第三章 第三讲 铁及其化合物

必修一-第三章-第三节-铁及其化合物【要点梳理】要点一、铁1.铁的存在铁元素在地壳中的含量仅次于O、Si、Al，主要以+2价和+3价化合物的形式存在。

2.物理性质常温下，纯铁是银白色具有金属光泽的金属（纯铁的抗蚀力很强），易导电、导热，有延展性；铁粉为黑色。

铁的熔沸点都很高：熔点1535℃，沸点2750℃。

铁能被磁体吸引，在磁场的作用下，自身也能产生磁性3.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+（1）与非金属的反应：3Fe + 2O2Fe3O4 2Fe + 3Cl22FeCl3 2Fe + 3Br2＝ 2FeBr3Fe + I2＝ FeI2 Fe + S FeS（2）与某些盐（如CuSO4）溶液的反应：Fe+Cu2+＝ Fe2++Cu（3）与酸的反应：与非氧化性酸：Fe+2H+＝ Fe2++H2↑（4）与水蒸汽的反应：3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2注意：①现象：用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声②湿棉花的作用：提供反应所需水蒸气③肥皂液的作用：“收集”H2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）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（4）铁的氧化物比较铁的氧化物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeO Fe2O3Fe3O4铁元素化合价+2 +3 +2、+3颜色、状态黑色粉末红色粉末黑色晶体俗称铁红溶解性均不溶于水与HCl反应离子方程式FeO + 2H+ ＝ Fe2+ + H2O Fe2O3+ 6H+ ＝ 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ ＝ 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O（1）铁的氢氧化物的制备铁的氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2操作方法实验现象生成红褐色沉淀首先生成白色絮状沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色离子（或化学）方程式Fe3+ + 3OH-＝ Fe(OH)3↓Fe2+ + 2OH- ＝ Fe(OH)2↓4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O＝ 4Fe(OH)3Fe(OH)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）②制取Fe(OH)2时，要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油（不能用CCl4），以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应（2）铁的氢氧化物的性质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与酸反应Fe(OH)2 + 2H+＝ Fe2++ 2H2O Fe(OH)3 + 3H+＝ Fe3+ + 3H2O 稳定性不稳定，在空气中易被氧化不稳定，受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O3 ＋3H2O 转化4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O ＝ 4Fe(OH)3常见的亚铁盐主要有FeSO4·7H2O（绿矾），铁盐有FeCl3、Fe2(SO4)3等Fe2+、Fe3+的性质及检验方法：离子Fe3+Fe2+颜色黄色淡绿色与碱反应Fe3++3OH—＝ Fe（OH）3↓Fe2++2OH—＝ Fe（OH）2↓氧化性、还原性氧化性：2Fe3++Fe ＝ 3Fe2+氧化性：Fe2+ + Zn ＝ Zn2+ + Fe还原性：2Fe2 ++ Cl2＝ 2Fe3+ + 2Cl—检验方法加碱（NaOH）法①现象：红褐色沉淀②反应：Fe3+ + 3OH－＝ Fe(OH)3↓①现象：白色沉淀−−−→迅速灰绿色−−−→最终红褐色沉淀②反应：Fe2++2OH－＝ Fe(OH)2↓4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝ 4Fe(OH)3加盐（SCN－）法（显色反应）①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色②反应：Fe3+ + 3SCN－＝ Fe(SCN)3（红色）①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液②反应：2Fe2+ + Cl2＝ 2Fe3+ + 2Cl－Fe3+ + 3SCN－＝ Fe(SCN)3（红色）利用氧化性及还原性加入淀粉KI溶液，变为蓝色加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去要点三、Fe2+、Fe3+、Fe的相互转变——“铁三角”1．Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化成Fe2+、Fe3+（1）Fe能被S、Fe3+、Cu2+、H+等较弱氧化剂氧化为Fe2+如Fe + S △FeS，Fe + 2Fe3+＝ 3Fe2+（2）Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+如2Fe + 3Cl2点燃2FeCl32．Fe2+既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe3+，也可以被还原为Fe （1）当Fe2+遇到强氧化剂O2、Cl2、HNO3、KMnO4等时，被氧化为Fe3+，如2Fe2+ + Cl2＝ 2Fe3+ + 2Cl－（2）当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe如Fe2+ + Zn ＝ Zn2+ + Fe，FeO + CO △Fe + CO23．Fe3+具有较强氧化性，可被还原为Fe2+或Fe（1）Fe3+被C、CO、活泼的金属（钾、钠、钙除外）还原为Fe 如Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2，Fe2O3 + 2Al2Fe + Al2O3。

第三讲铁及其化合物一1．联合国卫生组织经过考察和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广，其主要原因是A．价格便宜，不易生锈B．铁锅只含有铁元素C．烹调的食物中留有人体需要的铁元素D．传热慢，保温性能好2．为了除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用的试剂是A．烧碱溶液B．浓氨水C．铁粉D．硫酸3．下列碱可以通过化合反应生成的A．Fe(OH)2B．Fe(OH)3C．Ca(OH)2D．Cu(OH)24．下列物质能起净水作用的是A．FeSO4B．Al2O3C．KAl(SO4)2D．Fe3O45．铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量的氢氧化钠溶液，最后沉淀转变为红褐色，过滤后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为A．Fe(OH)3Fe2O3B．Fe(OH)2FeO C．Fe(OH)2Fe3O4D．Fe2O3Fe(OH)3 6．下列关于Fe2＋、Fe3＋的叙述中，正确的是A．Fe2＋的水溶液为浅黄色B．Fe3＋的水溶液为浅绿色C．Fe2＋既有氧化性又有还原性，Fe3＋只有氧化性D．Fe2＋溶液中加入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀7．中国工业报报道，国际投行瑞士信贷发布报告称：由于中国对铁矿石的需求增长超过预期，国际矿业巨头明年可能再度提高铁矿石的售价。

下列有关铁及其化合物的说法中正确的是A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤D．Fe3＋与KSCN反应产生红色沉淀8．把铁片投入下列溶液中，铁片质量减小，且没有气体产生，此溶液是A．FeSO4B．H2SO4C．Fe2(SO4)3D．AgNO39．向某晶体的水溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，那么由此得出的下列结论中，错误的是A．该晶体中一定含有SCN－B．Fe3＋的氧化性比Br2的氧化性强C．Fe2＋被Br2氧化为Fe3＋D．Fe2＋与SCN－不能形成红色的化合物10．将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是A．硫酸B．氯水C．硝酸锌D．氯化铜11．在下列各溶液中，分别滴加KSCN溶液后，溶液不呈红色的是A．加入足量镁粉的Fe2(SO4)3溶液B．FeCl2溶液中加入Na2O2后的溶液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12．在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是A．Na＋B．Al3＋C．Fe3＋D．Fe2＋13．某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2＋、0.2 mol Fe3＋，加入0.2 mol铁粉，待Fe3＋完全还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)A．0.4 mol·L－1B．0.6 mol·L－1C．0.8 mol·L－1D．1.0 mol·L－114．为了使Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3而不引入杂质，应向悬浊液中加入A．氯水B．HNO3C．H2O2D．Na2O215．硫酸亚铁可用于冶疗缺铁性贫血，而硫酸铁无此药效。

第三讲铁及其化合物的性质和应用一、知识梳理1、铁的性质（1）物理性质：铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属，纯铁的熔点较高（1535℃），防腐能力强。

密度为7.83g/cm3，是电和热的良导体。

但是通常炼制的铁中含有碳等杂质，使铁的熔点降低，防腐能力大大下降。

（2）化学性质：铁是活泼的金属，在自然界中只有化合态形式，如磁铁矿（Fe3O4），赤铁矿(Fe2O3)等。

①与非金属单质反应：3Fe + 2O2点燃Fe3O4(Fe2O3·FeO)；2Fe + 3Cl2点燃2FeCl3；2Fe + 3Br2△2FeBr3；Fe + I2△FeI2；Fe + S△FeS。

（注意铁的价态）②高温与水蒸气反应：3Fe + 4H2O(g) 高温Fe3O4 + 4H2↑。

③与酸反应：a.强氧化性酸：常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化。

加热时，与强氧化性酸反应，但无氢气放出。

b.非强氧化性酸：铁与酸反应有氢气放出。

④与某些盐反应：如Fe + CuSO4Cu + FeSO4；Fe +2 FeCl33FeCl22、铁的氧化物3、铁的氢氧化物4Fe(OH)4、Fe2+、Fe3+的检验5、铁三角图中：①Fe—Fe2+：Fe与弱氧化剂反应，如H+、Cu2+、I2、S等；②Fe2+—Fe：用还原剂如H2、CO等还原FeO或用Mg、Zn、Al等还原Fe2+盐溶液。

③Fe—Fe3+：铁与强氧化剂反应如KMnO4 、Cl2、Br2、浓H2SO4浓HNO3等。

④Fe3+—Fe：用还原剂如H2、CO等还原Fe2O3或用足量Mg、Zn、Al等还原Fe3+的盐溶液。

⑤Fe2+—Fe3+：Fe2+遇强氧化剂的反应如KMnO4 、Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、浓HNO3、H2O2、Na2O2、HClO等。

⑥Fe3+—Fe2+：Fe3+遇某些还原剂的反应如Fe、Cu、SO2、I-、H2S等以及少量的Zn、Mg、Al等。

6、铁的冶炼原料：铁矿石（提供铁元素）、焦炭（提供热量和还原剂）、空气（提供氧气）、石灰石（除去铁矿石中的二氧化硅杂质）。