第1篇一、实验目的1. 了解铁的化学性质和物理性质。
2. 掌握铁的制取方法，熟悉相关实验操作。
3. 通过实验，加深对化学知识的应用和理解。
二、实验原理铁是一种化学元素，符号为Fe，原子序数为26。
在自然界中，铁主要以氧化物、硫化物、碳酸盐等形式存在。
本实验采用高温还原法，利用焦炭（碳）作为还原剂，将铁矿石中的铁元素还原出来。
三、实验器材1. 铁矿石（赤铁矿、磁铁矿等）2. 焦炭3. 高温炉4. 坩埚5. 烧杯6. 玻璃棒7. 试剂瓶8. 砂纸9. 防护眼镜10. 实验记录本四、实验步骤1. 称取适量的铁矿石和焦炭，按一定比例混合均匀。
2. 将混合物放入坩埚中，用玻璃棒搅拌均匀。
3. 将坩埚放入高温炉中，升温至1200℃左右，保持一段时间，使铁矿石中的铁元素被还原。
4. 取出坩埚，待其冷却至室温，用砂纸打磨坩埚底部，观察铁的生成情况。
5. 将生成的铁块取出，放入烧杯中，用适量稀盐酸溶解，观察反应现象。
6. 用玻璃棒搅拌溶液，直至铁块完全溶解。
7. 取少量溶液，滴加少量硫酸铜溶液，观察反应现象。
8. 记录实验数据，整理实验结果。
五、实验现象1. 高温炉内铁矿石与焦炭反应，生成铁块和炉渣。
2. 稀盐酸与铁块反应，产生大量气泡。
3. 硫酸铜溶液与铁离子反应，生成蓝色沉淀。
六、实验数据1. 铁矿石：50g2. 焦炭：30g3. 稀盐酸：50mL4. 硫酸铜溶液：5mL七、实验结果与分析1. 通过高温还原法，成功制取了铁。
2. 铁在稀盐酸中溶解，产生大量气泡，说明铁与盐酸反应生成氢气。
3. 硫酸铜溶液与铁离子反应，生成蓝色沉淀，证明铁离子存在。
八、实验总结1. 本实验成功制取了铁，加深了对铁的化学性质和物理性质的理解。
2. 实验过程中，注意安全操作，遵守实验规程。
3. 实验结果与预期相符，为后续研究提供了基础。
九、注意事项1. 实验过程中，注意高温炉的温度控制，避免过热或过冷。
2. 操作过程中，佩戴防护眼镜，防止溅伤。
补铁剂中铁的测定铁是人体必需的抽量元素，如果人体内缺乏铁则会引起缺铁性贫血，使身体内很多含铁酶的活性降低，影响多种代谢过程。
因此患缺铁性贫血者则需要补充铁质。
目前市售补铁制品较多，这里介绍二价铁盐补铁剂中铁的含量的测定方法。
1 原理（1）将补铁剂中的+2Fe 用过氧化氢氧化成+3Fe ： O 4H O 2Fe 2Fe O 3H 2H 223222++=+++++（2）将+3Fe 用氨水沉淀为不溶于水的3Fe(OH)： +++↓=⋅+432333NH Fe(OH)O H 3NH Fe（3）将3Fe(OH)转化为32O Fe ，称量。
32Fe(OH)O 3H O Fe 232+2 用品烧杯、漏斗、定量滤纸、洗瓶、酒精喷灯、坩埚、pH 试纸、补铁剂样品、蒸馏水、1：1盐酸、3%过氧化氢、1：1氨水、1%硝酸铵。
3 操作（1）在400mL 烧杯中用20mL 1：1 HCl 溶解一片或相当量的补铁剂，补铁片质量可以药品标签为准，不必称量。
（2）将溶液加热至近沸。
补铁片有糖衣，加热时可用玻璃棒捣碎。
此时会遗留少量残渣，加入10-15mL 蒸馏水，用快速定量滤纸过滤，滤液收集于另一400mL 烧杯中，用洗瓶吹洗滤纸2-3次，每次用少量水，弃去滤纸和沉淀。
（3）在滤液中加入15mL 3% 22O H ，并加热至沸以驱除过量的22O H 。
（4）在不断搅拌下加入1：1氨水至溶液恰好呈微碱性（8pH =），但不要使溶液碱性过大，以防止钙的沉淀。
（5）沸腾5min 使沉淀熟化，在10min 内用定量滤纸过滤，否则空气中的2CO 会使钙沉淀。
用1%34NO NH 溶液洗涤沉淀数次。
（6）用快速恒重的方法，将含有沉淀的滤纸包放在洁净的坩埚内，灰化，灼烧20min ，称重，刷净坩埚，称量空坩埚重量，两次重量之差即为沉淀的重量。
4 计算补铁剂中+2Fe 的百分含量以下式计算： %1006994.0O Fe Fe 322⨯⨯=+样品重量重量含量式中32O Fe 0.6994-换算为+2Fe 的重量因数。
金属化学及离子方程式总结（三）铁及其重要化合物【铁及其重要化合物】1、铁的化学性质①与氧气化：3Fe + 2O2 点燃Fe3O4离：无②与氯气化：2Fe + 3Cl2 点燃2FeCl3离：无③与硫化：Fe + S △FeS离：无④与水化：3Fe + 4H2O (g) △Fe3O4 + 4H2离：无⑤与酸（HCl）化：Fe + 2HCl ＝ FeCl2 + H2↑离：Fe + 2H+ ＝ Fe2+ + H2↑⑥与盐（CuSO4溶液）化：Fe + CuSO4 ＝Cu + FeSO4离：Fe + Cu2+ ＝ Cu + Fe2+2、氧化亚铁、氧化铁及四氧化三铁的化学性质①与酸氧化亚铁与盐酸化：FeO+ 2HCl ＝ FeCl2 + H2O离：FeO+ 2H+＝ Fe2+ + H2O氧化铁与盐酸化：Fe2O3 + 6HCl ＝ 2FeCl3 + 3H2O离：Fe2O3 + 6H+ ＝ 2Fe3+ + 3H2O四氧化三铁与盐酸化：Fe3O4 + 8HCl ＝ FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O离：Fe3O4 + 8H+＝ Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O②与热还原剂碳还原氧化亚铁化：FeO+ C 高温Fe + CO↑离：无（C、CO、H2、Al等）CO还原氧化铁（冶炼铁）化：Fe2O3 + 3CO 高温2Fe + 3CO2离：无H2还原四氧化三铁化：Fe3O4 + 4H2 高温3Fe + 4H2O 离：无铝还原氧化铁（铝热反应）化：Fe2O3 + 2Al 高温2Fe + Al2O3离：无3、氢氧化亚铁及氢氧化铁的化学性质①与酸（HCl）氢氧化亚铁与盐酸化：Fe(OH)2 + 2HCl ＝ FeCl2 + 2H2O离：Fe(OH)2 + 2H+＝ Fe 2++ 2H2O氢氧化铁与盐酸化：Fe(OH)3 + 3HCl ＝ FeCl3 + 3H2O离：Fe(OH)3 + 3H+＝ Fe 3++ 3H2O②不稳定性加热氢氧化亚铁固体（隔绝氧气）化：Fe(OH)2△FeO+ H2O离：无加热氢氧化铁固体化：2Fe(OH)3△Fe2O3 + 3H2O离：无③氢氧化亚铁转化为氢氧化铁化：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝ 4Fe (OH)3离：无4、铁盐的化学性质Fe3+ 盐的化学性质（如：FeCl3溶液）①与碱FeCl3溶液与NaOH溶液化：FeCl3 + 3NaOH ＝ Fe(OH)3↓ + 3NaCl（制备氢氧化铁）离：Fe3+ + 3OH—＝ Fe(OH)3↓FeCl3溶液与氨水化：FeCl3 + 3NH3·H2O ＝ Fe(OH)3↓ + 3NH4Cl离：Fe3+ + 3NH3·H2O＝ Fe(OH)3↓ + 3NH4+②与还原剂FeCl3溶液与铁屑化：2FeCl3 + Fe ＝ 3FeCl2（Fe、Cu、Zn等）离：2Fe3++ Fe ＝ 3Fe 2+FeCl3溶液与铜化：2FeCl3 + Cu ＝ 2FeCl2 + CuCl2离：2Fe3++ Cu ＝ 2Fe 2+ + Cu2+③与SCN—盐FeCl3溶液与硫氰化钾溶液化：FeCl3 + 3KSCN ＝ Fe(SCN)3 + 3KCl（Fe3+ 的检验）离：Fe3++ 3SCN—＝ Fe(SCN)3Fe2+ 盐的化学性质（如：FeCl2溶液）①与碱FeCl2溶液与NaOH溶液化：FeCl2 + 2NaOH ＝ Fe(OH)2↓ + 2NaCl（制备氢氧化亚铁）离：Fe2+ + 2OH—＝ Fe (OH)2↓FeCl 2溶液与氨水 化：FeCl 2 + 2NH 3·H 2O ＝ Fe(OH)2↓ + 2NH 4Cl离：Fe 2++ 2NH 3·H 2O＝ Fe(OH)2↓ + 2NH 4+②与氧化剂FeCl 2溶液与氯水 化：2FeCl 2 + Cl 2 ＝ 2FeCl 3 （Cl 2、H 2O 2、KMnO 4等）离：2Fe 2++ Cl 2 ＝ 2Fe3++ 2Cl —5、制备氢氧化铁胶体（作用：净水） 向沸水中滴加饱和FeCl 3溶液 化：FeCl 3 + 3H 2O △Fe(OH)3 (胶体) + 3HCl离：Fe3++ 3H 2O△Fe(OH)3 (胶体) + 3H +6、铁三角①Fe 转化成Fe 3+（与强氧化剂反应，如：氯气、硝酸、酸性高锰酸钾等） Fe 与氯气化：2Fe + 3Cl 2点燃2FeCl 3离：无②Fe 3+转化成Fe ：用氧化铁冶炼铁（与热还原剂，如：C 、CO 、H 2、Al 等）C 还原氧化铁 化：Fe 2O 3 + 3C高温2Fe + 3CO↑ 离：无 CO 还原氧化铁 化：Fe 2O 3 + 3CO高温2Fe + 3CO 2离：无 H 2还原氧化铁 化：Fe 2O 3 + 3H 2高温2Fe + 3H 2O离：无铝还原氧化铁化：Fe 2O 3 + 2Al高温2Fe + Al 2O 3离：无 ③Fe 2+ 转化为Fe 3+（与强氧化剂反应，如：氯水、双氧水、硝酸、酸性高锰酸钾等） FeCl 2溶液与氯水 化：2FeCl 2 + Cl 2 ＝ 2FeCl 3 离：2Fe 2++ Cl 2 ＝ 2Fe3++ 2Cl —④Fe3+转化为Fe 2+（与还原剂反应：如：Fe 、Cu 、Zn 等）FeCl 3溶液与铁屑 化：2FeCl 3 + Fe ＝ 3FeCl 2离：2Fe 3++ Fe ＝ 3Fe 2+用FeCl 3溶液腐蚀印刷电路板的铜 化：2FeCl 3 + Cu ＝ 2FeCl 2 + CuCl 2离：2Fe 3+ + Cu ＝ 2Fe2++ Cu 2+⑤Fe 转化成Fe 2+与弱氧化剂反应，如：盐酸、稀硫酸、Fe 3+盐溶液、活动性Fe 后金属盐溶液（置换）、碘、硫等 Fe 与稀盐酸化：Fe + 2HCl ＝ FeCl 2 + H 2↑离：Fe + 2H +＝Fe 2++ H 2↑ 铁屑与FeCl 3溶液 化：Fe + 2FeCl 3 ＝ 3FeCl 2离：Fe + 2Fe 3+＝ 3Fe 2+Fe 与CuSO 4溶液化：Fe + CuSO 4 ＝ Cu + FeSO 4离：Fe + Cu 2+＝ Cu + Fe 2+Fe 与硫 化：Fe + S△FeS 离：无 Fe 与碘 化：Fe + I 2△FeI 2离：无⑥Fe 2+转化成Fe方法一：用氧化亚铁冶炼铁（与热还原剂，如：C 、CO 、H 2、Al 等） C 还原氧化亚铁化：FeO + C高温Fe + CO↑ 离：无 CO 还原氧化亚铁 化：FeO + CO高温Fe + CO 2离：无 H 2还原氧化亚铁 化：FeO + H 2高温Fe + H 2O离：无 铝还原氧化亚铁化：3FeO + 2Al高温3Fe + Al 2O 3 离：无方法二：Fe 2+盐溶液与活动性Fe 前金属（除K 、Ca 、Na ）（置换） FeCl 2溶液与锌 化：FeCl 2 + Zn＝ Fe + ZnCl 2离：Fe 2++ Zn＝ Fe + Zn 2+。
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＋。
