汞外，常温下金属都是固体。

(3)密度相差较大。其中常温下密度最小的金属是锂(0.535g・cmT),常见

金属中密度最大的是粕(21.45g-cm-3)o

(4)硬度相差很大。金属中硬度最大的是铭(Cr),钠、钾等金属硬度较小。

(5)熔、沸点相差也很大。钠、钾的熔点都低于水的沸点(100℃),而铝的

熔点高达3422℃o

2.铁的存在和冶炼

(1)铁的存在

铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形态存在，但主要是以土工价

和土建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。

(2)铁的冶炼

我国目前发现最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄

铁剑，这说明春秋初年我国已掌握了冶铁技术。战国中期以后，铁制工具在社

会生产中发挥了巨大的作用。工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中

提炼出来。工业炼铁的反应原理为3C0+Fez（）3直遢=2Fe+3C02。

3.铁的化学性质（能写离子方程式的写离子方程式）

Fe与反应r3Fe+2O2型:Fe3O4

（与非金属反应｝F2迎2反应-2Fe+3c〃塞建2FeCh

Fe与S、h反应「Fe+S-FeS、

Fe+buFeh

（与酸|反应）Fe与稀硫酸反应.Fe+2H.=Fe2'+H』

（与盐溶液反应）性与CM溶液反应.Fe+Cu2』Fe2++Cu

・归纳总结

Fe与足量的Clz、KMnO.,（H+）,硝酸溶液等强氧化剂反应时，被氧化为+3

价；Fe与足量的S、L、Cu"等弱氧化剂反应时，被氧化为+2价。

4.铁与水蒸气反应的实验探究

（1）铁与冷水或热水不反应，但在空气中氧气、二氧化碳、水蒸气的作用

下，易腐蚀。

（2）铁与水蒸气反应的实验探究

方法方法一（实验改进）方法二

京铁粉还原铁粉

1B

实验装置\上1

03-^L-------------J

续表

方法方法一（实验改进）方法二

用小试管C收集一试管气体，点燃，用火柴点燃肥皂泡，听到

气体检验

听到轻微的“噗”声，证明生成了小爆鸣声，证明生成了殳

铁在高温条件下能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe+

实验结论

4H?0（g）图遢FeQi+4H2

O特别提醒方法一中，应先点燃酒精灯产生大量水蒸气后，再点燃酒精喷

灯，以防止加热的铁粉与氧气反应。方法二中，湿棉花的作用是提供水蒸气。

【重难点解决】

金属铁、钠与非金属反应的比较

与。2反应与Ch反应与S反应

Na常温下：4Na+02=2Na20

2Na+CL^^2NaCl2Na+S^^Na2S

加热时：2Na+02^^Na2（）2

常温下：Fe在潮湿的空气中生

2Fe+3Cl-^-2FeClFe+S^^FeS

Fe锈，主要成分为Fe203,77H2O23

Fe在纯氧中点燃生成Fe：。

。特别提醒铁与硫、氯气反应的产物中铁的价态不相同，证明氯气的氧化

性强于硫。

【课堂练习】

1.下列关于铁与水反应的描述不正确的是（）

A.红热的铁能与水蒸气反应，用排水法收集产生的气体并点燃，能听到轻

微“噗”声

B.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应

C.常温下，Fe与H4不反应，但在空气中0八HQ的共同作用下能发生氧化

反应

D.铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的FeO

解析：选D。铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的Fe：。,。

2.WH.5g钠、9g铝、28g铁分别投入200mL1mol-L'的盐酸中，

下列说法正确的是（）

A.钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多

B.铝与盐酸反应产生的气体最多

C.铁与盐酸反应产生的气体比钠多

D.反应结束时产生的气体一样多

解析：选A。经计算知金属相对于盐酸都是过量的，所以Al、Fe剩余，而

剩余的Na又能与水反应，因而钠与盐酸反应产生的气体最多。

3.（教材改编题）某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实

验，并检验产物的性质，请回答下列问题:

(DA装置的作用是______________________________________

B装置中反应的化学方程式为_____________________________

(2)D装置的作用是_____________________________________

(3)E装置中的现象是o

(4)A、B两个装置中应先点燃处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之

前应进行的操作是____________________________________________

解析：(DB装置中发生的反应是3Fe+4H4(g)逊Fe3O,+4H?,故A装置的

作用是产生水蒸气。(2)D装置的作用是除去未反应的水蒸气，干燥比。(3)E装

置中发生的反应为H2+CU0-CU+H20,故E装置中的现象为黑色固体变为红

色，同时硬质玻璃管右端管壁有水珠生成。(4)应先点燃A处酒精灯，若先点燃

B处酒精喷灯，B装置中的Fe会与空气中的e反应；点燃E处酒精灯之前要收

集H”并检验其纯度。

答案：(1)产生水蒸气3Fe+4H20(g)垂遗Fe3O,+4H2

(2)除去未反应的水蒸气，干燥H?

(3)黑色固体变为红色，硬质玻璃管右端管壁有水珠生成

(4)A收集并检验其纯度

课堂小结

-「与足量的Ck等强氧化剂反应被氧化为十3价

［与足量的S、k等弱氧化剂反应被氧化为+2价

铁1与非氧化性酸反应(如稀硫酸、盐酸)被氧化为+2价

与盐溶液反应，如Fe+Cu2+=Fe"+Cu

、在高温下与水蒸气反应：3Fe+4HQ(g)>^Fe.501+4H2

合格考训练

1.在给定条件下，下列物质间的转化不能实现的是（）

A.Fe矗FeCLB.Fe黯FeS

C-Fe“2需鼾FeAD.Fe赢FeS

解析：选B。Fe与非氧化性酸反应被氧化为+2价，B错。

2.下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为+3价

的是（）

A.稀硫酸B.氯气

C.硫酸铜溶液D.稀盐酸

解析：选B。Fe与强氧化剂Ch反应被氧化为+3价。

3.下列反应中，能置换出铁的是（）

A.Cu和FeSOX溶液）B.Na和FeSOM溶液）

C.C和Fez（）3（高温）D.Ag和FeSOM溶液）

解析：选C。A项不发生反应；B项钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢

氧化钠再与硫酸亚铁反应产生氢氧化亚铁沉淀；C项反应为3c+2Fe?（）3直遍:30）2

+4Fe；D项不发生反应。

4.下列变化通过一步反应不能直接完成的是（）

>

A.Fe-^FeaO.iB.Na—Na2C03

C.Na2O2—>NaOHD.Na—>Na2O2

解析：选B。A项反应为3Fe+4HQ（g）皇遗Fe：a+4Hz；B项Na性质活泼，

但不能通过一步反应直接转化为Na2co3；C项反应为2Na202+2H2O=4NaOH+02

t；D项反应为2Na+（X^^Na202。

5.有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B

也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；C在一定条件下与水蒸气反应生成员

和一种黑色固体。根据以上信息回答下列问题：

（1）写出化学式：A；B；C0

（2）写出化学方程式：

（DA在空气中燃烧；

②C与水蒸气反应；

③A与水反应o

解析：淡黄色固体是过氧化钠，故A是钠；B能在空气中剧烈燃烧，发出耀

眼的白光，故B是镁；C在一定条件下与水蒸气反应生成也和一种黑色固体，

故C是铁。

答案：（l）NaMgFe

（2）@2Na+02=^=Na202

②3Fe+4H20（g）^^Fe3O.,+4H2

③2Na+2H20=2Na0H+H2

等级性测试

1.关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是（）

A.铁丝燃烧产生白烟

B.铁丝生锈是缓慢氧化

C.铁丝燃烧的产物是Fez（）3

D.铁锈的主要成分是Fe：Q

解析：选B。铁丝燃烧看不到白烟，会看到火星四射，A错误；铁丝生锈是

缓慢氧化，是铁和空气中的氧气缓慢的发生反应，B正确；铁丝燃烧的产物是

Fe3O4>C错误;铁锈的主要成分是Fe?。”D错误。

2.能正确表示下列反应的离子方程式的是（）

+-

A.钠与氢氧化钠溶液反应：2Na+2H20=2Na+20H+H2

B.铁与CuSOi溶液反应：Fe+C产=Cu+Fe"

++

C.钠与盐酸反应：Na+2H=Na+H2

D.铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe"+3H?

解析:选A。B中Fe与C/+反应时，Cu?+氧化性较弱,只能把析氧化为Fe?

+,正确的离子方程式应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu。C中电荷不守恒。D中铁与稀

硫酸反应生成Fe?+而不是Fe3+o

3.类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。下列类

比推测的说法中正确的是（）

A.已知Fe与“能直接化合生成Fe。，推测Cu与02可直接化合生成Cu：O

B.已知Na与H20反应生成NaOH和H2,推测Fe与H20反应生成Fe(OH)2和

H2

C.已知Fe能与CuSO,溶液反应，推测Fe与AgNQ，溶液也能反应

D.已知Na在常温下能与H20反应，推测Fe在常温下也能与H20反应

解析：选C。Fe与在点燃的条件下反应生成Fe3O“Cu与0?反应生成CuO,

故A错误；Fe与水蒸气反应生成Fe：O和％故B错误；Fe是活泼金属，能把金

属活动性顺序中位于其后的金属离子从其盐溶液中置换出来，故C正确；Na在

常温下能与上0反应，但是Fe与水在常温下不反应，故D错误。

4.铁粉在高温条件下可与水蒸气反应，若反应后得到的干燥固体质量比反

应前铁粉的质量增加了32g,则参加反应的铁粉的物质的量是()

A.0.5molB.1mol

C.1.5molD.2mol

解析：选C。

3Fe+4H20(g)=^Fe30t+4H2△加(固体)

3mol64g

)(Fe)32g

解得〃(Fe)=1.5molo

5.下列说法不正确的是()

A.铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁

B.铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应

C.铁在盐酸反应生成氯化铁和氢气

D.铁与盐酸或水蒸气反应，都做还原剂

解析：选C。铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反应，二者共

同产物为四氧化三铁；铁与盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中

铁的化合价升高，铁做还原剂；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁。

6.已知钠、铁都能与水反应，下列叙述不正确的是()

A.它们反应的难易程度不同

B.它们反应的产物不完全相同

C.都需在高温条件下进行

D.反应类型都是置换反应

解析：选C。钠、铁都能与水发生置换反应，但二者反应难易程度不同，

其产物不完全相同。钠在常温下与冷水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气；铁在

高温下与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气。

7.下列离子方程式不正确的是()

+

A.Na与乩0反应：2Na+2H20=2Na+20H-+H2

+3+

B.Al与稀盐酸反应:2A1+6H=2A1+3H2

C.Fe与稀盐酸反应：2Fe+6H+=2Fe'++3H2

D.Al与CuCk溶液反应：2A1+3CU2+=2A13++3CU

解析：选C。Fe与稀盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H”

8.在标准状况下，将5.6g铁和4.6g钠分别与100mL1mol・1^的盐

酸反应，则放出的体积()

A.铁的大B.钠的大

C.铁和钠放出的一样大D.无法比较

56

解析：选B。/7(HC1)=1mol•L-1X0.1L=0.1mol,z?(Fe)=~~:—

56g•mol

=0.1mol,Fe与盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCk+H2t,反应中Fe

过量，以HC1计算产生员的物质的量为0.05mol；n(Na)=--4~6s1=().2

mol,Na与HC1反应的化学方程式为2Na+2HCl=2NaCl+H21,反应中Na过

量，过量的Na继续与水发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H",Na无论是与HC1反

应还是与HQ反应，都存在关系：2Na〜也，生成田的物质的量为0.1mol；所以

标准状况下Na反应放出乩的体积大。

9.如下图所示，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并

通入水蒸气，可完成高温下Fe与水蒸气反应的实验。

回答下列问题:

（1）写出有关反应的化学方程式：O

（2）干燥管C中盛放的药品是,作用是-

（3）在D处画出用简单方法（用试管）收集氢气的装置图（所需其他仪器自

选）。

（4）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置的主要作用是；圆底

烧瓶底部放入几片碎瓷片，碎瓷片的作用是o

（5）实验开始时应先点燃,理由是

解析：（1）书写化学方程式时，应注意乩0的状态与产物的成分。（2）应选固

体干燥剂。（3）应采用向下排空气法收集，注意导管伸入的位置。（4）通过加热

圆底烧瓶中的水获得水蒸气。（5）实验时，应先加热圆底烧瓶，产生的水蒸气排

净装置中的空气后，再加热硬质玻璃管，防止铁粉被空气中的氧气氧化。

答案：（l）3Fe+4H*（g）圆遗Fe30-4H②

（2）碱石灰（或无水CaCk等）除去H2中的水蒸气

（3）如图所示（注意用向下排空气法，导管伸入试管底部）

J

（4）为反应提供持续不断的水蒸气防止液体暴沸

（5）酒精灯先点燃酒精灯，产生的水蒸气排净装置中的空气后，再点燃酒

精喷灯，防止Fe与反应

10.现有2moi的盐酸和硫酸各100mL,分别加入等质量的铁粉，反

应完全后，所产生的气体质量之比为2：3。试求加入的铁粉的质量。

答案:根据化学方程式Fe+2HCl=FeCL+H2t和Fe+H2sO4—FeSO4+H2t

可知，

若盐酸、硫酸过量，等量的铁全部反应，则产生H2的质量比应为1：1；

若铁都过量，则两酸都全部反应，根据题给数据，/7（HC1）=/7（H2SO,）=2

mol•L-'X0.1L=0.2mob则盐酸产生%0.1mol,硫酸产生出0.2mol,二

者的质量比为1：2O

这两种情况不符合题意，则只能是盐酸中铁过量（盐酸耗铁少），硫酸中铁

不足（硫酸耗铁多），这种情况下，才可能使产生的出的质量比为2：3。

当铁与盐酸反应，盐酸全部反应时，产生的乩为0.1mol,根据产生比的质

量比为2：3可知，硫酸产生H20.15molo

设硫酸中参加反应的铁的质量为x,则

Fe+H.SO^FeSOt+Hvf

56g1mol

x0.15mol

x=8.4g

答：加入的铁粉的质量为8.4go

11.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧

化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的

反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用

如图所示的两套装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普

通铁粉和稀盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、

加热设备等在图中均已略去)。回答下列问题：

甲乙

(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是,烧瓶B的作用是

，烧瓶C的作用是,在试管D中收集得到的是

(2)实验时，U形管中应加入的试剂是，长颈漏斗H中应加入

(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字

母)o

(4)试管E中发生反应的化学方程式是0

(5)为了安全，在E管中反应发生前，在F出口处必须—

E管中反应开始后，在F出口处应________o

解析：根据题意可知，该题中发生了三个化学反应：

3Fe+4Ha(g)地遇Fe：Q+4H2；

FesO”+4H2典吗Fe+4H,0；

Zn+2HCl=ZnCL+H2［用稀盐酸和较活泼的金属(通常用Zn)制取引。

在题中给出的两个装置中，甲为水蒸气和铁反应的装置，因为D为集气装

置，无氢气发生装置。因乙中有氢气制取装置I,故乙为比还原FesO”的装置，

用于制取“引火铁”。判断出这两个装置的用途后再进行解答。

(1)由于甲是Fe的氧化装置，故A中装有普通铁粉；B是产生水蒸气的装

置；C的作用是安全瓶，防止水槽内水倒吸；试管D中收集的气体是H”

(2)U形管的作用是净化、干燥氢气，应用固体NaOH或碱石灰等固体干燥

剂。因制取过程中，出中混有少量的HC1气体和水蒸气，在干燥H?的过程中一并

去除HC1气体。

(3)需要加热的仪器：A(Fe与水蒸气需在高温下反应)、B(需加热制取水蒸

气)、E(H?还原Fe3。”时需加热)。

(4)试管E中发生也还原FesO」的反应：Fe30,+4H2=^3Fe+4H20o

(5)因为也和O2混合点燃或加热时可能爆炸，所以此在使用时要检验纯度，

多余的氢气要燃烧掉或导出室外，以避免与室内空气混合爆炸。

答案：(1)普通铁粉产生水蒸气防止倒吸氢气

(2)碱石灰(或固体NaOH、CaO等碱性干燥剂)稀盐酸

(3)ABE

(4)Fe：。+4H2=^^3Fe+4H20

(5)检验氢气的纯度点燃氢气

第2课时铁的重要化合物

目团国图

课程标准核心素养

1.通过实验探究了解铁盐和1.变化观念：认识铁的重要化合物的化学性质。

亚铁盐的性质，了解氢氧化2.科学探究：通过氢氧化铁和氢氧化亚铁的制取

铁和氢氧化亚铁的制取及其实验，探究其性质；通过实验探究铁盐和亚铁盐的

性质，了解这些物质在生产检验，从而探究铁的重要化合物的相互转化。

和生活中的应用。3.证据推理：具有证据意识，能基于证据对铁的

2.了解铁的氧化物的性质及重要化合物的性质、物质组成、结构及其变化提出

其应用。可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪。

力］识点1铁的氧化物和氢氧化物

新知。习回扣教材，稳固跟基

一、铁的氧化物

1.物理性质

氧化物FeOFe20:!Fe3O4

颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体

铁的价态+2+3+2、+3

溶解性都不溶于水

2.化学性质

(1)稳定性：FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成恒5。

(2)与酸反应：FeO和FezOs属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别

为FeO+2H+=Fe2++H。FeQ+6H+=2Fe3++3HQ。

(3)四氧化三铁(Fe:iO,.)的化学式可写成FeO•Fe2O;i,其溶于盐酸的离子方程

式为Fe3O"+8H'=2Fe"+Fe"+4H2O。

3.用途

FezQ，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿的主要成分是

FeA,是炼铁原料，也可作外墙涂料。

■归纳总结

(DFeO、FezQ,属于碱性氧化物，Fe&不属于碱性氧化物。

(2)Fe3(X与盐酸反应可分别看作FeQ、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式

相加。

(3)FeO,FesOi遇氧化性酸(如HNOJ发生氧化还原反应，+2价的铁均被氧化

成+3价o

二、铁的氢氧化物

1.物理性质

Fe(0H)2Fe(0H)3

色、态宜色固体红褐色固体

溶解性难溶于水

2.制备实验

Fe(OH)2FeSHK

NaOHNaOH

溶液7I溶液7J

操作I耳

㈱凋

FeCl：：

溶液3福

产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色，

现象生成红褐色沉淀

最终变为红褐色沉淀

Fe2++2OH-=Fe(OH),1；

3+

离子方程式Fe+30H~=Fe(0H)31

4Fe(OH),+0、+2H?0=4Fe(OH)3

实验结论Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的可溶性盐与可溶性碱反应制得

3.化学性质

Fe(OH)2Fe(0H)3

不稳定，受热易分解，化学

不稳定，易被氧化，受热易分

稳定性方程式为2Fe(OH)3^^

解，但产物复杂

Fe203+3H?0

与盐酸反应的离

+2++3+

Fe(OH)2+2H=Fe+2H20Fe(OH)3+3H=Fe+3H20

子方程式

重难③拨拓展深化，重雎辨析

制备Fe(OH)z的注意事项

(l)Fe?+必须是新配制的,并加入Fe粉，以防Fe?+被氧化成Fe*

⑵除去溶液中溶解的02,其方法是加热煮沸NaOH溶液；

(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，滴管末端要插入试管内的液面以

下，再挤出NaOH溶液;

(4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。

活学命用淑身小试，学队致用

1.下列说法不正确的是()

A.铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水

B.Fe(0H)2在空气中易变质,生成红褐色的Fe(OH)：,

C.铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fes。，

D.氢氧化亚铁为白色絮状沉淀

解析：选A。FeO是一种黑色粉末，FezOs是一种红棕色粉末，FesOi是一种具

有磁性的黑色晶体。

2.下列各图示中能较长时间看到Fe(0H)2白色沉淀的是()

C.②③D.①②③

解析：选B。因为Fe(0H)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3,故要长时间观察到

Fe(OH)?白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置①是先用铁与稀硫酸反

应生成的上将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，③

中液面上加苯阻止了生成的Fe(OH)2与空气接触；②由于能接触空气中的6,故

不能较长时间观察到白色沉淀。

3.在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(0H)2

沉淀。

(1)在试管I中加入的试剂是O

(2)在试管II中加入的试剂是o

(3)为了制得白色Fe(OH),沉淀，在试管I和H中加入试剂，打开止水夹,

塞紧塞子，后续的实验步骤是___________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)这样生成的FeSH),沉淀能较长时间保持白色，理由是

解析：该制备方法的原理是利用稀硫酸和铁屑产生氢气，先赶尽装置中的

空气。确定空气赶尽后，再夹紧止水夹，通过也产生的压强将试管I中产生的

FeSO」溶液压入试管II的NaOH溶液中，从而使产生的白色Fe(OH)/沉淀在H2的还

原性气氛中得以较长时间保持。

答案：(1)稀硫酸、铁屑(2)NaOH溶液

(3)检验试管II出口处排出氢气的纯度，当排出的H?纯净时，再夹紧止水夹

(4)试管I中反应生成的乩充满了试管I和H,且外界空气不容易进入

知识点2铁盐和亚铁盐

新知。习回扣教材，盘固跟基

1.常见的铁盐有Fe?(SO)3、FeCk等,常见的亚铁盐有FeSO,、FeCk等。

2.Fe/、Fe-的检验方法

(1)观察法：浅绿色溶液中含有吧；棕黄色溶液中含有Fe计。

(2)加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为运

土；若直接产生红褐色沉淀的为坦二

(3)加KSCN溶液法：无明显现象，再加新制氯水变红色的为吧；若溶液

直接变红色的为Fe"。

3.Fe?+与F1+的转化

KSCN氯水

一溶液

取上层清液

(1)在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色;再加

KSCN溶液，溶液不变色;取上层清液再加入氯水后，溶液变成红色。

(2)上述实验中有关反应的离子方程式是2Fe"+Fe=3Fe2+、2Fe?++

CL=2Fe"+2Cl，

(3)结论：Fe,+和Fe"在一定条件下可以相互转化。

铁、铜等弱还原剂

氯气等强氧化剂Fe升

重难⑥拨拓展深化，重难辨析

1.铁及其化合物的转化一一“铁三角”

铁元素有三种常见价态：0价、+2价和+3价，这三种价态的铁在一定条

件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。

(l)Fe只有还原性，可以被氧化成Fe?+或Fe^

①Fe与二一寸、cu-、FT等弱氧化剂反应Fe’

+2+

Fe4-2H=Fe+H2t（非氧化性酸）；

Fe+Cu'":=Fe2++Cu；

Fe+2Fe3+=3Fe2+o

②Fe—*Fe3Ot

,i点燃

3Fe+202^Fe:!01；

3Fe+4H,0（g）圆遢FesO"+4H2。

③Fe与京、足量HN*KMnO"（H'）等强氧化剂反应Fe"

2Fe+3X20=2FeXs（X代表FChBr）□

(2)Fe"既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe",也可以被还原为

Fe

强氧化剂厂3+

AUO2,Cl2,Br2,H2O2,HXO3,

+

KMnO4(H).itH2SO4等

强还原剂「

----------------->■卜e

如C、CO、Al、Zn等

2+3+

2Fe+Cl2=2Fe+2Cr；

Zn+Fe2+=Zn2++Fe；

Fe0+C0=^=Fe+C02o

(3)Fe时具有较强氧化性，可被还原为Fe?+或Fe

弱还原剂2+

----------------------4re

w如Fe、Cu、I-、s2-等

Fe3+—

强还原剂

--------------->Fe

如C、CO、A1等

2Fe"+Cu=2F*+Cu2+(利用覆铜板制作印刷电路板)；

Fe203+3co@遗2Fe+3C02；

Fe20:i+2A1盘遗2Fe+AlA=

◎特别提醒金属阳离子被还原不一定得到金属单质。例如：Fe3+-Fe2\

2.Fe"、Fe?+的检验

检验方法Fe2+Fe计

观察法浅绿色棕黄色

①现象：白色沉淀遮灰绿色遢丝红褐

加碱法①现象：红褐色沉淀

色沉淀

(NaOH②反应：Fe^+30H-=

②反应:Fe2++20IT=Fe(0H)2l(白色);

溶液)Fe(0H)31(红褐色)

4Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)3(红褐色)

加盐法①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴①现象:加入KSCN溶液，

(KSCN入氯水，溶液变成红色溶液变为红色

2+3+3+

溶液)②反应：2Fe+Cl2=2Fe+2Cr；②反应：Fe+3SCN-=

Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色)Fe(SCN)3(红色)

O特别提醒检验Fe2+的注意事项

(1)只含Fe"的溶液

检验Fe?+加入试剂的顺序：待测液*逆暨液不变色如薨斛@红色(含Fe2

+,不含F*)。

①加KSCN溶液前，防止加入氧化性物质［如H2O2、N0；(H+)等］,使Fe"被氧

化。

②氧化剂不能选用酸性KMnOi溶液。原因：酸性KMnOi溶液本身显紫红色，

对Fe(SCN)3的红色有干扰；酸性KMnO,溶液能氧化KSCN,溶液不变红色，不能证

明不含Fe2\

(2)同时含有Fe?+和Fe：“的溶液

Fe?+对检验Fe"无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3+；Fe时对检验Fe"有干

扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe3通常向溶液中滴加适量酸性KMnO」溶液，

溶液紫红色褪去说明含有Fe2\

舌热身小试，学队致用

1.向某溶液中加入含Fe?+的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制的氯

水后，溶液变成红色，则下列结论错误的是()

A.该溶液中一定含有SCV

3+

B.氧化性:Fe>C12

C.Fe"与SCN一不能形成红色物质

D.Fe?+被氯水氧化成Fe'+

3+

解析：选B。C-将Fe?+氧化成Fe",说明氧化性:Cl2>Fe,选项B不正

确。

2.已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是

A.A为Fe,B为FeO

B.C-D溶液的颜色变化：浅绿色一棕黄色

C.④的离子方程式：Fe+Fe3+=2Fe2+

D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)3

解析：选B。由“红褐色固体”可知F是Fe(OH)3,从而得出A为Fe,“黑

色晶体B”为Fe3。”继而推出C为FeCL,D为FeCL,E为Fe(OH)2。⑤的离子方

3+2+2+3+-

程式可为Fe+2Fe=3Fe,④的离子方程式可为2Fe+Cl2=2Fe+2Clo

3.某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO,)是否变质，查阅了有

关资料，得知SCN，Fe2+能被酸性KMnOq溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并

结合已学的知识设计了如下实验；

①将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。

②取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中加入酸性KMnO,溶液，在另一

支试管中加入KSCN溶液。

请完成下列问题：

(1)若滴入酸性KMnOj溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是

(2)若滴入酸性KMnO,溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是

(3)若滴入酸性KMnO」溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是

(4)(填“能”或“不能”)将酸性KMnO”溶液和KSCN溶液滴入同一

支试管中进行验证，原因是—

解析：加入酸性KMnO,溶液褪色说明含有Fe2+,而加入KSCN溶液变红则说

明含有Fe'+,所以前三问的答案很容易得出。第(4)问中的原因可归纳为两条，

一是酸性KMnO」溶液呈紫红色，影响Fe'+的检验；二是KSCN具有还原性，可以

被酸性KMnO1溶液氧化，影响Fe，•的检验。

答案：(1)补铁药没有变质

(2)补铁药完全变质

(3)补铁药部分变质

(4)不能酸性KMnO”溶液呈紫红色，影响Fe'+的检验；KSCN具有还原性,

影响Fe?+的检验

课堂小结

Fe(OH)2

O2+H2O

Fe(OH)3

合格考训练

1.判断正误(正确的打“，错误的打“X”)。

(DFe：。,可由单质直接化合得到。()

(2)FeCk、FeCb、Fe(OH)3都可通过化合反应生成。()

(3)Fe3\Cu2\H\Fe?+四种离子中氧化能力最强的是Fe'+。()

(4)在配制FeSO」溶液时，为防止FeSO,被氧化而变质，常在溶液中加入少量

的铁粉。()

(5)某溶液中滴加氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液显红色，该溶液中一定

含有Fe?+。()

答案：⑴V(2)V(3)V(4)V(5)X

2.下列说法正确的是()

A.赤铁矿的主要成分是FesO,

B.FezOs为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3

C.铁锈的主要成分是FezOa

D.FesOi中铁元素有+2价和+3价，故FesO1是混合物

解析：选C。赤铁矿、铁锈的主要成分均是Fe/Os，A错误，C正确；Fe?()3为

碱性氧化物，但不与水反应，B错误；Fe：。,为化合物，不是混合物，D错误。

3.在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列

叙述中不正确的是()

A.生成物为氢氧化铁

B.该反应是化合反应

C.该反应是氧化还原反应

D.氢氧化亚铁做氧化剂

解析：选D。氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化

合反应，又是氧化还原反应，氢氧化亚铁是还原剂，氧气是氧化剂。

4.下列反应中F/卜表现氧化性的是()

①FeCL,溶液能使淀粉一KI试纸变蓝

②FeCL溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀

③FeCL溶液中加入AgNOs溶液产生白色沉淀

④FeCh溶液中通入H2S气体产生沉淀

A.①②B.②④

C.①④D.②③

3+2+

解析：选C。®2Fe+2I-=2Fe+I2,Fe'+化合价降低，表现氧化性，故

正确；@Fe3++3OH-=Fe(OH)31,Fe"化合价不变，没有表现氧化性，故错

误；③Ag++C「=AgClI,Fe?+化合价不变，没有表现氧化性，故错误；

3+2++

(4)2Fe+H2S=2Fe+2H+SI,Fe?+化合价降低，表现氧化性，故正确。

5.电子工业常用30%的FeCL溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路

⑴检验溶液中Fe时存在的试剂是，证明Fe时存在的现象是

(2)写出FeCk溶液与金属铜发生反应的化学方程式:

(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCh溶液,

准备采用下列步骤：

L滤液②

通入⑥FeCl3

L滤液⑤一1

一滤渣③•达噂鼻④

「金属铜

A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式:

④;⑤;

⑥____________________________________

B.请写出相关反应的化学方程式：

解析：（3）从腐蚀铜的废液中回收铜，并重新获得FeCL溶液，流程如下。

r*FeCl

2通入Cl2FeCl

Fe3-Fe2+、Cu2+驾翼3

溶液

FeCl2

「“Cu、Fe加-过叁量拄酸厂1

答案：（l）KSCN溶液溶液变成红色

(2)2FeCl3+Cu=2FeCl24-CuCl2

⑶A.①Fe②FeCk③Fe和Cu@HC1⑤FeCk

⑥Ch

B.2FeCl3+Fe=3FeCl2CuCl2+Fe=FeCl2+CuFe+2HCl=FeCl2+H21

2FeCl2+Cl2=2FeCl3

等级性测试

1.下列离子方程式正确的是（）

A.铁跟FeCh溶液反应：Fe+Fe3+=2Fe2+

B.Fe跟稀盐酸反应：2Fe+6H+=2Fe"+3H2

2+3+

C.FeCh溶液跟Ch反应:Fe+Cl2=Fe+2Cr

+3+

D.Fe（0H）3跟盐酸反应：Fe（0H）3+3H=Fe+3H,0

解析：选D。A中电荷不守恒，应为Fe+2Fe'+==3Fe2+；B中违背反应事

2+3+

实，应为Fe+2H+=Fe"+H2；C中电荷不守恒，2Fe+Cl2=2Fe+2Cl

0

2.下列化合物中，不能由单质直接化合得到的是（）

A.FeCLB.FeS

C.Fe3O|D.FeCl3

解析：选A。Fe和Ck反应生成FeCh。

3.铁屑溶于过量的稀H2sO,，过滤后向滤液中加入适量的硝酸，再加入过

量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤、加热沉淀物至质量不再发生变化，得到

红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别是()

A.Fe(OH)3；FeA

B.Fe(OH)2；FeO

C.Fe(0H)2；Fe(0H)3、FeaO,.

D.Fe203；Fe(0H)3

解析：选A。FeSOi可被HNO3氧化，加入氨水后发生反应Fe，++

3NH：i-H20=Fe(0H)3I+3NH；,红褐色沉淀为Fe(OH)3,加热Fe(0H)3,使其分解

得到红棕色固体为Fe20;io

4.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：

(白色沉淀)

日适fit酸化的AgNQ,溶液一

过滤I—IKSCNI—।

He]-----(红色溶液)

已知硝酸能将能2+氧化为化3+,现对A、B、C、D做出的如下推断中，不正

确的是()

A.盐A一定是FeCL

B.白色沉淀B是AgCl

C.滤液C中一定含Fe计

D.无法确定A中是否含有Fe?卡

解析：选A。生成白色沉淀证明A中含Cl,B为AgCl,A与酸化的AgNOs

溶液反应生成C,C遇KSCN生成D红色溶液，C中一定含Fe、+。A中也可能含Fe?

+,因为A中加入了酸化的硝酸银溶液，相当于加入了硝酸，硝酸可以把Fe?+氧

化成Fet

5.制印刷电路时常用氯化铁溶液做腐蚀液，有关反应为2FeCL+

Cu=2FeCl2+CuCl20向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结

束后，烧杯中不可能出现的是()

A.有铜粉无铁粉

B.有铁粉无铜粉

C.铁粉、铜粉都有

D.铁粉、铜粉都无

解析：选B。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，由于铁粉

的还原性较强，故铁粉首先与氯化铁溶液反应，2FeCh+Fe=3FeCk，当铁粉

完全反应后，若氯化铁还有剩余，铜粉才与氯化铁溶液反应，2FeCl3+

Cu==2FeCl2+CuCl2o若铁粉较少，铜粉较多，会出现A中情况；由前面的分析

可知，B中情况不会出现；若铁粉较多，会