第三章第一節(jié)鐵及其化合物 高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊

第三章鐵、金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物人類使用鐵的歷史公元前2500年人類已發(fā)現(xiàn)和使用鐵約公元前2000年人類發(fā)明了用鐵礦石冶煉鐵的方法自然界中存在鐵單質(zhì)：隕鐵隕鐵我國目前發(fā)現(xiàn)最早的人工冶鐵制品甘肅靈臺山出土的春秋初年秦國的銅柄鐵劍我國古代冶鐵技術(shù)戰(zhàn)國時期最大的鐵器——長方形鐵爐地殼中的元素含量（質(zhì)量分數(shù)）鐵在自然界中可以像隕鐵中的鐵那樣，以單質(zhì)形式存在，但主要是以+2價和+3價化合物的形態(tài)存在于礦石中，鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁居第四位鐵的單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)：還原性鐵與氯氣反應(yīng)鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)Fe+Cu2+Fe2+

+CuFe+2H+Fe2+

+H2↑2Fe+3Cl22FeCl3

△0+30+20+2鐵與鹽酸反應(yīng)鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)鐵單質(zhì)的化學(xué)性鐵有延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。其導(dǎo)電性不如銅和鋁，且其能被磁鐵吸引鐵與水反應(yīng)通常鐵與冷水和熱水均不反應(yīng)，但鐵可與水蒸氣反應(yīng)。裝置二用小試管收集一試管氣體，點燃，聽到輕微噗聲，證明生成了

。裝置一用火柴點燃肥皂泡，聽到爆鳴聲，證明生成了

。鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

。H2H2水蒸氣發(fā)生器主反應(yīng)裝置除雜裝置收集檢驗裝置Fe+弱氧化劑Fe3++強氧化劑+O2或H2O(g)Fe3O4Fe2+FeCl2、FeSO4等FeCl3等還原性鐵的化學(xué)性質(zhì)總結(jié)鐵的重要化合物1、鐵的氧化物氧化亞鐵三氧化二鐵四氧化三鐵色、態(tài)俗稱溶解性鐵元素價態(tài)穩(wěn)定性與鹽酸反應(yīng)與還原劑+2FeO+2H+＝Fe2++H2O

鐵紅+3Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O磁性氧化鐵+2，+3不溶于水不溶于水不溶于水黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體空氣中加熱為Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定（FeO）（Fe2O3

）（Fe3O4）Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O高溫時，都能與C、CO、H2反應(yīng)，被還原生成Fe四氧化三鐵可表示為FeO·Fe2O3，但不能說是FeO與Fe2O3組成的混合物，它屬于純凈物。FeO和Fe2O3為堿性氧化物，F(xiàn)e3O4不是堿性氧化物鐵的氧化物的用途：(1)作為冶煉金屬鐵的原料。(2)氧化鐵常用作紅色油漆和涂料。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫赤鐵礦【實驗3—1】在2支試管里分別加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。離子方程式：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓現(xiàn)象：產(chǎn)生紅褐色沉淀。FeCl3溶液NaOH溶液2、鐵的氫氧化物

白

灰綠紅褐色注：白色的Fe(OH)2，容易氧氣氧化成紅褐色的Fe(OH)3。Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀迅速變灰綠色，最終變成紅褐色。離子方程式：FeSO4溶液NaOH溶液【思考】Fe(OH)2在空氣中容易被氧化，有什么方法可以減緩或阻止Fe(OH)2被氧化，從而使我們能看到更久的白色絮狀物呢？⑴溶液中的氧氣⑵空氣中的氧①煮沸氫氧化鈉以趕盡空氣②用鐵粉和稀H2SO4新制的FeSO4溶液②使用長膠頭滴管且膠頭滴管插入液面以下再將NaOH溶液擠出。①用油層隔絕空氣。隔絕空氣或氧氣植物油、苯、煤油、汽油……學(xué)與問：Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性堿，你能寫出它們與酸反應(yīng)的離子方程式嗎？Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O氫氧化亞鐵Fe(OH)2氫氧化鐵Fe(OH)3制備色、態(tài)溶解性穩(wěn)定性與鹽酸反應(yīng)與O2反應(yīng)白色固體紅褐色固體均不溶于水白色灰綠色紅褐色Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓

Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O不反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3受熱分解：2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O△（隔絕空氣）受熱易分解Fe(OH)2==FeO+H2O△固體溶解，溶液變成淺綠色固體溶解，溶液變棕黃色練習(xí)：用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀：方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。（1）除去蒸餾水中溶解的O2常采用

的方法。（2）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作可采用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是____________________________。煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。（1）在試管Ⅰ里加入的試劑是

。（2）在試管Ⅱ里加入的試劑是

。（3）為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是_____________________________________________________________________。（4）這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是________________________________________________________________。

試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進入稀H2SO4、鐵屑NaOH溶液檢驗試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度，當(dāng)排出的H2純凈時，再夾緊止水夾鐵鹽和亞鐵鹽【實驗3-2】在2支試管里分別加入5mLFeCl2溶液和5mLFeCl3溶液，各滴入幾滴KSCN溶液。觀察現(xiàn)象并記錄。滴入KSCN溶液FeCl2溶液FeCl3溶液溶液顏色無明顯變化溶液呈血紅色FeCl2FeCl3結(jié)論：KSCN溶液是檢驗Fe3+的靈敏試劑。顯色反應(yīng)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血紅色)實驗操作現(xiàn)象FeCl3溶液加入過量鐵粉，滴入KSCN溶液。再滴氯水【實驗3-3】Fe3+和Fe2+的轉(zhuǎn)化在盛有2mLFeCl3溶液的試管中，加入過量鐵粉，振蕩試管。充分反應(yīng)后，滴入幾滴KSCN溶液，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。把上層清液倒入另一試管，再加入幾滴氯水，又發(fā)生了什么變化？2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-加入鐵粉，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，滴入KSCN溶液，無明顯變化。溶液呈紅色Fe2+Fe3+氧化劑還原劑

2Fe3+

＋Cu=2Fe2+

＋Cu2+保存Fe2+溶液，密封保存，加入鐵粉，防止被氧化：2Fe3＋+Fe=3Fe2＋印刷電路版氧化性還原性(主)還原性氧化性FeFe2+Fe3+弱氧化劑

I2、S、H+、Cu2+O2、Cl2、Br2、HNO3、H2O2、KMnO4等強氧化劑Zn、Fe、Cu、S2-、SO32-、I-還原劑強還原劑H2、C、CO、Zn還原劑H2、C、CO、Zn強氧化劑Cl2、Br2、HNO3(1)顏色：Fe2+

Fe3+

。淺綠色棕黃色(2)KSCN法：

①滴入KSCN溶液，溶液呈___色，則溶液中含有Fe3+；②滴入KSCN溶液，溶液

，再滴加新制氯水，溶液立即變

，證明含F(xiàn)e2+。紅(3)堿液法：①加入NaOH溶液，生成

色沉淀，則溶液中含有Fe3+；②加入NaOH溶液，先生成

色沉淀，迅速變?yōu)?/p>

色，最后變?yōu)?/p>

色，則溶液中含有Fe2+。紅褐白灰綠紅褐不變紅色紅色Fe2+與Fe3+的鑒別亞鐵鹽(Fe2+)鐵鹽(Fe3+)顏色與堿反應(yīng)與KSCN溶液反應(yīng)氧化性、還原性及相互轉(zhuǎn)化不反應(yīng)遇KSCN，溶液變紅（用于檢驗Fe3+）Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓還原性（主）2FeCl2+Cl2=2FeCl3氧化性2FeCl3+Fe=3FeCl2淺綠色→黃色黃色→淺綠色淺綠色棕黃色單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽0+2+3元素組成化合價FeFeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl2FeCl3與H+反應(yīng)；被還原為單質(zhì)與H+反應(yīng)；轉(zhuǎn)化為氧化物與OH-反應(yīng)；氧化還原練習(xí)：1.將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸，滴加KSCN溶液沒有顏色變化，再加入氯水呈紅色的是（

）A.FeO B.Fe2O3

C.FeCl3D.Fe2(SO4)3A2.硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵,為除去雜質(zhì)，提純硫酸亞鐵，應(yīng)該加入下列哪種物質(zhì)（）A.鋅粉B.鎂粉

C.鐵粉D.鋁粉C3.下列能大量共存于溶液中的一組離子是（）

A.Fe3+、K+、SCN-、SO42-

B.Fe3+、Fe2+、H+、S2-C.Mg2+、Fe2+、OH-、NO3-

D.Fe3+、Na+、NO3-、Cl-D4.下列反應(yīng)，其產(chǎn)物的顏色按紅色、紅褐色、淡黃色、藍色順序排列的是（）①金屬鈉在純氧中燃燒②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空氣中放置一段時間③FeCl3溶液中滴加KSCN溶液④無水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中A.②③①④B.③②①④C.③①②④