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）。

第三章金属及其化合物第三节铁及其化合物考纲要求：1.了解铁的主要性质及应用。

2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用考点一应用广泛的金属单质——铁1．铁的原子结构铁位于元素周期表中第四周期族，原子结构示意图为最外层有2个电子，在化学反应中易失去2个或3个电子而表现为＋2价或＋3价。

铁在地壳中的含量占第4位。

自然界中铁元素主要以化合态形式存在。

2．铁的性质(1)物理性质纯铁具有金属的共性，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，纯铁有很强的抗腐蚀能力。

(2)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：a．与O2的反应：常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。

点燃时：3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4。

b ．与Cl 2的反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3。

c ．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：a ．与非氧化性酸反应的离子方程式为Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑。

b ．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为Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 。

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

3．铁的应用(1)用途：用途最广泛的是铁合金——钢，用于制造不锈钢、特种钢、钢板、钢管等。

(2)制备：工业上冶炼铁的反应方程式为：3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2。

命题点 铁反应后元素价态的判断(1)铁与弱氧化剂(如S 、I 2、H ＋、Fe 3＋、Cu 2＋)等反应所得产物为Fe 2＋，铁元素的价态为＋2价，如：Fe ＋I 2=====△FeI 2。

第三节铁及其化合物考纲定位要点网络1.掌握铁的主要性质及应用.2.掌握铁的重要化合物的主要性质及应用.3。

了解铁及其重要化合物的制备方法。

4.了解Fe2＋、Fe3＋的检验方法。

铁的单质、氧化物及氢氧化物知识梳理1．铁的位置、存在和物理性质2．铁单质的化学性质铁单质性质活泼，有较强的还原性。

(1）与非金属单质的反应Fe与S反应:Fe＋S错误!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＋4H2O(g）错误!Fe3O4＋4H2。

(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、浓硝酸反应无H2产生.（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＋.[辨易错]（1）铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。

（）(2）Fe与少量Cl2反应生成FeCl2，与足量Cl2反应生成FeCl3.()（3)浓硫酸可以用铁制容器贮存,是因为常温下Fe与浓硫酸不反应. （) (4）1 mol Fe与足量水蒸气高温充分反应,转移电子数为3N A.(）［答案]（1)√（2)×(3)×（4）×3．铁的氧化物和氢氧化物（1)铁的三种典型氧化物①物理性质②化学性质a．FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O,Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。

b．FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4,其化学方程式为6FeO＋O2=====，△2Fe3O4.注意:Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3,即有错误!的铁显＋2价，错误!的铁显＋3价。