高中化学必修一专题五 铁及其化合物
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高中化学知识点:铁及其化合物高中化学知识点:铁及其化合物铁的存在和主要性质铁是一种活泼的元素,具有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
它在自然界中广泛存在,并且在生活中有着重要的应用。
铁的化学性质铁与非金属单质的反应包括与氧气、氯气和硫的反应。
在常温下,铁会被氧气腐蚀生成铁锈,其中主要成分为Fe2O3·xH2O。
当加热时,铁会与氧气反应生成Fe3O4.铁还可以与氯气和硫反应生成FeCl3和FeS。
在与水的反应中,常温下铁不会与水反应,但在高温条件下,铁会与水蒸气反应生成Fe3O4和H2.铁还可以与酸反应,包括与非氧化性酸和氧化性酸的反应。
与非氧化性酸反应时,铁会被氢离子还原成Fe2+离子,并释放出氢气。
与氧化性酸反应时,铁会被氧化成Fe3+离子,并释放出氮氧化物和水。
铁还可以与某些盐溶液反应,包括与CuSO4溶液反应生成Cu和FeSO4,以及与FeCl3溶液反应生成Fe2+和Fe3+离子。
铁的重要化合物铁的氧化物包括FeO、Fe2O3和Fe3O4.这些化合物可以与盐酸反应生成Fe2+离子和水。
FeO还可以与硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O。
铁的氢氧化物包括Fe(OH)2和Fe(OH)3.这些化合物可以与H+反应生成Fe2+或Fe3+离子和水。
在空气中,Fe(OH)2会迅速被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色固体变成红褐色固体。
此外,氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)也是铁的重要氧化物,它们分别呈黑色粉末、红棕色粉末和磁性氧化铁黑色晶体。
Fe2+、Fe3+→Fe+2Fe3+→3Fe2+、Fe+2H+→Fe2++H2↑点燃Fe→Fe3O4的两个反应:3Fe+2O2→Fe3O4高温3Fe+4H2O(g)→Fe3O4+4H2铁的三种氧化物,两种氢氧化物,两种离子的颜色:FeO与Fe3O4均为黑色,Fe2O3为红棕色;Fe(OH)2为白色,Fe(OH)3为红褐色;Fe2+为浅绿色,Fe3+为棕黄色。
高中化学必修一铁及其化合物要点一:单质铁的物理及化学性质1、铁单质的物理性质铁具有金属的通性,具有被吸引的特性,一般铁粉为黑色,铁块为银白色。
2、化学性质3、注意事项(1)铁与弱氧化剂(如S、I2、H+、Fe3+、Cu2+)等反应所得产物为Fe2+,铁元素的价态为+2价。
(2)铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓H2SO4、硝酸等)反应所得产物为Fe3+,铁元素的价态为+3价。
①在氯气中燃烧,只生成氯化铁;与稀硝酸反应时则先产生+3价铁,若铁过量时则+3价铁再变为+2价铁;②铁在常温下遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时发生钝化,属于化学反应。
(3)铁在纯氧中燃烧以及在高温下与H2O(g)反应得到的产物为Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3价。
(4)铁不能与冷、热水反应,但能与水蒸气反应,与水蒸汽反应的产物也是Fe3O4。
典型例题1、某稀溶液中含有4mol KNO3和2.5mol H2SO4,向其中加入1.5mol Fe,充分反应(已知NO3﹣被还原为NO).下列说法正确的是()A.反应后生成NO的体积为28 LB.所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=1:1C.所得溶液中c(NO3﹣)=2.75 mol/LD.所得溶液中的溶质只有FeSO4解:溶液中氢离子总物质的量为:n(H+)=2.5mol×2=5mol,n(NO3﹣)=4mol,铁粉的物质的量为1.5mol,由3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,3 2 81.5mol 1mol 4mol,则1.5molFe完全反应时,硝酸根离子与氢离子均过量,则发生Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,若1.5molFe完全反应时,氢离子不足,则两个反应均发生,Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2Ox 4x x x3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2Oy y y y则:x+y=1.5、4x+y=5,解得:x=0.75mol,y=0.75mol生成NO的体积为(0.75mol+0.75mol×)×22.4L/mol=28L,A.根据分析可知,反应后生成标况下28LNO,不是标况下,NO气体不一定为28L,故A错误;B.反应后生成铁离子为0.75mol,亚铁离子为0.75mol,c(Fe2+):c(Fe3+)=n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1,故B正确;C.反应消耗硝酸根离子等于生成NO的量=0.75mol+0.75mol×=1.25mol,缺少溶液体积,无法计算溶液中硝酸根离子浓度,故C错误;D.反应后中含有硫酸铁和硫酸亚铁,故D错误;故选B.变式训练1、向500mL 2mol/L 的CuSO4溶液中插入一块铁片,反应片刻后取出铁片,经洗涤、烘干,称其质量比原来增重2.0g.下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变)()A.则此过程中参加反应的铁的质量是14gB.析出铜物质的量是0.25molC.反应后溶液中溶质物质的量浓度:c(CuSO4)=1.5mol/LD.反应后溶液中溶质物质的量浓度:c(FeSO4)=1.5mol/L2、将15g两种金属的混合物投入足量的盐酸中,反应完全后得到11.2L H2(标准状况),该混合物的组成可能是()A.钠和铁B.镁和铜C.铝和镁D.锌和铁要点二:铁的氧化物要点三:铁的氢氧化物1、常见的物理及化学性质4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(受热分解)(2)Fe(OH)2的制备Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化,生成Fe(OH)3,所以在制备Fe(OH)2时:①要确保Fe2+溶液中无Fe3+,故需加Fe粉,把Fe3+转化为Fe2+。
教学设计:考纲要求:1.理解Fe 的化学性质,铁的重要化合物。
2.理解以Fe2+、Fe3+的相互转化为例,理解变价金属元素的氧化性、还原性。
3.使学生掌握实验探究活动的一般步骤和方法。
(即发现问题→形成课题→建立假说→检验论证→评价发展)通过小组讨论、口语汇报的形式锻炼学生的表达能力。
4.通过探究铁及其化合物的氧化性和还原性,培养学生用发展的眼光、科学的态度、勇于探索的品质学习化学;通过创设问题情景,营造宽松和谐的学习气氛诱导学生积极思维,激发学生的学习兴趣和求知欲望。
教学环节教学活动设计意图小组合作铁处于元素周期表中什么位置?画出铁的原子结构示意图并分析铁的原子结构特点及主要化合价根据原子结构分析铁的常见价态26Fe 位于第四周期第VIII 族通过原子结构分析化合价,加深学生对元素周期表的理解铁的主要化合价为+2、+3:Fe- 2e- = Fe2+Fe-3e- =Fe3+小组合作总结铁跟哪些物质反应能生成+2 价铁的化合物?跟哪些物质反应能生成+3 价铁的化合物?从氧化还原的角度找氧化剂还原剂找到常见的氧化剂分辨它们氧化性的相对强弱小组合作铁的重要氧化物有哪些?它们各有哪些重要的性质?从铁与氧气反应条件的不同得到反应产物不同,从而复习铁的三种氧化物氧化物FeO Fe2O3 Fe3O4FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O色态黑色粉末红棕色粉末磁性黑色Fe3O4+ 8H +=Fe2++2Fe3++4H2O 晶体,俗称 铁红 磁性氧化铁小组合作 铁的氢氧氧化物有哪些?它们各有哪些重要的性质?Fe (OH )2 Fe (OH )3特别强调氢氧化亚铁的不稳定白色不溶固体 红褐色不溶固体 性,易被氧气氧化为氢氧化铁 4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色实验探究 如何制取铁的氢氧氧化物? 培养学生思维的发散性,通过实验现象得出实验结论讨论研究讨论研究方法,设计实验方案方法, 设分小组谈论,然后小组评价计实验方案小组活动 如何实现Fe 2+和Fe 3+之间的相互 探讨铁及其化合物的氧化性和转化?还原性交流探究结果,总结相互转化关系合理选用氧化剂和还原剂交流探究如何检验溶液中Fe 2+ 和Fe3+的存在小组展示对学生总结的规律进行总结性描述有利于学生形成完整准确的认识小组活动实验室中如何保存铁盐和亚铁盐?如何配制其溶液?小组展示亚铁盐:因Fe 2+易被氧化,其晶体应密封保存。
课题备课人:时间:课型:学情分析学生已经掌握了氧化还原反应的判断,以及物质的氧化性和还原性。
铁是生活中常见的元素,并且是具有可变价态的金属。
这一部分的学习,可以帮助学生通过实际的化学反应进一步理解氧化还原反应。
教学目标1、能列举描述以及辨识铁及其重要化合物的重要性质、化学性质及实验现象。
2、能设计氢氧化亚铁的制备方案。
3、能说出Fe2+、Fe3+的检验及其相互转化。
重难点不同价态铁的化合物间的转化规律授课流程、内容、时间双边活动设计意图一、引入:时间---1、如果人体缺铁,会出现什么症状?怎么办?2、铁元素都有那些常见化合价?不同价态能体现出什么性质?板书课题 2.3.3 铁及其化合物的性质二、出示学习目标:时间---1、能列举描述以及辨识铁及其重要化合物的重要性质、化学性质及实验现象。
2、能设计氢氧化亚铁的制备方案。
3、能说出Fe2+、Fe3+的检验及其相互转化。
三、出示自学指导:时间---阅读课本53-56页,填写学案中知识梳理部分。
四、后教:时间-----一、铁元素的存在1.铁的物理性质:地壳含量_____,纯铁为_____,熔沸点______,良好的____________。
2.存在形态:(1)_____态:0价(_______)(2)_____态:+2,+3价(矿石,如黄铁矿:_____赤铁矿:______磁铁矿:______、菱铁矿:_____)3化学性质:以及Fe + S加热条件下生成FeS,Fe +H2O (g)高温条件下生成Fe3O4和H2_________________________________________。
铁及其化合物知识点1.物理性质:银白色,具有金属光泽;质地较软,有良好的导电性、延展性。
密度7.86 g/cm3,熔沸点较高。
能被磁铁吸引,也能被磁化。
还原铁粉为黑色粉末。
二.化学性质:1.与非金属反应1)Fe+S (I 2) FeS (FeI 2) 2)3Fe+2O 2 Fe 3O 4 3)2Fe+3Cl 2 2FeCl 3Fe 2+Fe 3+2.与水反应 3Fe + 4H 2O(g) Fe 3O 4 + 4 H 2 ↑(置换)3 与酸反应1)与非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)反应 Fe +2H +== Fe 2+ + H 2↑2)与氧化性酸反应 :Fe+4HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3+NO↑+2H 2O常温下,铁和冷浓硝酸、冷浓H 2SO 4发生钝化,但在加热条件下,钝化作用立即遭到破坏: Fe+6HNO 3(浓)Fe(NO 3)3+3NO 2↑+3H 2O Fe+6H 2SO 4(浓)Fe 2(SO 4)3+3SO 2↑+3H 2O4.与盐溶液反应:2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ Fe + 2Fe 3+ = 3 Fe 2+ Fe + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu三、铁的化合物1、铁的氧化物铁的氧化物的比较铁的氧化物FeO Fe 2O 3Fe 3O 4俗称铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态+2+3+2、+3水溶性难溶于水稳定性不稳定性 6FeO+O 2=2Fe 3O 4稳定稳定与酸的反应FeO+2H +=Fe 2++H 2O Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O Fe 3O 4+8H +=2Fe 3++ Fe 2++4H 2O与CO 的反应Fe x O y +yCO=xFe+yCO 2制取高温熔融,过量的铁与氧气反应2Fe+O 2=2FeO Fe(OH)3的分解2Fe(OH)3=Fe 2O 3+3H 2O 铁在氧气中燃烧3Fe+2O 2=Fe 3O 42、铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2的制备Fe(OH)2易被氧化,在制备时应注意(1)配制后的FeSO 4溶液中要加入少量铁粉;(2)配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH 溶液均须煮沸以除去其中溶解的氧气;(3)Fe 2+容易被氧化,所以FeSO 4溶液要新配制. (4)为了防止滴加NaOH 时带入空气,可将吸收NaOH 的长滴管伸入FeSO 4溶液液面下,再挤出NaOH 溶液.(5)为了防止Fe 2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气.实验:FeSO 4溶液中加NaOH. 现象: 生成白色沉淀,后又迅速转变为灰绿色,最后生成红褐色化学方程式: FeSO 4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+Na 2SO 4 Fe 2++ 2OH -= Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3(红褐色) (白色→灰绿色→红褐色)(2)Fe(OH)3的制备实验:FeCl 3溶液中加NaOH 溶液. ①现象:生成红褐色沉淀②化学方程式:FeCl 3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl Fe 3++ 3OH -= Fe(OH)3↓(红褐色)③热稳性:Fe(OH)3对热不稳定,受热能失去水生成红棕色的Fe 2O 3粉末.化学方程式: 2Fe(OH)3 Fe 2O 3 +3H 2O[小结]难溶性或微溶性的碱受热不稳定,容易分解。
高中化学知识点:铁及其化合物铁的存在和主要性质 1.铁的存在和位置2.铁的化学性质铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
(1)与非金属单质的反应 ①与O 2的反应常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe 2O 3·x H 2O 。
点燃:3Fe +2O 2=====点燃Fe 3O 4。
②与Cl 2的反应:2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3。
③与S 的反应:Fe +S=====△FeS 。
(2)与水的反应常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应: 3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2。
(3)与酸的反应①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
②与氧化性酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。
Fe与足量稀HNO3反应的离子方程式为Fe+4H++NO-3===Fe3++NO↑+2H2O。
(4)与某些盐溶液的反应①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
铁的重要化合物1.铁的氧化物氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素价态+2 +3 +2、+3 说明:①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式:FeO+2H+===Fe2++H2O、Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。
②FeO与硝酸反应的化学方程式:3FeO+10HNO3===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
2.铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与H+反应Fe(OH)2+2H+=== Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=== Fe3++3H2O二者的关在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应方程式为4Fe(OH)2+系O2+2H2O===4Fe(OH)3说明:Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备可利用相应亚铁盐、铁盐与碱液反应。
人教版必修一第三章第一节《铁及其化合物》(第一课时)一、教材分析:“铁及其化合物”位于人教版高中化学教材必修第一册第三章“铁金属材料”第一节,本章内容从物质类别和核心元素价态两个重要视角学习铁及其化合物的性质和应用,并且构建学生的“元素观”、“价态观”、“转化观”。
本节课的知识是延续第二章钠元素以及氯元素的主族元素性质探究,展开过渡金属铁元素性质的学习,更是对“离子反应”和“氧化还原反应”两大理论的进-步学习。
二、学情分析:高一学生在知识储备上,经历初中化学的学习已经具有了部分铁及其化合物的知识。
在学第三章内容前,已经具备氧化还原反应、离子反应等核心知识,在实验探究能力上,也具备一定的探究能力。
三、学习目标:1.了解铁在自然界的分布、存在形态、物理性质,体会化学对人类生活的重要意义。
从我国古代应用铁的发展史感受中华民族在科技发展进程中的巨大贡献,增强文化自信。
2.能用氧化还原反应原理进一步认识铁的化学性质,通过类比单质钠与水的反应预测铁与水蒸气的反应的可能性及产物,推断掌握铁与水蒸气反应的现象、原理。
四、教学重点:铁的化学性质教学难点:铁在高温下与水蒸气反应实验的探究五、教学方法:实验法、类比法、讲授法、讨论法等六、教学过程设计:教师活动学生活动设计意图【导入新课】铁在现代生活中应用的图片。
【过渡】请大家阅读课本P64第一段环节一:铁元素的存在和冶炼1.铁元素的存在【课件展示】铁元素在自然界中的存在形态图片以及地壳中的圆盘表。
【拓展】人类最早发现铁是从陨石开始的,陨石中铁的含量是比较高的,有资料鉴定商代的铁刃铜钺就是由陨铁锻制而成。
陨石的来源及其稀少,满足不了农业的发展,于是铁的冶炼技术有了进一步的发展,相应的铁制品也陆续出现,如打铁炉和战国时期最大的铁器─长方形铁炉。
同时我国的炼钢技术也逐步发展。
2.铁的冶炼【思考】怎样从铁矿中获得铁单质?环节二:铁单质1.物理性质观看图片阅读课本感受我国铁文化发展史的伟大让学生感受到铁在现代生活中应用的普遍性和重要性。
高中化学必修一涉及到的铁及其化合物主要包括:
1. 铁的物理性质:铁是一种有光泽的金属,纯铁具有银白色金属光泽,通常为灰色。
铁的密度为7.86g/cm³,熔点为1538℃,沸点为2750℃。
2. 铁的化学性质:铁是比较活泼的金属,在常温下能与氧气和水反应,生成铁锈(三氧化二铁)。
此外,铁还能与稀盐酸、硫酸铜溶液等发生置换反应。
3. 铁及其化合物的应用:铁及其化合物在日常生活和工业中都有广泛的应用。
例如,铁可以用来制造各种金属制品,铁锈可以用作红色涂料,硫酸亚铁可以用来治疗贫血等。
4. 铁及其化合物的检验:通过化学实验可以检验铁及其化合物的存在。
例如,可以使用氢氧化钠溶液来检验二价铁离子和三价铁离子,也可以使用硫氰化钾溶液来检验三价铁离子。
总的来说,铁及其化合物在必修一中是重要知识点,需要认真学习和掌握。
【高中化学】高中化学知识点:铁及其化合物高中化学知识点:铁及其化合物。
(一)铁的反应1)铁丝在纯氧中燃烧生成四氧化三铁(现象?)2)红热的铁丝在氯气中反应分解成氯化铁(三价铁)3)铁粉与硫粉混合加热时反应生成硫化亚铁4)铁与非水解性酸(盐酸、稀硫酸、醋酸等)反应分解成氢气和亚铁盐5)铁与浓硫酸或浓硝酸作用发生“钝化”现象6)铁与过量叶唇柱硝酸反应分解成一氧化氮和硝酸铁(三价),铁与严重不足量叶唇柱硝酸反应可能将分解成一氧化氮和硝酸亚铁7)红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气8)铁从硫酸铜等盐溶液中转让出来金属(条件?)9)铁与三价铁离子反应(二)铁的氧化物1)种类:氧化亚铁,黑色,不稳定;氧化铁,红色(红色颜料--铁红);四氧化三铁,黑色(磁性氧化铁)(价态?)2)跟盐酸反应,分解成氯化物,铁的价态维持不变;跟硝酸反应,二价铁可以被水解。
3)跟co高温反应,铁被还原(炼铁)页面查阅:高考化学知识点汇总(三)铁的盐类1)fe2+浅绿色;fe3+棕黄色2)fe2+还原性,被氯气、硝酸等氧化成fe3+3)fe3+水解性,通常被转换成fe2+fe3+与fe反应fe3+与cu反应fe3+跟h2s溶液反应生成浑浊4)亚铁盐溶液中重新加入碱溶液分解成白色结晶,快速变为灰绿色,最后变为红褐色;三价铁盐溶液中加入碱溶液,生成红褐色沉淀5)三价铁盐溶液中滴提kscn或nh4scn,溶液变小血红色(检验fe3+)二价铁盐溶液滴加kscn溶液不变红色,如果再加氯水,变红色(检验fe2+)6)三价铁盐与酚类促进作用表明紫色7)苯与卤素(cl2,br2)反应时加铁屑催化,实质是铁盐起催化作用。
铁及其化合物【学习目标】1、铁的性质;2、铁的重要化合物及其相互转化。
【要点梳理】要点一、铁铁的原子结构示意图如下:【高清课堂:铁及其化合物】1.物理性质⑴常温下,纯铁是银白色具有金属光泽的金属(纯铁的抗蚀力相当强),易导电、导热,有延展性。
⑵铁的熔沸点都很高:熔点是1535℃,沸点是2750℃。
⑶铁能被磁体吸引,在磁场的作用下,自身也能产生磁性。
【高清课堂:铁及其化合物】2.化学性质当跟弱氧化剂反应时:Fe-2e-=Fe2+;当跟强氧化剂反应时:Fe-3e-=Fe3+。
⑴铁与非金属的反应:3Fe+2O2Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3,2Fe+3Br2=2FeBr3Fe+I2=FeI2,Fe+S FeS⑵铁和某些盐(如CuSO4)溶液的反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu⑶铁与酸的反应:与非氧化性酸:Fe+2H+=Fe2++H2↑⑷铁与水蒸汽的反应:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2(注意产物是Fe3O4)注意:①该实验所用铁粉为还原铁粉(即刚用还原的方法得到的铁粉)。
②实验中收集气体,并通过爆鸣实验来验证氢气的产生。
要点二、铁的化合物1.铁的氧化物(1)FeO 不稳定,在空气里受热,就迅速被氧化成Fe3O4。
(2)Fe2O3常用作红色油漆和涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料。
(3)Fe 的常见化合价只有+2 价和+3 价,Fe3O4可以看成由FeO 和Fe2O3按物质的量之比1∶1 组合而成的复杂氧化物,通常也可写成FeO·Fe2O3的形式。
FeO、Fe2O3属于碱性氧化物,Fe3O4不属于碱性氧化物。
【高清课堂:铁及其化合物】2.铁的氢氧化物名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3分类碱碱性质色态白色固体红褐色固体水溶性不溶于水不溶于水与酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 还原性稳定性4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(受热分解)制法原理Fe2+ +2OH- =Fe(OH)2↓Fe3+ +3OH- =Fe(OH)3↓现象白色絮状沉淀红褐色沉淀2的制备要点:①.硫酸亚铁要现配(配制时,蒸馏水要煮沸,以减少蒸馏水中溶解的氧,防止亚铁离子被氧化)。
专题五铁及其化合物1、铁元素的存在形态:游离态:陨铁化合态:铁元素主要以+2价和+3价的化合态存在。
在地壳中的质量分数为4.65%,处于第四位,仅次于氧、硅和铝。
2、按不同标准给铁及其化合物分类(1)按单质、氧化物、酸、碱、盐给上述物质分类。
单质:铁;氧化物:FeO、Fe2O3、Fe3O4;碱:Fe(OH)2、Fe(OH)3;盐:FeCl2、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3(2)按铁元素的化合价给上述物质分类。
0价:Fe;+2价:FeO、FeCl2、FeSO4、Fe(OH)2;+3价:Fe2O3、FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(OH)334.铁的氢氧化物——4Fe(OH)2和4Fe(OH)3性质的比较(1)氢氧化亚铁:制备:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl物理性质:白色难溶的弱碱化学性质:①与强酸反应②还原性:易被氧化剂所氧化。
如:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3思考:实验室在制备Fe(OH)2时,为防止被氧化,可以采取哪些措施?提示:实验室制备氢氧化亚铁时,因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁,更要注意隔绝空气。
其方法是:①亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液);②将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气(O2);③使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下,慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。
(2)氢氧化铁:制备:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl物理性质:红褐色难溶固体化学性质:与强酸反应。
Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O5、探究铁及其化合物的氧化性和还原性预测:铁元素显0价时,只有还原性;显+3价时,只有氧化性;显+2价时,既有氧化性,又有还原性。
(1)Fe 的还原性:与H +、Cu 2+、Fe 3+、Cl 2等反应Fe +2H + = Fe 2++H 2↑、Fe +Cu 2+ = Fe 2++Cu 、2Fe 3++ Fe =3Fe 2+、2Fe +3Cl 2 加热2FeCl 3(2)Fe 3+的氧化性:与Fe 、Cu 、Zn 反应2Fe 3++ Fe =3Fe 2+、2Fe 3++Cu = 2Fe 2++Cu 2+、3Zn +2Fe 3+ = 3Zn 2++2Fe (3)Fe 2+的氧化性: 与锌反应 Zn +Fe 2+ = Zn 2++Fe(4)Fe 2+的还原性:与氯水、硝酸等反应2Fe 2++Cl 2 = 2Fe 3++2Cl -(5)铁及其化合物的相互转化示意图Fe FeCl 2(氧化性)(氧化性)(还原性)FeCl 3HNO 3、Cl 2Fe 、Cu(还原性)HCl FeCl 3Cl 2ZnZn6.Fe 2+与Fe 3+的鉴别(1)直接观察颜色:Fe 2+的溶液呈浅绿色,Fe 3+的溶液呈棕黄色。
(2)利用显色反应:Fe 2+的溶液+KSCN 或NH 4SCN 溶液,溶液不呈红色;Fe 3+的溶液+KSCN 或NH 4SCN 溶液,溶液呈血红色。
有关离子方程式:Fe 3++SCN -=[Fe(SCN)]2+ (3)利用铁化合物沉淀的颜色:Fe 2+的溶液+NaOH 溶液,出现白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;Fe 3+的溶液+NaOH 溶液,出现红褐色沉淀。
反应式:Fe 2++2OH -=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+2H 2O +O 2=4Fe(OH)3;Fe 3++3OH -=Fe(OH)3↓ (4)利用Fe 3+的氧化性:①Fe 2+的溶液+Cu 片,无明显现象;Fe 3+的溶液+Cu 片,铜被腐蚀,溶液变为蓝绿色。
有关离子方程式:2Fe 3++Cu =2Fe 2++Cu 2+②Fe 2+的溶液+淀粉KI 试纸,试纸不变蓝;Fe 3+的溶液+淀粉KI 试纸,试纸变蓝。
有关离子方程式:2Fe 3++2I -=2Fe 2++I 2(5)利用Fe 2+的还原性:①Fe 2+的溶液+酸性KMnO 4溶液,KMnO 4溶液紫色褪去;Fe 3+的溶液+酸性KMnO 4溶液,KMnO 4溶液紫色不褪。
②Fe 2+的溶液+氯水,溶液变为棕黄色;Fe 3+的溶液+氯水,无明显现象。
有关离子反应式:2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -注意:以上方法以KSCN 溶液鉴别最常用。
7.其他重要反应(1)铁与强氧化性酸浓硫酸、硝酸的反应常温下钝化,所以可用铁罐储存运输浓硫酸和硝酸; 加热时会反应,被氧化成Fe 3+。
(2)铁与高温水蒸气反应 高温Fe +2H 2O (g )= Fe 3O 4+H 2↑ (3)铝热反应-焊接铁轨 Fe 2O 3+2Al 2Fe + Al 2O 3习题1.能使铁溶解,但不能生成沉淀的溶液是( )A .稀H 2SO 4B .FeCl 3溶液C .CuSO 4溶液D .FeSO 4溶液 2.为了除去FeSO 4溶液中的Fe 2(SO 4)3和 CuSO 4杂质,可选用的试剂为( ) A .NaOH B .氯水 C .Cu D .Fe 3.下列操作中,溶液的颜色不发生变化的是 ( ) A .碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸 B .硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液 C .碘水中滴加淀粉碘化钾溶液D .氯化铁溶液中加入铁粉4.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5.将铁的某种化合物溶于盐酸,滴加KSCN 溶液不发生颜色变化,再加入适量氯水,溶液立即呈红色.则此铁的化合物是( )A .Fe 2O 3B .FeCl 3C .Fe 2(SO 4)3D .FeO 6.下列离子在溶液中能大量共存的是( )A .Fe NH SCN Cl 34++--、、、B .--++2432SO NO H Ba 、、、 C .Fe Fe Na NO 233+++-、、、D .Fe NH Cl OH 24++--、、、7.证明某溶液只含有Fe 2+而不含有Fe 3+的实验方法是( ) A .先滴加氯水,再滴加KSCN 溶液后显红色B .先滴加KSCN 溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色C .滴加NaOH 溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色D .只需滴加KSCN 溶液8.在含有1molFeSO 4的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤之,然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )A .FeB .FeOC .Fe(OH)3D .Fe 2O 39.将Fe 、Cu 、Fe 2+、Fe 3+和Cu 2+盛于同一容器中充分反应,如Fe 有剩余,则容器中只能有( )A .Cu 、Fe 3+B .Fe 2+、Fe 3+C .Cu 、Cu 2+、FeD .Cu 、Fe 2+、Fe 10.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl 3+Cu2FeCl 2+CuCl 2。
向盛氯△化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是()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11.下列物质中, 能使铁溶解, 又不析出固体和放出气体的是A.稀硫酸B.浓硝酸C.硝酸银溶液D.硫酸铁溶液12.下列物质的颜色叙述正确的是A. Fe2O3—黑色B. MgO—白色C. FeCl3溶液—红褐色D. Fe(OH)2—灰绿色13.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+D.H+14.根据Fe+Cu2+=Fe2++Cu、2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2两个反应,判断Fe3+、Fe2Cu2+的氧化性顺序为()A.Cu2+>Fe2+>Fe3+B.Fe3+>Fe2+>Cu2+C.Fe3+>Cu2+>Fe2+D.Fe2+>Fe3+>Cu2+15.人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误服亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+转变为Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力,服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有()A.酸性B.碱性C.氧化性D.还原性16.将适量铁粉放入FeCl3溶液完全反应后,溶液中的c(Fe3+)和c(Fe2+)相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为()A.3:2 B.1:2 C.1:1 D.2:317.下列关于铁的叙述正确的是①铁能被磁铁吸引,但纯铁易锈蚀②在人体的血红蛋白中含有铁元素③铁位于周期表中的第四周期第ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧⑤铁与硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3⑥不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3A.①③B.②④C.②⑤D.④⑥18.下列反应后一定有+3价铁生成的是①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀H2SO4反应后,再向其中加KNO3③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸④把Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A.只有①B.只有①②C.只有①②③D.全部19.某学生设计了如图的方法对X盐进行鉴定:由此分析,下列结论中正确的是A.X中一定有Fe3+B.Z中一定有Fe3+C.Y为AgI沉淀D.X一定为FeBr2溶液20.在下列所指的各溶液中,分别滴加NH4SCN溶液后,溶液不呈血红色的是A.加入足量镁粉的Fe2(SO4)3溶液B.加入过量铁粉的稀硝酸溶液C.铁丝在足量的氯气中燃烧后,所得产物的溶液D.长期暴露在空气中的绿矾溶液21.将Na2O2投入FeCl2溶液中, 可观察到的现象是A.生成白色沉淀B.生成红褐色沉淀C.有气泡产生D.无变化22.下列离子方程式书写正确的是A.向溴化亚铁溶液中通入过量氯气:Fe2++2Br-+2Cl2==Fe3+ + Br2+ 4Cl-B.三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe3++3NH3•H2O == Fe(OH)3↓+3NH4+C.硫化亚铁与盐酸反应S2-+2H+==H2S↑D.过量铁粉与稀HNO3反应:Fe+4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O23.把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO,下列说法正确的是A.反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B.反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为1∶3D.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为3∶124.将5.32 g纯Fe溶于足量稀H2SO4中,在加热条件下用2.53 g KNO3去氧化溶液中的Fe2+,充分反应后余下的Fe2+还原0.009 mol Cl2才能完全氧化,则KNO3的还原产物中N的化合价是A.–3 B.+4 C.+3 D.+225. 下列反应,其产物的颜色按红色、淡黄色、蓝色顺序排列的是①金属钠在纯氧中燃烧;②FeCl3溶液滴入KSCN溶液;③无水硫酸铜放入医用酒精中。