铁及其化合物讲义

铁及其化合物（讲义）铁及其化合物（讲义）教学重点与难点：重点：Fe2+、Fe3+的相互转化；Fe2+、Fe3+的检验难点：Fe2+、Fe3+的相互转化⼀、知识点睛1.铁（1）与⾮⾦属反应3Fe+2O2=Fe2O3（铁红、铁锈）3Fe+2O2Fe3O4 （磁性氧化铁）2Fe+3Cl22FeCl3（2）与⽔反应3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2（3）与酸反应①与⾮氧化性酸：Fe+2H+=Fe2++H2↑②与氧化性酸：Fe+4HNO3（稀）=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O③在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化（4）与盐反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+2.铁的氧化物【注意】（1）Fe3O4有固定的组成，属于纯净物，由于其与⾮氧化性酸反应⽣成铁盐和亚铁盐，故不属于碱性氧化物；（2）Fe 3O 4可看成FeO.Fe 2O 3,所以书写Fe 3O 4与HCl 反应看成FeO 和Fe 2O 3分别于盐酸反应，然后相加；3.铁的氢氧化物【注意】制备Fe(OH )2的常⽤⽅法⑴制备原理：Fe 2++2OH -=Fe(OH)2↓⑵成功关键：溶液中不含Fe 3+和O 2等氧化性物质在制备过程中要保证⽣成的Fe(OH)2在密闭隔绝空⽓体系中⑶常⽤⽅法法⼀：有机覆盖层法法⼆：还原⽓体保护法3. Fe 3+和Fe 2+的检验对于同⼀元素⽽⾔，⼀般地，最⾼价态只表现____性，最低价态只表现______性，⽽中间价态在⼀定条件下既可表现氧化性⼜可表现还原性。

（1）Fe 3+的检验①滴加NaOH 溶液，产⽣红褐⾊沉淀。

②加硫氰化钾——K SCN 溶液，溶液显红⾊：Fe 3++3SCN ―=Fe(SCN)3 （2）Fe 2+的检验①滴加NaOH 溶液，产⽣⽩⾊沉淀，在空⽓中迅速变成灰绿⾊，最后变成红褐⾊。

②加KSCN 溶液，不显红⾊，再滴加新制氯⽔，显红⾊。

Fe(OH)3+2H +=Fe 3++2H 2O 2Fe(OH)3Fe 2O 3+3H 2O2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3（溶液显红⾊）③加铁氰化钾——K3[Fe(CN)6]溶液，产⽣蓝⾊沉淀。

第11讲铁及其化合物知识导图模块一铁的单质知识精讲一、铁的存在形态铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以______形态存在，但主要是以____价和____价_______的形态存在于矿石中；铁元素在地壳中的含量仅次于_____、_____和_____，居第四位。

【答案】单质，+2，+3，化合物，氧，硅，铝二、铁的物理性质纯铁具有金属的通性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性。

三、铁的化学性质铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成+2、+3两种价态的化合物。

资料卡片——生铁与纯铁的抗腐蚀性能1．Fe与非金属反应：（横线上填化学方程式）2．Fe与酸反应：（横线上填氧化产物及还原产物）3．Fe与水反应（1）反应原理：_____________________________________________。

【答案】3Fe + 4H2O(g) =====高温Fe3O4 + 4H2（2）实验装置思考与交流【答案】1．提供水蒸气；2．检验反应中生成的H2；3．铁与水反应是有条件的，铁在高温条件下与水蒸气反应，铁不与冷、热水反应，故可以用铁壶盛水。

纯铁的抗腐蚀性能比生铁好。

原因是生铁中含有碳等物质，在有电解质溶液（比如雨水等）情况下会形成原电池，铁作为负极被加速腐蚀。

1．湿棉花的作用：______________________________________________________。

2．肥皂液的作用：______________________________________________________。

3．铁与水可以发生反应，为什么还可以用铁壶来盛水呢？4．铁与盐溶液反应：（横线上填化学方程式）5．常温下，铁在浓硫酸或浓硝酸中会发生钝化。

资料卡片——钝化原理归纳总结——铁的还原性四、铁单质的冶炼（高炉炼铁）铁单质冶炼的原理就是利用还原剂将铁从矿石中还原出来。

导电、导热性、延展性特性良好被磁铁吸引按要求书写下列反应的方程式：常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe 2O 3点燃时：3Fe ＋2O 2Fe 3O 4=====点燃SFe ＋S FeS=====△ ②Fe 与水蒸气的反应：3Fe ＋4H 2O(g)Fe 3O 4＋4H 2。

=====高温③与酸的反应：a ．与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑。

b ．与氧化性酸反应：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，但无H 2产生。

④与某些盐溶液的反应：a ．与CuSO 4溶液反应的离子方程式：Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 。

b ．与FeCl 3溶液反应的离子方程式：Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。

2.铁的氧化物化学式FeOFe 2O 3Fe 3O 4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价＋2＋3＋2，＋3稳定性不稳定稳定稳定与H ＋反应的离子方程式FeO ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2OFe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H2OFe 3O 4＋8H ＋===Fe 2＋＋2Fe 3＋＋4H 2O3.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H ＋===Fe 2＋＋2H 2OFe(OH)3＋3H ＋===Fe 3＋＋3H 2O 受热分解2Fe(OH)3Fe 2O 3＋3H 2O ====△制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应Fe 3＋＋3OH －===Fe(OH)3↓二者的关系在空气中，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，化学方程式为4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)31．下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是A．铁粉具有还原性，可用作食品保存的抗氧化剂B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料C．FeCl3溶液呈酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的CuD．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒【答案】A【解析】A．铁粉具有还原性，能消耗食品包装袋内的氧气，可用作食品保存的抗氧化剂，故选A；B．Fe3O4具有磁性，所以纳米Fe3O4可用作铁磁性材料，与Fe3O4能与酸反应无关，故不选B；C．FeCl3溶液可用于腐蚀印刷电路板上的Cu，是因为Fe3+能把Cu氧化为Cu2+，故不选C；D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水，不能消毒，故不选D；选A。

第12讲 铁铜及其化合物一 铁的位置和物理性质1.铁及其化合物间的主线Fe―→⎩⎪⎨⎪⎧FeO Fe 2O 3Fe 3O 4―→⎩⎨⎧Fe OH2Fe OH 3―→⎩⎨⎧FeSO 4·7H 2OFeCl 32.铁及其化合物间的转化关系3.铁元素的变价 (1)单质铁①生成＋2价：铁与S 、H ＋、Cu 2＋、I 2等反应生成＋2价。

如：Fe ＋SFeS 、Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 。

①生成＋3价：铁与Cl 2、Br 2等反应生成＋3价。

如2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3。

①生成＋2、＋3价：铁与H 2O 、O 2反应生成Fe 3O 4。

3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2。

①铁与HNO 3反应：当Fe 过量生成＋2价，3Fe ＋8H ＋＋2NO －3===3Fe 2＋＋2NO ＋4H 2O ； 当Fe 不足时生成＋3价，Fe ＋4H ＋＋NO －3===Fe 3＋＋NO ＋2H 2O 。

(2)铁的化合物：FeO 、Fe 3O 4、Fe 2O 3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Fe 2＋、Fe 3＋等。

＋2价铁具有还原性，与强氧化性物如HNO 3、Cl 2等发生氧化还原反应： 如：3FeO ＋10HNO 3===3Fe(NO 3)3＋NO ＋5H 2O 。

＋3价铁具有氧化性，与强还原性物质， 如：HI 、Fe 、Cu 、I －、S 2－等发生氧化还原反应，如：Fe 2O 3＋6HI===2FeI 2＋I 2＋3H 2O,2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋。

特别强调：①Fe 与一般酸反应生成Fe 2＋，与酸的量无关，但Fe 与稀HNO 3反应时最终铁的价态与铁的量有关。

①铁与硫蒸气反应生成的是FeS 而不是Fe 2S 3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI 2而不是FeI 3。

4.铁的氧化物特别强调：①FeO 、Fe 3O 4、Fe 2O 3与硝酸反应时均生成Fe 3＋。

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物【必备方程式】知识点一铁的单质一、铁元素的存在1、含量铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。

2、存在形态(1)游离态：存在于陨铁中。

(2)化合态：主要以+2、+3价铁的化合物存在。

如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿( Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)等。

【习题】判断正误。

(1)铁元素在地壳中含量位于第三位。

()(2)在工业中炼制铁单质，所以自然界中无游离态铁。

()(3)工业炼铁，需加入还原剂。

()(4)钢和铁都是铁的合金，钢不易生锈，生铁易生锈，铁锈的主要成份是Fe3O4。

()二、铁的单质1、物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。

2、化学性质：铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定。

①与非金属反应：3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3说明：铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色。

△Fe + S FeS说明：铁跟氯气、硫反应时，分别生成+3价和+2价的铁，说明氧化性：氯气＞硫。

①与水反应：A．在常温下，在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下，Fe易被腐蚀(铁生锈)。

B．在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2：3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2①与酸反应：A．与非氧化性酸（如稀盐酸、稀H2SO4等）的反应。

例如：Fe + 2H＋Fe2＋+ H2↑B．铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时，产生钝化现象，因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中。

但在加热条件也可以反应。

①与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应。

例如：Fe + Cu2＋Fe2＋+ Cu【习题】1、下列物质中，不能与铁发生化学反应的是()A．盐酸B．氯化铁溶液C．氢氧化钠溶液D．氯气2、下列关于铁的叙述正确的是()。