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第二节铁和铁的化合物【教学目的】1.铁的原子结构和化合价2.铁的单质,氧化物,氢氧化物的性质3.“铁三角”（即 Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化）4.Fe2+、Fe3+的检验5.通过介绍我国悠久的炼铁史，对学生进行爱国主义教育。
【教学重点】铁及其化合物的化学性质【教学难点】“铁三角”（即 Fe 、Fe2+、Fe3+之间的相互转化）【教学过程】第一课时【引言】人类使用铁已有4500年的历史了。
目前已发现的金属虽然已有90种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。
小到铁钉，大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等，都需要大量的钢铁来制造。
就连动植物体内也含有铁，人体内缺铁会导致缺铁性贫血，钢铁的生产和使用是人类进步和社会进步的重要标志。
那么，是哪个国家、哪个民族首先使用铁呢？我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁，出土最早的铁器为春秋时秦国。
比欧洲早近2000年，并且我国铁矿石的储量居世界第一，从1996年开始我国年钢产量连续超1亿吨，居世界首位。
我们为我国悠久的炼铁史和发达的钢铁工业而感到自豪和骄傲！这节课我们一起来学习铁和铁的化合物知识。
第二节铁和铁的化合物一铁在元素周期表的位置及原子结构(1)铁在元素周期表的位置：铁位于第四周期第Ⅷ族。
(2)铁的原子结构示意图：铁的原子结构有哪些特点？从原子结构示意图上看，和主族元素不同，Fe 的次外层电子未达到饱和，不仅最外层上2个电子是价电子，而且次外层也有价电子，当铁与弱氧化剂反应时，只能失去最外层上2个电子形成Fe2+，当跟强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子而形成Fe3+。
Fe－2e-＝Fe2＋Fe－3e-＝Fe3＋所以，铁在其化合物中通常呈＋2价或＋3价。
二 铁的性质 （一）物理性质学生回忆初中所学铁的知识、观看实物、联系生活实际（如铁锅导热），总结出铁的物理性质：铁是银白色金属,熔点，沸点较高；抗腐蚀能力强；具有较好的导电性，导热性和延展性；易被磁性物质吸引和磁化。
《铁和铁的化合物》教案一、教学目标：知识目标：1、知道铁的物理性质，理解铁的化学性质2、了解铁的氧化物和氢氧化物；3、理解铁盐和亚铁盐的相互转变；4、掌握铁离子的检验方法。
能力目标：1、通过演示实验，培养学生的观察能力；2、培养学生分析问题的方法，提高综合运用知识的能力。
德育目标：1、通过实验现象的观察和总结2、培养学生实事求事的科学精神。
二、教学重点：铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的转变；铁离子的检验。
三、教学难点：二价铁和三价铁的相互转化。
四、教学过程及内容：引入新课：我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁，比欧洲早近2000年，并且我国铁矿石的储量居世界第一，从1996年开始我国年钢产量连续超1亿吨，居世界首位。
人类使用铁已有好几千年的历史了，目前已发现的金属虽然已有90种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。
小到铁钉，大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等，都需要大量的钢铁来制造。
就连动植物体内也含有铁，人体内缺铁会导致缺铁性贫血。
这节课我们一起来研究铁和铁的化合物。
板书：第二节铁和铁的化合物首先大家回忆地壳中含量最多的元素是什么元素？含量最多的金属元素呢？位于第二位的金属呢？地壳中铁含量为4.65%，位于金属中第二位。
板书：一、铁单质1.含量：4.65%铁是我们天天都见的物质，那么铁在自然界中是以什么形态存在呢？她在自然界中可以以单质形态存在，更多的以+2价和+3价的化合态存在。
单质的铁主要以陨铁形式存在，化合态的铁在自然界中主要以铁矿石的形式存在，如铁矿石（FeS2）、赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）。
板书：2.存在状态：单质：陨铁化合态：铁矿石（FeS2）、赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）根据你们所熟悉的铁制品，铁有哪些物理性质呢？板书：3.物理性质：银白色,有金属光泽,质软;具有良好的延展性;是电和热的导体；密度是7.86g/cm3；熔点1535℃;沸点是2750℃4.特性:能被磁体吸引，具铁磁性.我们日常见到的铁大多数为合金，而纯铁为银白色，有金属光泽,质软;具有良好的延展性;是电和热的良导体；能被磁体吸引，具铁磁性.学习一种物质，我们不但要知道它的物理性质，更重要的是学习它的化学性质。
铁和铁的化合物一、铁的结构和性质1、铁是26号元素，位于第周期第族，属于过渡元素。
原子结构示意图：主要化合价：，2.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。
纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。
还原铁粉为黑色粉末。
3.铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。
（1）跟非金属反应：（2）跟水反应：（3）跟酸作用：①与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应．例如：②与氧化性酸。
a. 铁粉少量时：b．铁粉过量时：c.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．（4）与部分盐溶液反应：二、铁的氧化物和氢氧化物3434FeO·Fe2O3，实际应写成Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐，不是一般的氧化物。
42是 （颜色）的晶体，俗称 。
三、Fe 、Fe 2+和Fe 3+之间相互转化及检验从Fe 、Fe 2+和Fe 3+的结构可知:Fe 只有 性，Fe 3+通常只有 性，Fe 2+既具有 性又具有 性。
通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化（常称为铁三角）：具体反应有：（1）Fe 2+→Fe 3+ （2）Fe 3+→Fe 2+4.Fe 2+和Fe 3+的检验（1）Fe 2+的检验：方法一：滴加KSCN 溶液， 现象，再滴加新制 ，溶液立即变 色。
方法二：滴加NaOH 溶液,生成 絮状沉淀，该沉淀迅速变为 色，最后变为 色。
（2）Fe 3+的检验：方法一：滴加KSCN 溶液或NH 4SCN 溶液，溶液立即变为 色。
方法二：滴加 溶液,出现红褐色沉淀。
反馈训练：1、在一定条件下可按上图所示发生转化:(1)A的化学式; B的化学式(2)反应①的化学方程式(3)反应②的离子方程式(4)反应③的离子方程式(5)反应④的离子方程式(6)H到I的化学方程式(6)F到G的离子方程式2、将Na2O2投入FeCl2溶液中, 可观察到的现象( )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342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。
有关铁和铁的化合物反应归纳作者：王庆文来源：《中学化学》2017年第07期在高中化学中，铁和铁的化合物反应较多，其复杂又占有非常重要的地位，因此在学习铁和铁化合物或者复习元素、化合物知识时，需要抓住难点与重点，善于区分、归纳与总结，本文归纳铁及其化合物的典型反应，为学生更好地掌握、理解铁及铁的化合物知识点提供帮助。
一、归纳“两个六”1.铁三角如图1所示，铁三角中铁价态的变化涉及六种反应。
（1）Fe0Fe+2Zn+FeSO4Fe+ZnSO4Fe+H2SO4FeSO4+H2↑（2） Fe0Fe+3Fe2O3+3CO△2Fe+3CO2Fe+4HNO3Fe（NO3）3+NO↑+2H2O（3）Fe+2Fe+32FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl22FeCl2+Cl22FeCl32.六个连续反应（1）FeCl2和NaOH反应时先生成白色沉淀迅速灰绿色沉淀最终红褐色沉淀。
Fe2++2OH-Fe（OH）2↓4Fe（OH）2+O2+2H2O4Fe（OH）3（2）氧化铁和氢碘酸反应：先：Fe2O3+6HI2FeI3+3H2O后：2Fe3++2I-2Fe2++I2（3）FeCl3溶液里滴加Na2S，先有淡黄色的沉淀，之后会生成黑色沉淀：2Fe3++S2-2Fe2++S↓2Fe3++3S2-2FeS↓+S↓（4）Fe表面含Fe2O3溶于足量稀H2SO4：先：Fe2O3+3H2SO4Fe2（SO4）3+3H2O接着：Fe2（SO4）3+Fe3FeSO4后：Fe+H2SO4FeSO4+H2↑（5）FeO溶于稀HNO3：先：FeO+2HNO3Fe（NO3）2+H2O后：3Fe2++NO-3+4H+3Fe3++NO↑+2H2O（6）FeBr2、FeI2溶液中通入Cl2：先：FeI2+Cl2FeCl2+I2（Cl2不足）后：2FeI2+3Cl22FeCl3+2I2（Cl2过量）先：6FeBr2+3Cl24FeBr3+2FeCl3（Cl2不足）后：2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2（Cl2过量）二、归纳“两个四”1.Fe3+的四个性质（1）水解性：Fe3+水解程度较大，与HCO-3、CO2-3、AlO-2、SiO2-3等离子发生双水解反应。
《铁和铁的化合物》教学反思我在多年的课堂教学中既重视教的过程，更重视学的过程；既重视对学生学习能力的培养，更重视对学生学科素质的开发，大面积提高了教学质量。
本文以《铁和铁的化合物》一节为例，谈几点教学中的体会，以期与同行磋商。
一、结构决定性质，培养学生思维能力铁是过渡元素的代表，本节以铁的性质为重点，引出铁的化合物和铁离子的检验。
因此铁的性质，尤其铁的化学性质是本节的核心。
研究物质的一般规律是：结构—性质—应用，这也是化学学科学习的方法之一。
教学中教师引导学生根据铁的原子序数及其在周期表中的位置，通过分析，画出铁的原子结构示意图，培养学生抽象思维能力和发散思维能力。
教师再着重讲解铁的原子结构特点：次外层不是2个或8个电子而是14个电子。
铁的价电子不只有最外层2个还有次外层部分电子，所以在化学反应中，铁原子能失去最外层2个电子而呈＋2价；也能进一步失去次外层1个电子而显＋3价，铁通常有＋2价和＋3价两种价态，即铁是变价元素。
从分析铁的原子结构入手引出铁的性质，遵循物质研究的一般规律，让学生体会化学学科中的结构决定性质这句话的涵义，培养学生思维的有序性。
至于铁的具体性质，我引导学生根据铁在金属活动性顺序表中的位置及铁原子结构特点自己推测，再看书总结，培养学生分析问题和解决问题的能力。
学生参与结论形成的过程，活化其思维，发挥学习中学生的主体作用。
经学生整理，铁的化学性质逐条定格完成，但较分散，规律性不强，教师适时点拨。
铁的这些反应中有电子转移发生吗?铁的作用是什么?本节课“画龙点睛”的一笔就描绘出来了，铁是一种较强的还原剂，当遇到弱氧化剂时就生成亚铁化合物；遇到强氧化剂时就生成铁化合物。
师生共同将常见的强氧化剂和弱氧化剂归类总结，解开了学生心中的疑团，也培养学生归纳思维能力，提高分析能力。
在传授知识的同时，培养学生各种能力，使学生学会学习的方法。
教师最后小结：铁的反应生成物中，铁的价态一般与反应物性质有关，也受反应物的量影响；也有不一般的，如铁在浓硝酸或浓硫酸中钝化；红热的铁与水蒸气及铁在氧气里灼烧，铁的生成物是四氧化三铁，这样总结完善，培养学生正向迁移能力。
高中化学《铁和铁的化合物》教学设计这是一篇由网络搜集整理的关于高中化学《铁和铁的化合物》教学设计的文档，希望对你能有帮助。
从容说课本节教材可以分为两部分，即铁的性质和铁的重要化合物。
本节教材从人类使用铁的历史开始，简单介绍我国古代人民用铁、冶铁的成就及现代我国钢铁工业的发展。
以激发学生热爱社会主义祖国、献身科学的热情。
教材的第一部分是铁的性质，着重介绍铁的化学性质。
教材引导学生从铁在元素周期表中的位置、铁在地壳中的含量等知识，引申到铁的重要性。
对于铁的化学性质。
结合铁原子的电子构型、失电子情况和金属活动顺序，共介绍了4条主要性质，并安排了两个演示实验。
在教材的第二部分铁的重要化合物中，介绍了三种氧化物、两种氢氧化物和两种铁盐，其中较难理解的是二价铁和三价铁的相互转化关系。
在学习铁的化学性质时，结合讨论，边讲边实验。
首先要求学生回忆铁在金属活动性顺序中的位置，根据铁在金属活动性顺序中的位置可初步判断铁是一种比较活泼的金属。
然后讨论铁跟非金属以及跟化台物的反应，进一步得出铁是一种比较活泼的金属的结论。
在进行铁的氧化物的教学时，可展示氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁的样品．通过观察、讨论，比较这三种氧化物的组成和性质。
铁的氢氧化物的教学采用边讲边实验的形式。
重点放在氢氧化亚铁的制备和性质上。
铁化合物和亚铁化合物间的相互转化是本节教学的难点。
在前面教学的基础上，学生对Fe2+和Fe3+问的相互转化已有了一定的认识,基于此补充两个演示实验。
(1)在一支试管里加入2 mL新制备的l molL-1。
的FeCl2。
溶液，逐滴加入新制备的饱和氯水，溶液颜色由浅绿色变成黄色。
(2)在一支试管里加入2 mL，1 molL-1的FeCl3溶液．加入2 mL 2 molL-1的盐酸酸化后，再加入少量还原铁粉或新的铁钉，溶液颜色由黄色逐渐变成浅绿色通过观察溶液颜色的变化,使学生更直观地了解到Fe2+和Fe3+间的相互转化．然后进一步引导学生运用氧化还原反应的知识分析Fe2+和Fe3+相互转化的内因和外因。
铁和铁的化合物知识点总结．铁和铁的化合物知识点总结周期，第Ⅷ4重点内容讲析]铁位于元素周期表中第[ 族，其原子结构示意图为：3+2+－－ FeFe 其失电子情况： Fe-2e→或Fe-3e→。
+2（因而铁是中等活动性的金属，具有可变化合价），在学习中，要牢牢抓住铁的变价特征。
或+3铁及其重要化合物的转化关系：一、铁的单质化学性质铁是比较活泼的金属，当铁跟弱氧化剂反应时：－2+－3+。
；当跟强氧化剂反应时：Fe-3eFe-2e=Fe=Fe1．铁跟氧气等其它非金属单质的反应： 3Fe+2OFeO （一 4 32定要注意产物）2Fe+3Cl2FeCl 32 2Fe+3Br=2FeBr32Fe+I =FeI 22 Fe+S FeSCFe3Fe+C32．铁跟水的反应：2Fe+4HOFeO+4H↑（注意产2423物也是FeO）43在此也可以有意识地总结金属与水反应的基本规律。
3．铁跟酸的反应：+2+①与非氧化性酸：Fe+2H=Fe+H↑2②与强氧化性酸：Fe+4HNO(稀)=Fe(NO)+NO↑333+2HO2铁和冷浓硝酸、冷浓HSO发生钝化，但在加热42条件下，钝化作用立即遭到破坏：Fe+6HNO(浓)Fe(NO)+3NO↑2333O+3H2Fe+6HSO(浓)Fe(SO)+3SO244322↑+3HO 24．铁和某些盐溶液的作用：2+2+3+2+ Fe+Cu=Fe+Cu Fe+2Fe=3Fe这些反应在除杂、鉴别等方面都有一定作用，要理论联系实际，领会和理解反应实质。
二、铁的氧化物三、铁的氢氧化物可由易溶性的亚铁盐跟碱溶液起反应制．1Fe(OH) 2迅速氧化O得。
Fe(OH)为白色絮状沉淀，易被空气中22。
因此，白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色，Fe(OH)成3最终变成红褐色。
↓，2+- Fe+2OH=Fe(OH)24Fe(OH)+O+2HO=4Fe(OH) 3222制备时：（1）要将滴管口插入硫酸亚铁液面下，再滴入NaOH溶液；（2）配液时可用加热的方法尽可能除去溶解氧；（3）可在液面加少许汽油或苯等有机溶剂，以隔绝空气。
铁和铁的化合物常用化学方程式铁的冶炼：3CO＋Fe2O3===2Fe＋3CO2一、铁（遇强氧化剂呈+3价，遇弱氧化剂+2价）1.与非金属：①铁在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl2===2FeCl3②铁在氧气中燃烧：3Fe＋2O2===Fe3O4③2Fe＋3Br2===2FeBr3④铁和硫共热：Fe＋S===FeS⑤Fe＋I2===FeI22.与水蒸气：3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H23.与非氧化性酸：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑4.与盐：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu5.与碱不反应二、铁的氧化物FeO（黑色粉末）、Fe2O3（红棕色粉末，俗名铁红，常用作红色油漆和涂料、炼铁原料）、Fe3O4（磁性氧化铁，黑色晶体）1.FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O（非氧化性酸，不变价；遇HNO3变价，下同）FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O2.Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O3.Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O三、铁的氢氧化物Fe(OH)2（灰绿色）、Fe(OH)3（红褐色）1.制备：①FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4Fe2+＋2OH—===Fe(OH)2↓②3NH3·H2O＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NH4Cl 3NH3·H2O＋Fe3+===Fe(OH)3↓＋3NH4+2.Fe(OH)2不稳定性：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)33.Fe(OH)3不稳定性：2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O4.与酸：①Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O（非氧化性酸，不变价；遇HNO3变价，下同）Fe(OH)3＋3H+===Fe3+＋3H2O②Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋2H2OFe(OH)2＋2H+===Fe2+＋2H2O四、Fe2+盐（还原性离子，易被氧化，保存需加少量Fe粉及相应酸）1. FeCl2溶液中通入Cl2：2FeCl2＋Cl2===2FeCl32Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－2.FeCl2被H2O2所氧化：2FeCl2＋H2O2＋2HCl===2FeCl3＋2H2O2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O3.FeCl2溶液中加入Br2：6FeCl2＋3Br2===4FeCl3＋2FeBr32Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－（FeBr2＋Cl2）、（FeI2＋Cl2）（常见还原性离子强弱顺序：S2—>SO32—>I—>Fe2+>Br—>Cl—）4.FeCl2（FeSO4）溶液与酸性KMnO4溶液反应：5Fe2+＋MnO4-＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O5.FeCl2（FeSO4）暴露在空气中变质：12Fe2＋＋3O2＋6H2O===8Fe3＋＋4Fe(OH)3↓6.酸化的FeCl2（FeSO4）溶液中通入氧气：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O7.Fe(NO3)2溶液与盐酸反应：3Fe2＋＋4H＋＋NO3－===3Fe3＋＋2H2O＋NO ↑8.FeCl2溶液中加入Na2S溶液：FeCl2＋Na2S===FeS↓＋2NaCl Fe2＋＋S2－===FeS↓五、Fe3+盐（氧化性离子，易被还原，易水解，保存需加少量相应酸抑制水解）Fe(OH)3胶体的制备（水解），FeCl3饱和溶液滴入沸水：Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3（胶体）＋3H＋1.Fe＋2FeCl3===3FeCl2Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋2.Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋3.2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋I2＋2KCl 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I24.向FeCl3溶液中通入H2S：2FeCl3＋H2S===2FeCl2＋S↓＋2HCl2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋5.向FeCl3溶液中通入SO2：2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO42－6.少量的Zn和FeCl3溶液反应：Zn＋2FeCl3===2FeCl2＋ZnCl2Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋7.过量的Zn与FeCl3溶液反应：3Zn＋2FeCl3===3ZnCl2＋2Fe 3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe8.Fe3+的检验：FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3。
铁和铁的化合物知识结构【基础知识】一、铁元素在元素周期表中位置及铁原子结构 铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族属于过渡元素 铁原子结构简图:铁元素常见化合价: Fe Fe 23++、。
铁元素的+3价化合物稳定。
铁元素是典型的变价元素。
二、铁单质的性质1、物理性质: 纯铁是银白色金属, 密度为7.86克 / 厘米3(属于黑色金属、重金属类)、质硬、熔点高(1535℃)有可塑性、传导性、易磁化和去磁。
2、化学性质: 金属性(还原性)Fe 2e Fe 2-=+Fe 2+(离子结构简图)Fe 3e Fe 3-=+Fe 3+(离子结构简图)注意: 离子的最外电子层电子数不全是八电子结构45、Fe 的检验鉴别试剂 KSCN 溶液或NH 4SCN 溶液 现象: 血红色溶液离子方程式 ()[]Fe SCN Fe SCN 32+-++=(1)(2)7、铁三角关系(1)①通过弱氧化剂可以实现: 如I2、S、非氧化性酸(H+)铜盐溶液(Cu2+)银盐溶液(Ag+)等。
②通过强氧化剂可以实现: 如Cl2、Br2、硝酸、浓H2SO4等。
③通过强氧化剂可以实现: Cl2、硝酸、O2等。
④⑤通过还原剂可以实现: 如Al、C、CO、H2等。
⑥通过还原剂可以实现: 如碘化物、硫化物、Cu、Fe等。
(2)常见氧化剂: KMnO4(H+)高锰酸钾的酸性溶液、硝酸、浓H2SO4、高氯酸(HClO4)、FeCl3、CO2、K2Cr2O7(H+)重铬酸钾酸性溶液、无氧酸、稀H2SO4、KNO3(H+)硝酸钾的酸性溶液、Cl2、Br2、I2、O2、HClO、H2O2、Na2O2、KNO3(固体)等。
(3)常见还原剂: H2S、Na2S、KI、HI、CO、NH3、H2、C某些金属单质等。
(4)无氧酸性质HClHIH S H H2⎫⎬⎪⎭⎪++酸性（）、氧化性（）、还原性（酸根阴离子）(5)铁及其化合物间的转化关系: (书写有关化学方程式或离子方程式)8、关于铁的变价计算铁是重要的变价金属, 无论是单质, 还是化合物, 在一定条件下参加化学反应时都可能发生变价, 因此铁的变价计算是重点内容。
第三节 铁和铁的化合物知识导图 一、铁物理性质银白色，熔沸点较高，抗腐蚀性强，能被磁铁吸引，具有金属的一般物理性质。
化学性质1、与非金属的反应(1)常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分是Fe 2O 3。
点燃：3Fe ＋2O 2Fe 3O 4.(2)Fe ＋S FeSFe 3+会氧化注：制备Fe(OH)2时，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化？提示：①配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去O2②胶头滴管伸入到液面以下加入液体．③Fe(OH)2例如：方法一1(1)(2)(3)生成再挤出答案：(2)煮沸(3)方法二2(1)(2)(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀，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，理由是___________。
答案：(1)稀H2SO4和铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，故外界O2不易进入3、如图所示制备氢氧化亚铁的改进实验：(1)按图所示组装仪器，向一支小的具支试管中加入2 mL左右的稀盐酸，再加入2 mL左右的煤油，玻璃管下端粘住钠粒(用滤纸吸干表面煤油，切去氧化层)。
(2)将铁丝浸入盐酸，反应放出氢气，待试管内空气排尽后，向上提拉铁丝，使铁丝脱离液面。
并关闭弹簧夹；用另一根细铁丝沿玻璃管内将钠粒捣入液体中。
请回答下列问题：(1)写出该实验中发生反应的化学方程式：_____________。
(2)如何检验试管内空气已排尽(回答具体操作)？_________________________________。
(3)捣入钠粒后，预测具支试管中的现象：_______________________________________。
(4)已知钠粒的质量约0.05 g ，实验室现有以下两种不同浓度的盐酸，你选择(填“A”或“B”)________。
第30讲铁和铁的化合物1.铁和铁的合金是生活中常用的材料,下列说法正确的是( )A.一定条件下,铁粉可与水蒸气反应B.不锈钢是铁的合金,只含金属元素C.铁与盐酸反应,铁的合金不与盐酸反应D.在空气中,铁板比镀锌铁板更耐腐蚀解析:铁的合金中含有碳等非金属元素,铁的合金也能与盐酸反应｡镀锌铁板发生电化学腐蚀时,锌为负极,所以铁板更耐腐蚀｡答案:A2.从石器､青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平｡如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( )A.金属的导电性强弱B.金属在地壳中的含量多少C.金属的化合价高低D.金属的活动性大小解析:金属越活泼,还原性越强,其对应离子的氧化性越弱,越难被还原为单质｡从题给金属活动顺序表及Al､Fe､Cu被人类开发利用的大致年限,可以看出其先后顺序主要取决于金属的活动性大小｡答案:D[点评] 金属越不活泼,其对应离子的氧化性越强,越易被还原为金属单质,则越早被人类开发利用,如用碳即可把氧化铜还原制得铜;金属越活泼,其对应离子的氧化性越弱,则越难被还原为金属单质,如Al采用电解法后才工业化生产,一般还原剂很难将Al3+还原｡因此活动性不同的金属也就决定其冶炼所采用的方法｡3.下列化合物不能通过化合反应获得的是( )A.Na2O2B.FeCl3C.CuSD.Fe(OH)3解析:钠在充足的氧气中燃烧生成过氧化钠的反应为化合反应;铁在氯气中燃烧生成氯化铁的反应为化合反应;铜与硫反应只能生成硫化亚铜;氢氧化亚铁在空气中氧化生成氢氧化铁:4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3｡答案:C4.下列有关铁元素的叙述中正确的是( )A.铁是较活泼的金属,它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3B.氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3HI＝FeI3+3H2OC.氢氧化铁可以由相关物质通过化合反应而制得D.Fe(OH)2与硝酸反应生成Fe(NO3)2解析:铁与碘反应生成FeI2,氢氧化铁与氢碘酸反应生成FeI2和I2,Fe(OH)2与硝酸反应生成Fe(NO3)3,所以A､B､D错误｡氢氧化铁可以由氢氧化亚铁和氧气以及水化合而成｡答案:C5.下列物质不能通过化合反应生成的是( )A.Fe3O4B.Fe(OH)2C.Fe(OH)3D.FeCl2解析:Fe与O2化合生成Fe3O4,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2FeCl3+Fe=3FeCl2｡答案:B6.(2010·全国卷Ⅰ)能正确表示下列反应的离子方程式的是( )A.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+＝2Fe3++3H2↑B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+＝3Fe3++4H2ONO-＝Fe3++2H2O+NO↑C.将氧化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++3D.将铜屑加入含Fe3+的溶液中:2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+解析:本题考查离子方程式的正误判断,意在考查元素化合物知识｡将铁粉加入稀硫酸中,发生反应的离子方程式为:Fe+2H+＝Fe2++H2↑,A项错误;磁性氧化铁可以看做FeO•Fe2O3,溶于盐酸时发生反应的离子方程式为:Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O,B项错误;氯化亚铁和稀NO-＝3Fe3++NO↑+2H2O,C项错误;将铜屑加入含Fe3+硝酸反应,离子方程式为:3Fe2++4H++3的溶液中发生氧化还原反应:2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+,D项正确｡答案:D7.某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2｡若向该溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变成血红色,则下列叙述正确的是( )①原溶液中的Br-一定被氧化②通入氯气后原溶液中一定有Fe2+被氧化③不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+④若取少量所得溶液,再加入CCl4静置,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中的I-､Fe2+、Br-均被完全氧化A.只有①②③B.只有②③④C.只有①③④D.①②③④解析:I -､Br -、Fe 2+的还原性的顺序为:I ->Fe 2+>Br -,所以①错误｡答案:B8.将一定量Fe 和Fe 2O 3混合物放入25 mL 2 mol·L -1的HNO 3溶液中,反应完成后,无固体剩余,生成224 mL NO 气体(标准状况),再向反应后的溶液中加入1 mol·L -1的NaOH 溶液,要使铁元素全部沉淀下来,所加NaOH 溶液的体积最少是( )A.45 mLB.50 mLC.40 mLD.无法确定解析:Fe ､Fe 2O 3溶解在硝酸中之后,以硝酸盐的形式存在,同时溶液中还可能存在过量的硝酸｡当向反应后的溶液中加入NaOH 溶液之后,NaOH 会和硝酸盐反应生成沉淀和NaNO 3｡若硝酸过量时,则NaOH 会先和酸反应生成盐和水,然后再和溶液中的硝酸盐反应｡综上所述,当将铁元素全部沉淀之后,溶液中的溶质全部为NaNO 3,n(Na +):n(3NO -)=1:1,即所加入的NaOH 的物质的量等于溶液中的硝酸根离子的物质的量｡硝酸在反应过程中有一部分被还原变为了NO 气体,根据原子守恒可知被还原的硝酸为0.01 mol,所以剩余的硝酸和起酸作用的硝酸为2 mol·L -1×0.025 mL -0.01 mL=0.04 mol,则所加NaOH 溶液的体积最少为40 mL ｡答案:C9.把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后,残余固体的质量与原来加入的铁粉质量相等,则原溶液中H +和SO 2-4的物质的量之比为( )A.1:4B.2:7C.1:2D.8:31解析:由题可知反应的铁粉与生成的铜质量相等｡又H 2SO 4~Fe,CuSO 4~Fe~Cu有[n(H 2SO 4)+n(CuSO 4)]×56=64n(CuSO 4)24244()1()21?()7()174n H SO n H n CuSO n SO +-=→==+答案:A 10.某FeSO 4､Fe 2(SO 4)3､H 2SO 4的混合溶液100 mL,已知溶液中阳离子的物质的量浓度相同(不考虑水解),且SO 2-4的物质的量浓度为3 mol/L,则此溶液最多可溶解铁粉的质量为( )A.5.6 gB.8.4 gC.9.8 gD.11.2 g解析:未加铁粉前,溶液中存在电荷守恒,2n(Fe 2+)+3n(Fe 3+)+n(H +)=2n(SO 2-4)=2×3 mol/L×0.1 L=0.6 mol,由题意三种阳离子的物质的量浓度相同,即物质的量相等,则设三种阳离子的物质的量为x mol,则由上述关系式可求得x=0.1,加铁粉反应结束后,全部变为FeSO4,则由守恒关系,Fe2+的物质的量与SO2-4物质的量相等,原溶液可提供的Fe2+为0.2 mol 则需加入0.1 mol铁粉,即5.6 g｡答案:A11.向一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出1.344 L(标准状况)气体,往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为( )A.0.14 molB.0.16 molC.0.21 molD.0.24 mol解析:考查Fe3+的检验与其计算,属中档题｡根据放出的气体1.344 L可以求出被还原的硝酸为0.06 mol,加入KSCN无血红色出现,说明溶液中溶质全是Fe(NO3)2;根据Fe~Fe(NO3)2和硝酸的物质的量可以求出溶液中Fe(NO3)2为0.21 mol,即用H2被还原得到的Fe为0.21 mol｡故本题答案是C｡答案:C12.(2010·湖北八校)将由FeSO4､Ba(OH)2､AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量的水中,用玻璃棒搅拌,充分溶解,一段时间后,向稳定的混合物溶液中滴加1 mol•L-1的稀硫酸,加入稀硫酸的体积与生成沉淀的物质的量关系如图所示｡下列有关判断不正确的是( )A.AB段发生反应的离子方程式为:Ba2++SO2-4+2H++2OH-＝BaSO4↓+2H2OB.D点表示的溶液呈酸性C.C点表示的沉淀的化学式为Al(OH)3､BaSO4､Fe(OH)2D.混合物中FeSO4和AlCl3的物质的量相等答案:C13.如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化｡实验时必须使用铁屑和6 mol/L的硫酸,其他试剂任选｡填写下列空白:(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是________,A中反应的离子方程式是__________________________｡(2)实验开始时应先将活塞a________｡(填“打开”,“关闭”)(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程________________________｡(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为____________________｡(5)下列各图示中________能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀｡答案:(1)铁屑 Fe+2H+＝Fe2++H2↑(2)打开(3)关闭活塞a,使FeSO4溶液压入B中进行反应(4)4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3(5)①②③④14.某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐｡根据以下化学反应框图填空:(1)单质F 是________｡(2)写出由E 生成G 的离子反应方程式(或化学方程式)____________________ ｡(3)溶液I 中所含金属离子是________｡(4)由C ―→E+F 若改用浓酸,则不能选用的浓酸是(写分子式)____________________ ｡解析:概览框图,“红褐色沉淀G ”(在中学化学范围内即可断定为氢氧化铁)是全题最具体､最特征的条件,也就是本题的“突破口”｡由此可以推知,E 中应含有Fe 2+,则单质C必为铁,而稀酸L 可以是稀盐酸或稀硫酸,单质F 为氢气｡由E 生成G 的离子方程式应当是:4Fe 2++8NH 3•H 2O+O 2+2H 2O ＝4Fe(OH)3↓+48NH +或Fe 2++2NH 3·H 2O ＝Fe(OH)2↓+42,NH +4Fe(OH)2+O 2+2H 2O ＝4Fe(OH)3｡C 由粉状化合物A 和粉状单质B 在一定条件下反应生成,而且粉状单质B 还可以与强碱溶液反应生成F 和溶液K,在中学化学知识范围内,可以合理地猜测最可能是“铝热反应”,即单质B 为铝,又因为C 是单质铁,所以A 应是铁的氧化物｡至此,可以自然地推知,化合物D 为氧化铝,化合物H 为偏铝酸钠,单质F 是氢气,溶液I 中含有Na +和Al 3+,溶液K中含有2AlO -,沉淀J 为氢氧化铝｡显然,如果在C ―→E+F 反应中改用浓酸,不能选用氧化性酸(浓硫酸､浓硝酸),因为:①铁会因发生钝化而不起反应;②即使能够反应,也不会产生氢气｡答案:(1)H 2(2)4Fe 2++8NH 3·H 2O+O 2+2H 2O ＝4Fe(OH)3↓48NH ++ [或Fe 2++2NH 3·H 2O ＝Fe(OH)2↓+42,NH +4Fe(OH)2+O 2+2H 2O ＝4Fe(OH)3](3)Na +、Al 3+ (4)H 2SO 4、HNO 315.(2010·北京市东城区高三第一学期期末教学目标检测)铁单质及其化合物在生活､生产中应用广泛｡请回答下列问题:(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应式为____________________ ｡(2)由于氧化性Fe 3+>Cu 2+,氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式是____________________ ｡(3)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是________________(用离子方程式表示)｡在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去,其原因是________________________________________ ｡(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO高温3Fe+4CO2,若有1.5mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是________｡(5)下表中,对陈述Ⅰ､Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________(填字母)｡解析:(4)1 mol Fe3O4参与反应时,需4 mol CO,根据4 mol CO可得转移8 mol电子,所以1.5 mol Fe3O4参加反应时转移电子的物质的量为1.5×8 mol=12 mol｡(5)选项A,地壳中含量最高的金属元素是Al元素,而不是Fe元素,由于铁是活泼金属,需通过冶炼方法获得,所以Fe不是人类最早使用的金属材料,陈述Ⅰ､Ⅱ错误,且二者没有因果关系｡选项B,Fe能与稀H2SO4发生置换反应而产生H2,但在高温条件下,H2还原性很强,又能还原Fe2O3而得Fe,所以Ⅰ､Ⅱ均正确,二者无因果关系｡选项C,铁是过渡元素的说法正确｡选项D,铁在空气中不能形成致密的氧化膜,且Fe可与纯净的O2反应生成Fe3O4｡答案:(1)O2+2H2O+4e-＝4OH-(2)2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+(3)Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+酸性环境中,H+抑制了铁离子的水解,无法生成氢氧化铁胶体(4)12 mol (5)B16.已知Fe3+的氧化性大于Cu2+,据此性质,某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路｡用离子方程式表示其化学原理__________________________________________｡某实验小组的同学对该厂生产印刷电路后所得的废液进行了分析:取50.00 mL废液,向其中加入0.64 g金属铜,金属铜全部溶解;另取50.00 mL废液,向其中加入足量的AgNO3溶液,析出沉淀43.05 g｡请回答以下问题:(1)该厂产生的废液中所含金属离子有__________________________________;(2)该厂原来使用的FeCl3溶液的物质的量浓度为________________(反应前后溶液的体积变化忽略不计);(3)若向500.00 mL废液中加入足量的稀硝酸,在标准状况下生成NO气体4.48 L,则原废液中各金属阳离子的物质的量浓度之比为________________;(4)另取500.00 mL废液,加入一定量铁屑,充分反应后有铜析出,则所得溶液中Fe2+的物质的量范围为______________________________｡解析:(1)氯化铁与铜反应生成亚铁离子和铜离子,它的离子方程式为:2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+;在腐蚀液中加入铜,结果还能全部溶解,说明原腐蚀液中还存在Fe3+｡(2)由AgCl的物质的量43.05143.5/gg mol==0.3 mol,则溶液中Cl-的总量为0.3 mol,由Cl-守恒可知原来的FeCl3为0.1 mol,则原来FeCl3溶液的物质的量浓度0.10.050molL==2 mol/L｡(3)向溶液中加入稀硝酸,其中的Fe2+与稀硝酸反应生成Fe3+,生成NO时转移电子数为:4.4822.4/LL mol×3e-=0.6 mol,则溶液中的Fe2+也为0.6 mol,在50 mL的溶液中应为0.06mol,由(2)原Fe3+的物质的量为2 mol/L×0.050 L=0.1 mol,所以剩余的Fe3+为0.04 mol,由反应2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+,可知Cu2+的物质的量为0.03 mol,则c(Fe3+):c(Fe2+):c(Cu2+)=4:6:3｡(4)此题用极端假设法,500 mL废液中含有0.4 mol Fe3+,假设Cu2+不被还原,加入铁屑,根据反应2Fe3++Fe=3Fe2+,则生成0.6 mol Fe2+,500 mL废液中还含有0.6 mol Fe2+,即共为1.20 mol,若将Cu2+全部还原,则Fe2+又会增加:Fe+Cu2+＝Fe2++Cu,共增加0.3 mol,因为反应后肯定有铜析出,故Fe2+的物质的量范围为1.20mol<n(Fe2+)≤1.50 mol｡答案:2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+(1)Fe3+､Fe2+､Cu2+(2)2.00 mol/L(3)c(Fe3+):c(Fe2+):c(Cu2+)=4:6:3(4)1.20 mol<n(Fe2+)≤1.50 mol。
