鐵及其化合物(講義

1、鐵及其化合物（講義）教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化；Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)難點(diǎn)：Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化一、知識(shí)點(diǎn)睛1. 鐵（1）與非金屬反應(yīng) 3Fe+2O2=Fe2O3（鐵紅、鐵銹） 3Fe+2O2Fe3O4 （磁性氧化鐵） 2Fe+3Cl22FeCl3（2）與水反應(yīng) 3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2（3）與酸反應(yīng)與非氧化性酸：Fe+2H+=Fe2+H2與氧化性酸：Fe+4HNO3（稀）=Fe(NO3)3+NO+2H2O在冷的濃硫酸、濃硝酸中鈍化 （4）與鹽反應(yīng) Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+2. 鐵的氧化物鐵的氧化物氧化亞鐵氧化

2、鐵四氧化三鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4色態(tài)黑色粉末黑色固體:Zxxk.Com紅棕色固體俗名無(wú)鐵紅、鐵銹磁性氧化鐵鐵的化合價(jià)來(lái)源:Z#xx#k.ComFe2+Fe3+Fe2+、Fe3+溶解性難溶于水難溶于水難溶于水與酸反應(yīng)FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O【注意】（1） Fe3O4有固定的組成，屬于純凈物，由于其與非氧化性酸反應(yīng)生成鐵鹽和亞鐵鹽，故不屬于堿性氧化物；（2） Fe3O4可看成FeO.Fe2O3,所以書(shū)寫(xiě)Fe3O4與HCl反應(yīng)看成FeO和Fe2O3分別于鹽酸反應(yīng)，然后相加；3.鐵的氫氧化物鐵的氫氧化

3、物氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3物理性質(zhì)白色固體，不溶于水紅褐色固體，不溶于水化學(xué)性質(zhì)Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3+2H+=Fe3+2H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 制法可溶性堿與亞鐵鹽反應(yīng)Fe2+2OH-=Fe(OH)2Fe2+2NH3H2O=Fe(OH)2+2NH4+可溶性堿與鐵鹽反應(yīng)Fe3+3OH-=Fe(OH)3Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+【注意】制備Fe(OH)2的常用方法制備原理：Fe2+2OH-=Fe(OH)2成功關(guān)鍵：溶液中不含F(xiàn)e3+和O2等氧化

4、性物質(zhì)在制備過(guò)程中要保證生成的Fe(OH)2在密閉隔絕空氣體系中常用方法法一：有機(jī)覆蓋層法法二：還原氣體保護(hù)法3. Fe3+和Fe2+的檢驗(yàn)對(duì)于同一元素而言，一般地，最高價(jià)態(tài)只表現(xiàn)_性，最低價(jià)態(tài)只表現(xiàn)_性，而中間價(jià)態(tài)在一定條件下既可表現(xiàn)氧化性又可表現(xiàn)還原性。（1）Fe3+的檢驗(yàn)滴加NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀。加硫氰化鉀KSCN溶液，溶液顯紅色：Fe3+3SCN=Fe(SCN)3 （2）Fe2+的檢驗(yàn)滴加NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。加KSCN溶液，不顯紅色，再滴加新制氯水，顯紅色。2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3

5、 （溶液顯紅色）加鐵氰化鉀K3Fe(CN)6溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。 4.鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系鐵三角應(yīng)用實(shí)例-除雜方法主要物質(zhì)雜質(zhì)除雜方法Fe2+Fe3+加入鐵粉后過(guò)濾FeCl3FeCl2加氯水或H2O2Fe2+Cu2+加入鐵粉后過(guò)濾Fe2+Al加過(guò)量強(qiáng)堿后過(guò)濾Fe2O3Al2O3、SiO2加過(guò)量強(qiáng)堿后過(guò)濾實(shí)驗(yàn)內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)結(jié)論鐵與稀鹽酸、氯氣反應(yīng)FeCl2與氯水反應(yīng)FeCl2與鋅反應(yīng)FeCl3與鋅、鐵、銅反應(yīng)【練一練】 二、精講精練1. 下列物質(zhì)能使鐵溶解又不析出固體和放出氣體的是（ ）A稀H2SO4 B濃HNO3 CAgNO3溶液 DFe2(SO4)3溶液2. 下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確

6、的是（ ）A鐵和氯氣在點(diǎn)燃條件反應(yīng)可得到氯化亞鐵B鐵與水蒸氣在加熱下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C氧化亞鐵加入硝酸中可得到硝酸亞鐵D氧化亞鐵和氧化鐵都是難溶于水的堿性氧化物 來(lái)源:學(xué)+科+網(wǎng)Z+X+X+K3. 下列有關(guān)氫氧化亞鐵及其制備方法的敘述錯(cuò)誤的是（）A氫氧化亞鐵易被空氣氧化 B氫氧化亞鐵為灰綠色絮狀沉淀 C可利用如圖所示裝置，制備氫氧化亞鐵 D實(shí)驗(yàn)制備中，氫氧化鈉溶液應(yīng)預(yù)先煮沸4.下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是（ ）AFe和氯氣或鹽酸反應(yīng)的共同產(chǎn)物是FeCl2BFe和氧氣或水反應(yīng)的共同產(chǎn)物是Fe3O4CFe2O3不可與水反應(yīng)生成Fe(OH)3，所以Fe2O3不是堿性氧化物D在空氣

7、中加熱Fe(OH)2可得FeO5.將鐵片放入下列各溶液中，反應(yīng)后溶液質(zhì)量增加，但無(wú)氣體產(chǎn)生的是（ ）ACuCl2溶液 BAgNO3溶液 CFe2(SO4)3溶液 D稀硫酸6.為防止FeCl2溶液長(zhǎng)期放置而被氧化變質(zhì)，可向溶液中加入一定量的（ ）A鐵粉 B鋅粉 C銅粉 D氯化鐵7.向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后燒杯中有金屬剩余，下列分析正確的是（ ）剩余金屬只有Fe剩余金屬一定有Cu反應(yīng)后的溶液中一定有FeCl2反應(yīng)后的溶液中可能有FeCl3A B C D只有8.在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后，固體殘?jiān)名}酸處理有氣體放出，則與鐵粉反應(yīng)

8、后的溶液中離子最多的是（ ）AFe3+ BFe2+ CCu2+ DH+來(lái)源:學(xué)&科&網(wǎng)9.為了使FeCl2氧化成FeCl3且不引雜，應(yīng)向溶液中加入（ ）A氯水 BHNO3 CKMnO4 DNa2O2 10.能與Fe3+反應(yīng)，且能夠證明Fe3+具有氧化性的物質(zhì)是（ ）KSCN Fe FeCl2 Cu NaOHA B C D11.現(xiàn)向一支裝有FeCl2溶液的試管中滴加NaOH溶液，可觀察到的現(xiàn)象是_，有關(guān)的化學(xué)方程式為_(kāi)。12.為了檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤菏欠袷荈eCl2溶液，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案加以證明。方案：向一支裝有該未知溶液的試管中先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈現(xiàn)紅色，證明該未知溶液是F

9、eCl2 溶液。你認(rèn)為此方案是否合理_（填“合理”或“不合理” ），若不合理，要檢驗(yàn)Fe2+應(yīng)如何操作_（若填“合理”，則此空不答）。13.在下列各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A、B、D是單質(zhì)，其中A、B是常見(jiàn)的兩種氣體，D是一種常見(jiàn)的金屬，其他物質(zhì)均為化合物，H是一種沉淀（部分生成物已略去）。請(qǐng)回答：（1）A、B、F的化學(xué)式分別為_(kāi)、_、_。（2）C溶液與D反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。（3）GH的化學(xué)方程式為_(kāi)。14.已知硝酸能將Fe2+氧化為Fe3+。下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價(jià)鐵生成的是（ ）過(guò)量的Fe與Cl2反應(yīng)Fe與過(guò)量稀硫酸反應(yīng)，再向其中加KNO3FeCl2溶液中通入少量Cl2Fe和Fe2O3的混合

10、物溶于鹽酸中A只有 B只有C只有 D全部15.為了除去FeSO4中的Fe2(SO4)3和CuSO4，可選用（ ）A鎂 B氫氧化鈉 C氯水 D鐵16.向盛有FeCl3溶液的燒杯中加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列情況不可能的是（ ）A燒杯中有銅無(wú)鐵 B燒杯中有鐵無(wú)銅 C燒杯中銅、鐵均有 D燒杯中銅、鐵均無(wú)17.將適量鐵粉放入氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，溶液中的Fe3+ 和Fe2+的濃度相等，則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+物質(zhì)的量之比是_。18.電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。（1）請(qǐng)用離子方程式表示用該方法制造電路板的原理：_；若反應(yīng)過(guò)程中有2 mol

11、電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，會(huì)有_g銅溶解。（2）某工程師為了從使用過(guò)的腐蝕廢液（不含F(xiàn)eCl3）中回收銅，并重新獲得純凈的FeCl3溶液，采用下列步驟：請(qǐng)寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式：_ _ _ _ _19.下列說(shuō)法正確的是（ ）A向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說(shuō)明不含F(xiàn)e2+ B向某溶液中滴入KSCN溶液呈無(wú)色，說(shuō)明含F(xiàn)e2+C向某溶液中加入氯水，然后再加入KSCN溶液呈紅色， 說(shuō)明含F(xiàn)e2+D向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說(shuō)明含F(xiàn)e3+20.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，最佳順序是（ ）加入足量氯水 加入足量KMnO4溶液 加入少量KS

12、CN溶液A B C D21.將1.12 g鐵粉加入到25 mL 2 molL-1的氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，其結(jié)果是（ ）A鐵有剩余，溶液呈淺綠色，Cl-濃度保持不變 B往溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變紅C溶液中Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為6:1 D氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1鐵的氧化物氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4來(lái)源:學(xué)&科&網(wǎng)色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵的化合價(jià)+2+3+2、+3與非氧化性酸的反應(yīng)FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2O與氧化性酸的反應(yīng)3FeO+10HNO3（稀）=3Fe(NO3)3+NO +5H2O同上鐵的氫氧化物氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色沉淀紅褐色沉淀與酸反應(yīng)Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O制法Fe2+2OH-=Fe(OH)2Fe3+3OH-=Fe(OH)3其他4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 2. 鐵的氫氧化物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容化