高中化學必修一《第一節(jié)鐵及其化合物 》導學案

《第一節(jié)鐵及其化合物》導學案

第1課時鐵的單質

【學習目標】

課程標準核心素養(yǎng)

1.變化觀念：知道鐵作為還原劑與某些非金屬單質、酸

1.了解鐵與某些非金屬

和鹽溶液反應時，鐵與氧化性較弱的氧化劑反應，鐵原

單質、酸和鹽溶液的反

子生成+2價鐵的化合物；鐵與氧化性較強的氧化劑反

應。

應時，鐵原子生成+3價鐵的化合物。

2.通過實驗探究了解鐵

2.科學探究：通過對鐵與水蒸氣反應實驗原理的探究，

與水蒸氣的反應。

分析可能的生成物。

【課前預習】

1.金屬的物理通性

狀態(tài)顏色延展性導電、導熱性

不透明、有金屬光大多數(shù)

絕大多數(shù)為固態(tài)良好

澤，大多是銀白色較好

。特別提醒金屬的物理性質既有相似性又有差異性，如金屬的特殊性有：

(1)金、銅等少數(shù)金屬有特殊顏色。

(2)除汞外，常溫下金屬都是固體。

(3)密度相差較大。其中常溫下密度最小的金屬是鋰(0.535g?cmT),常見

金屬中密度最大的是粕(21.45g-cm-3)o

(4)硬度相差很大。金屬中硬度最大的是銘(Cr),鈉、鉀等金屬硬度較小。

(5)熔、沸點相差也很大。鈉、鉀的熔點都低于水的沸點(100℃),而鋁的

熔點高達3422℃o

2.鐵的存在和冶煉

(1)鐵的存在

鐵在自然界中可以像隕鐵中的鐵那樣以單質形態(tài)存在，但主要是以土工價

和土建價化合物的形態(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。

(2)鐵的冶煉

我國目前發(fā)現(xiàn)最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺出土的春秋初年秦國的銅柄

鐵劍，這說明春秋初年我國已掌握了冶鐵技術。戰(zhàn)國中期以后，鐵制工具在社

會生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。工業(yè)煉鐵的原理是用還原的方法把鐵從鐵礦石中

提煉出來。工業(yè)煉鐵的反應原理為3C0+Fez（）3直遢=2Fe+3C02。

3.鐵的化學性質（能寫離子方程式的寫離子方程式）

Fe與反應r3Fe+2O2型:Fe3O4

（與非金屬反應｝F2迎2反應-2Fe+3c〃塞建2FeCh

Fe與S、h反應「Fe+S-FeS、

Fe+buFeh

（與酸|反應）Fe與稀硫酸反應.Fe+2H.=Fe2'+H』

（與鹽溶液反應）性與CM溶液反應.Fe+Cu2』Fe2++Cu

?歸納總結

Fe與足量的Clz、KMnO.,（H+）,硝酸溶液等強氧化劑反應時，被氧化為+3

價；Fe與足量的S、L、Cu"等弱氧化劑反應時，被氧化為+2價。

4.鐵與水蒸氣反應的實驗探究

（1）鐵與冷水或熱水不反應，但在空氣中氧氣、二氧化碳、水蒸氣的作用

下，易腐蝕。

（2）鐵與水蒸氣反應的實驗探究

方法方法一（實驗改進）方法二

京鐵粉還原鐵粉

1B

實驗裝置\上1

03-^L-------------J

續(xù)表

方法方法一（實驗改進）方法二

用小試管C收集一試管氣體，點燃，用火柴點燃肥皂泡，聽到

氣體檢驗

聽到輕微的“噗”聲，證明生成了小爆鳴聲，證明生成了殳

鐵在高溫條件下能與水蒸氣反應，化學方程式為3Fe+

實驗結論

4H?0（g）圖遢FeQi+4H2

O特別提醒方法一中，應先點燃酒精燈產(chǎn)生大量水蒸氣后，再點燃酒精噴

燈，以防止加熱的鐵粉與氧氣反應。方法二中，濕棉花的作用是提供水蒸氣。

【重難點解決】

金屬鐵、鈉與非金屬反應的比較

與。2反應與Ch反應與S反應

Na常溫下：4Na+02=2Na20

2Na+CL^^2NaCl2Na+S^^Na2S

加熱時：2Na+02^^Na2（）2

常溫下：Fe在潮濕的空氣中生

2Fe+3Cl-^-2FeClFe+S^^FeS

Fe銹，主要成分為Fe203,77H2O23

Fe在純氧中點燃生成Fe：。

。特別提醒鐵與硫、氯氣反應的產(chǎn)物中鐵的價態(tài)不相同，證明氯氣的氧化

性強于硫。

【課堂練習】

1.下列關于鐵與水反應的描述不正確的是（）

A.紅熱的鐵能與水蒸氣反應，用排水法收集產(chǎn)生的氣體并點燃，能聽到輕

微“噗”聲

B.鐵與水蒸氣的反應是氧化還原反應

C.常溫下，F(xiàn)e與H4不反應，但在空氣中0八HQ的共同作用下能發(fā)生氧化

反應

D.鐵與水蒸氣反應的固體產(chǎn)物是黑色的FeO

解析：選D。鐵與水蒸氣反應的固體產(chǎn)物是黑色的Fe：。,。

2.WH.5g鈉、9g鋁、28g鐵分別投入200mL1mol-L'的鹽酸中，

下列說法正確的是（）

A.鈉與鹽酸反應最劇烈，產(chǎn)生的氣體最多

B.鋁與鹽酸反應產(chǎn)生的氣體最多

C.鐵與鹽酸反應產(chǎn)生的氣體比鈉多

D.反應結束時產(chǎn)生的氣體一樣多

解析：選A。經(jīng)計算知金屬相對于鹽酸都是過量的，所以Al、Fe剩余，而

剩余的Na又能與水反應，因而鈉與鹽酸反應產(chǎn)生的氣體最多。

3.（教材改編題）某化學興趣小組利用如圖裝置進行“鐵與水反應”的實

驗，并檢驗產(chǎn)物的性質，請回答下列問題:

(DA裝置的作用是______________________________________

B裝置中反應的化學方程式為_____________________________

(2)D裝置的作用是_____________________________________

(3)E裝置中的現(xiàn)象是o

(4)A、B兩個裝置中應先點燃處的酒精(噴)燈，點燃E處酒精燈之

前應進行的操作是____________________________________________

解析：(DB裝置中發(fā)生的反應是3Fe+4H4(g)遜Fe3O,+4H?,故A裝置的

作用是產(chǎn)生水蒸氣。(2)D裝置的作用是除去未反應的水蒸氣，干燥比。(3)E裝

置中發(fā)生的反應為H2+CU0-CU+H20,故E裝置中的現(xiàn)象為黑色固體變?yōu)榧t

色，同時硬質玻璃管右端管壁有水珠生成。(4)應先點燃A處酒精燈，若先點燃

B處酒精噴燈，B裝置中的Fe會與空氣中的e反應；點燃E處酒精燈之前要收

集H”并檢驗其純度。

答案：(1)產(chǎn)生水蒸氣3Fe+4H20(g)垂遺Fe3O,+4H2

(2)除去未反應的水蒸氣，干燥H?

(3)黑色固體變?yōu)榧t色，硬質玻璃管右端管壁有水珠生成

(4)A收集并檢驗其純度

課堂小結

-「與足量的Ck等強氧化劑反應被氧化為十3價

［與足量的S、k等弱氧化劑反應被氧化為+2價

鐵1與非氧化性酸反應(如稀硫酸、鹽酸)被氧化為+2價

與鹽溶液反應，如Fe+Cu2+=Fe"+Cu

、在高溫下與水蒸氣反應：3Fe+4HQ(g)>^Fe.501+4H2

合格考訓練

1.在給定條件下，下列物質間的轉化不能實現(xiàn)的是（）

A.Fe矗FeCLB.Fe黯FeS

C-Fe“2需鼾FeAD.Fe贏FeS

解析：選B。Fe與非氧化性酸反應被氧化為+2價，B錯。

2.下列物質中，在一定條件下與鐵反應，且鐵元素的化合價能變?yōu)?3價

的是（）

A.稀硫酸B.氯氣

C.硫酸銅溶液D.稀鹽酸

解析：選B。Fe與強氧化劑Ch反應被氧化為+3價。

3.下列反應中，能置換出鐵的是（）

A.Cu和FeSOX溶液）B.Na和FeSOM溶液）

C.C和Fez（）3（高溫）D.Ag和FeSOM溶液）

解析：選C。A項不發(fā)生反應；B項鈉先與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫

氧化鈉再與硫酸亞鐵反應產(chǎn)生氫氧化亞鐵沉淀；C項反應為3c+2Fe?（）3直遍:30）2

+4Fe；D項不發(fā)生反應。

4.下列變化通過一步反應不能直接完成的是（）

>

A.Fe-^FeaO.iB.Na—Na2C03

C.Na2O2—>NaOHD.Na—>Na2O2

解析：選B。A項反應為3Fe+4HQ（g）皇遺Fe：a+4Hz；B項Na性質活潑，

但不能通過一步反應直接轉化為Na2co3；C項反應為2Na202+2H2O=4NaOH+02

t；D項反應為2Na+（X^^Na202。

5.有A、B、C三種常見的金屬單質，A在空氣中燃燒生成淡黃色固體；B

也能在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光；C在一定條件下與水蒸氣反應生成員

和一種黑色固體。根據(jù)以上信息回答下列問題：

（1）寫出化學式：A；B；C0

（2）寫出化學方程式：

（DA在空氣中燃燒；

②C與水蒸氣反應；

③A與水反應o

解析：淡黃色固體是過氧化鈉，故A是鈉；B能在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀

眼的白光，故B是鎂；C在一定條件下與水蒸氣反應生成也和一種黑色固體，

故C是鐵。

答案：（l）NaMgFe

（2）@2Na+02=^=Na202

②3Fe+4H20（g）^^Fe3O.,+4H2

③2Na+2H20=2Na0H+H2

等級性測試

1.關于鐵絲在氧氣中燃燒、鐵絲生銹的說法正確的是（）

A.鐵絲燃燒產(chǎn)生白煙

B.鐵絲生銹是緩慢氧化

C.鐵絲燃燒的產(chǎn)物是Fez（）3

D.鐵銹的主要成分是Fe：Q

解析：選B。鐵絲燃燒看不到白煙，會看到火星四射，A錯誤；鐵絲生銹是

緩慢氧化，是鐵和空氣中的氧氣緩慢的發(fā)生反應，B正確；鐵絲燃燒的產(chǎn)物是

Fe3O4>C錯誤;鐵銹的主要成分是Fe?。”D錯誤。

2.能正確表示下列反應的離子方程式的是（）

+-

A.鈉與氫氧化鈉溶液反應：2Na+2H20=2Na+20H+H2

B.鐵與CuSOi溶液反應：Fe+C產(chǎn)=Cu+Fe"

++

C.鈉與鹽酸反應：Na+2H=Na+H2

D.鐵與稀硫酸反應：2Fe+6H+=2Fe"+3H?

解析:選A。B中Fe與C/+反應時，Cu?+氧化性較弱,只能把析氧化為Fe?

+,正確的離子方程式應為Fe+Cu2+=Fe2++Cu。C中電荷不守恒。D中鐵與稀

硫酸反應生成Fe?+而不是Fe3+o

3.類比是研究物質性質的常用方法之一，可預測許多物質的性質。下列類

比推測的說法中正確的是（）

A.已知Fe與“能直接化合生成Fe。，推測Cu與02可直接化合生成Cu：O

B.已知Na與H20反應生成NaOH和H2,推測Fe與H20反應生成Fe(OH)2和

H2

C.已知Fe能與CuSO,溶液反應，推測Fe與AgNQ，溶液也能反應

D.已知Na在常溫下能與H20反應，推測Fe在常溫下也能與H20反應

解析：選C。Fe與在點燃的條件下反應生成Fe3O“Cu與0?反應生成CuO,

故A錯誤；Fe與水蒸氣反應生成Fe：O和％故B錯誤；Fe是活潑金屬，能把金

屬活動性順序中位于其后的金屬離子從其鹽溶液中置換出來，故C正確；Na在

常溫下能與上0反應，但是Fe與水在常溫下不反應，故D錯誤。

4.鐵粉在高溫條件下可與水蒸氣反應，若反應后得到的干燥固體質量比反

應前鐵粉的質量增加了32g,則參加反應的鐵粉的物質的量是()

A.0.5molB.1mol

C.1.5molD.2mol

解析：選C。

3Fe+4H20(g)=^Fe30t+4H2△加(固體)

3mol64g

)(Fe)32g

解得〃(Fe)=1.5molo

5.下列說法不正確的是()

A.鐵與純氧氣和水蒸氣反應都能生成四氧化三鐵

B.鐵在高溫下與水蒸氣的反應是置換反應

C.鐵在鹽酸反應生成氯化鐵和氫氣

D.鐵與鹽酸或水蒸氣反應，都做還原劑

解析：選C。鐵能在純氧氣中燃燒，也能在高溫下與水蒸氣反應，二者共

同產(chǎn)物為四氧化三鐵；鐵與鹽酸和水蒸氣發(fā)生的反應都是置換反應，在反應中

鐵的化合價升高，鐵做還原劑；鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵，而不是氯化鐵。

6.已知鈉、鐵都能與水反應，下列敘述不正確的是()

A.它們反應的難易程度不同

B.它們反應的產(chǎn)物不完全相同

C.都需在高溫條件下進行

D.反應類型都是置換反應

解析：選C。鈉、鐵都能與水發(fā)生置換反應，但二者反應難易程度不同，

其產(chǎn)物不完全相同。鈉在常溫下與冷水劇烈反應，生成氫氧化鈉和氫氣；鐵在

高溫下與水蒸氣反應，生成四氧化三鐵和氫氣。

7.下列離子方程式不正確的是()

+

A.Na與乩0反應：2Na+2H20=2Na+20H-+H2

+3+

B.Al與稀鹽酸反應:2A1+6H=2A1+3H2

C.Fe與稀鹽酸反應：2Fe+6H+=2Fe'++3H2

D.Al與CuCk溶液反應：2A1+3CU2+=2A13++3CU

解析：選C。Fe與稀鹽酸反應的離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H”

8.在標準狀況下，將5.6g鐵和4.6g鈉分別與100mL1mol?1^的鹽

酸反應，則放出的體積()

A.鐵的大B.鈉的大

C.鐵和鈉放出的一樣大D.無法比較

56

解析：選B。/7(HC1)=1mol?L-1X0.1L=0.1mol,z?(Fe)=~~:—

56g?mol

=0.1mol,Fe與鹽酸反應的化學方程式為Fe+2HCl=FeCk+H2t,反應中Fe

過量，以HC1計算產(chǎn)生員的物質的量為0.05mol；n(Na)=--4~6s1=().2

mol,Na與HC1反應的化學方程式為2Na+2HCl=2NaCl+H21,反應中Na過

量，過量的Na繼續(xù)與水發(fā)生反應2Na+2H2O=2NaOH+H",Na無論是與HC1反

應還是與HQ反應，都存在關系：2Na?也，生成田的物質的量為0.1mol；所以

標準狀況下Na反應放出乩的體積大。

9.如下圖所示，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱并

通入水蒸氣，可完成高溫下Fe與水蒸氣反應的實驗。

回答下列問題:

（1）寫出有關反應的化學方程式：O

（2）干燥管C中盛放的藥品是,作用是-

（3）在D處畫出用簡單方法（用試管）收集氫氣的裝置圖（所需其他儀器自

選）。

（4）圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置的主要作用是；圓底

燒瓶底部放入幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是o

（5）實驗開始時應先點燃,理由是

解析：（1）書寫化學方程式時，應注意乩0的狀態(tài)與產(chǎn)物的成分。（2）應選固

體干燥劑。（3）應采用向下排空氣法收集，注意導管伸入的位置。（4）通過加熱

圓底燒瓶中的水獲得水蒸氣。（5）實驗時，應先加熱圓底燒瓶，產(chǎn)生的水蒸氣排

凈裝置中的空氣后，再加熱硬質玻璃管，防止鐵粉被空氣中的氧氣氧化。

答案：（l）3Fe+4H*（g）圓遺Fe30-4H②

（2）堿石灰（或無水CaCk等）除去H2中的水蒸氣

（3）如圖所示（注意用向下排空氣法，導管伸入試管底部）

J

（4）為反應提供持續(xù)不斷的水蒸氣防止液體暴沸

（5）酒精燈先點燃酒精燈，產(chǎn)生的水蒸氣排凈裝置中的空氣后，再點燃酒

精噴燈，防止Fe與反應

10.現(xiàn)有2moi的鹽酸和硫酸各100mL,分別加入等質量的鐵粉，反

應完全后，所產(chǎn)生的氣體質量之比為2：3。試求加入的鐵粉的質量。

答案:根據(jù)化學方程式Fe+2HCl=FeCL+H2t和Fe+H2sO4—FeSO4+H2t

可知，

若鹽酸、硫酸過量，等量的鐵全部反應，則產(chǎn)生H2的質量比應為1：1；

若鐵都過量，則兩酸都全部反應，根據(jù)題給數(shù)據(jù)，/7（HC1）=/7（H2SO,）=2

mol?L-'X0.1L=0.2mob則鹽酸產(chǎn)生%0.1mol,硫酸產(chǎn)生出0.2mol,二

者的質量比為1：2O

這兩種情況不符合題意，則只能是鹽酸中鐵過量（鹽酸耗鐵少），硫酸中鐵

不足（硫酸耗鐵多），這種情況下，才可能使產(chǎn)生的出的質量比為2：3。

當鐵與鹽酸反應，鹽酸全部反應時，產(chǎn)生的乩為0.1mol,根據(jù)產(chǎn)生比的質

量比為2：3可知，硫酸產(chǎn)生H20.15molo

設硫酸中參加反應的鐵的質量為x,則

Fe+H.SO^FeSOt+Hvf

56g1mol

x0.15mol

x=8.4g

答：加入的鐵粉的質量為8.4go

11.在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應，可以得到鐵的氧化物。該氧

化物又可以經(jīng)過此反應的逆反應，生成顆粒很細的鐵粉。這種鐵粉具有很高的

反應活性，在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒，所以俗稱“引火鐵”。請分別用

如圖所示的兩套裝置，制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”。實驗中必須使用普

通鐵粉和稀鹽酸，其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、

加熱設備等在圖中均已略去)?；卮鹣铝袉栴}：

甲乙

(1)實驗進行時試管A中應加入的試劑是,燒瓶B的作用是

，燒瓶C的作用是,在試管D中收集得到的是

(2)實驗時，U形管中應加入的試劑是，長頸漏斗H中應加入

(3)兩套裝置中，在實驗時需要加熱的儀器是(填該儀器對應的字

母)o

(4)試管E中發(fā)生反應的化學方程式是0

(5)為了安全，在E管中反應發(fā)生前，在F出口處必須—

E管中反應開始后，在F出口處應________o

解析：根據(jù)題意可知，該題中發(fā)生了三個化學反應：

3Fe+4Ha(g)地遇Fe：Q+4H2；

FesO”+4H2典嗎Fe+4H,0；

Zn+2HCl=ZnCL+H2［用稀鹽酸和較活潑的金屬(通常用Zn)制取引。

在題中給出的兩個裝置中，甲為水蒸氣和鐵反應的裝置，因為D為集氣裝

置，無氫氣發(fā)生裝置。因乙中有氫氣制取裝置I,故乙為比還原FesO”的裝置，

用于制取“引火鐵”。判斷出這兩個裝置的用途后再進行解答。

(1)由于甲是Fe的氧化裝置，故A中裝有普通鐵粉；B是產(chǎn)生水蒸氣的裝

置；C的作用是安全瓶，防止水槽內水倒吸；試管D中收集的氣體是H”

(2)U形管的作用是凈化、干燥氫氣，應用固體NaOH或堿石灰等固體干燥

劑。因制取過程中，出中混有少量的HC1氣體和水蒸氣，在干燥H?的過程中一并

去除HC1氣體。

(3)需要加熱的儀器：A(Fe與水蒸氣需在高溫下反應)、B(需加熱制取水蒸

氣)、E(H?還原Fe3?！睍r需加熱)。

(4)試管E中發(fā)生也還原FesO」的反應：Fe30,+4H2=^3Fe+4H20o

(5)因為也和O2混合點燃或加熱時可能爆炸，所以此在使用時要檢驗純度，

多余的氫氣要燃燒掉或導出室外，以避免與室內空氣混合爆炸。

答案：(1)普通鐵粉產(chǎn)生水蒸氣防止倒吸氫氣

(2)堿石灰(或固體NaOH、CaO等堿性干燥劑)稀鹽酸

(3)ABE

(4)Fe：。+4H2=^^3Fe+4H20

(5)檢驗氫氣的純度點燃氫氣

第2課時鐵的重要化合物

目團國圖

課程標準核心素養(yǎng)

1.通過實驗探究了解鐵鹽和1.變化觀念：認識鐵的重要化合物的化學性質。

亞鐵鹽的性質，了解氫氧化2.科學探究：通過氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制取

鐵和氫氧化亞鐵的制取及其實驗，探究其性質；通過實驗探究鐵鹽和亞鐵鹽的

性質，了解這些物質在生產(chǎn)檢驗，從而探究鐵的重要化合物的相互轉化。

和生活中的應用。3.證據(jù)推理：具有證據(jù)意識，能基于證據(jù)對鐵的

2.了解鐵的氧化物的性質及重要化合物的性質、物質組成、結構及其變化提出

其應用?？赡艿募僭O，通過分析推理加以證實或證偽。

力］識點1鐵的氧化物和氫氧化物

新知。習回扣教材，穩(wěn)固跟基

一、鐵的氧化物

1.物理性質

氧化物FeOFe20:!Fe3O4

顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體

鐵的價態(tài)+2+3+2、+3

溶解性都不溶于水

2.化學性質

(1)穩(wěn)定性：FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，迅速被氧化成恒5。

(2)與酸反應：FeO和FezOs屬于堿性氧化物，與鹽酸反應的離子方程式分別

為FeO+2H+=Fe2++H。FeQ+6H+=2Fe3++3HQ。

(3)四氧化三鐵(Fe:iO,.)的化學式可寫成FeO?Fe2O;i,其溶于鹽酸的離子方程

式為Fe3O"+8H'=2Fe"+Fe"+4H2O。

3.用途

FezQ，常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，赤鐵礦的主要成分是

FeA,是煉鐵原料，也可作外墻涂料。

■歸納總結

(DFeO、FezQ,屬于堿性氧化物，F(xiàn)e&不屬于堿性氧化物。

(2)Fe3(X與鹽酸反應可分別看作FeQ、FeO與鹽酸反應，然后把兩個反應式

相加。

(3)FeO,FesOi遇氧化性酸(如HNOJ發(fā)生氧化還原反應，+2價的鐵均被氧化

成+3價o

二、鐵的氫氧化物

1.物理性質

Fe(0H)2Fe(0H)3

色、態(tài)宜色固體紅褐色固體

溶解性難溶于水

2.制備實驗

Fe(OH)2FeSHK

NaOHNaOH

溶液7I溶液7J

操作I耳

㈱凋

FeCl：：

溶液3福

產(chǎn)生白色絮狀沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色，

現(xiàn)象生成紅褐色沉淀

最終變?yōu)榧t褐色沉淀

Fe2++2OH-=Fe(OH),1；

3+

離子方程式Fe+30H~=Fe(0H)31

4Fe(OH),+0、+2H?0=4Fe(OH)3

實驗結論Fe(OH)3與Fe(OH)2分別可用相應的可溶性鹽與可溶性堿反應制得

3.化學性質

Fe(OH)2Fe(0H)3

不穩(wěn)定，受熱易分解，化學

不穩(wěn)定，易被氧化，受熱易分

穩(wěn)定性方程式為2Fe(OH)3^^

解，但產(chǎn)物復雜

Fe203+3H?0

與鹽酸反應的離

+2++3+

Fe(OH)2+2H=Fe+2H20Fe(OH)3+3H=Fe+3H20

子方程式

重難③撥拓展深化，重雎辨析

制備Fe(OH)z的注意事項

(l)Fe?+必須是新配制的,并加入Fe粉，以防Fe?+被氧化成Fe*

⑵除去溶液中溶解的02,其方法是加熱煮沸NaOH溶液；

(3)為了防止滴加NaOH溶液時帶入空氣，滴管末端要插入試管內的液面以

下，再擠出NaOH溶液;

(4)必要時可在液面上加植物油或苯進行液封。

活學命用淑身小試，學隊致用

1.下列說法不正確的是()

A.鐵的氧化物均為黑色固體，均難溶于水

B.Fe(0H)2在空氣中易變質,生成紅褐色的Fe(OH)：,

C.鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色的Fes。，

D.氫氧化亞鐵為白色絮狀沉淀

解析：選A。FeO是一種黑色粉末，F(xiàn)ezOs是一種紅棕色粉末，F(xiàn)esOi是一種具

有磁性的黑色晶體。

2.下列各圖示中能較長時間看到Fe(0H)2白色沉淀的是()

C.②③D.①②③

解析：選B。因為Fe(0H)2在空氣中易被氧化成Fe(OH)3,故要長時間觀察到

Fe(OH)?白色沉淀，就要排除裝置中的空氣或氧氣。裝置①是先用鐵與稀硫酸反

應生成的上將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中，③

中液面上加苯阻止了生成的Fe(OH)2與空氣接觸；②由于能接觸空氣中的6,故

不能較長時間觀察到白色沉淀。

3.在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀硫酸等試劑制備Fe(0H)2

沉淀。

(1)在試管I中加入的試劑是O

(2)在試管II中加入的試劑是o

(3)為了制得白色Fe(OH),沉淀，在試管I和H中加入試劑，打開止水夾,

塞緊塞子，后續(xù)的實驗步驟是___________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)這樣生成的FeSH),沉淀能較長時間保持白色，理由是

解析：該制備方法的原理是利用稀硫酸和鐵屑產(chǎn)生氫氣，先趕盡裝置中的

空氣。確定空氣趕盡后，再夾緊止水夾，通過也產(chǎn)生的壓強將試管I中產(chǎn)生的

FeSO」溶液壓入試管II的NaOH溶液中，從而使產(chǎn)生的白色Fe(OH)/沉淀在H2的還

原性氣氛中得以較長時間保持。

答案：(1)稀硫酸、鐵屑(2)NaOH溶液

(3)檢驗試管II出口處排出氫氣的純度，當排出的H?純凈時，再夾緊止水夾

(4)試管I中反應生成的乩充滿了試管I和H,且外界空氣不容易進入

知識點2鐵鹽和亞鐵鹽

新知。習回扣教材，盤固跟基

1.常見的鐵鹽有Fe?(SO)3、FeCk等,常見的亞鐵鹽有FeSO,、FeCk等。

2.Fe/、Fe-的檢驗方法

(1)觀察法：淺綠色溶液中含有吧；棕黃色溶液中含有Fe計。

(2)加堿法：若產(chǎn)生的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色的為運

土；若直接產(chǎn)生紅褐色沉淀的為坦二

(3)加KSCN溶液法：無明顯現(xiàn)象，再加新制氯水變紅色的為吧；若溶液

直接變紅色的為Fe"。

3.Fe?+與F1+的轉化

KSCN氯水

一溶液

取上層清液

(1)在盛有氯化鐵溶液的試管中加適量鐵粉振蕩后，溶液變成淺綠色;再加

KSCN溶液，溶液不變色;取上層清液再加入氯水后，溶液變成紅色。

(2)上述實驗中有關反應的離子方程式是2Fe"+Fe=3Fe2+、2Fe?++

CL=2Fe"+2Cl，

(3)結論：Fe,+和Fe"在一定條件下可以相互轉化。

鐵、銅等弱還原劑

氯氣等強氧化劑Fe升

重難⑥撥拓展深化，重難辨析

1.鐵及其化合物的轉化一一“鐵三角”

鐵元素有三種常見價態(tài)：0價、+2價和+3價，這三種價態(tài)的鐵在一定條

件下可相互轉化，我們稱之為“鐵三角”。

(l)Fe只有還原性，可以被氧化成Fe?+或Fe^

①Fe與二一寸、cu-、FT等弱氧化劑反應Fe’

+2+

Fe4-2H=Fe+H2t（非氧化性酸）；

Fe+Cu'":=Fe2++Cu；

Fe+2Fe3+=3Fe2+o

②Fe—*Fe3Ot

,i點燃

3Fe+202^Fe:!01；

3Fe+4H,0（g）圓遢FesO"+4H2。

③Fe與京、足量HN*KMnO"（H'）等強氧化劑反應Fe"

2Fe+3X20=2FeXs（X代表FChBr）□

(2)Fe"既具有還原性又具有氧化性，可以被氧化為Fe",也可以被還原為

Fe

強氧化劑廠3+

AUO2,Cl2,Br2,H2O2,HXO3,

+

KMnO4(H).itH2SO4等

強還原劑「

----------------->■卜e

如C、CO、Al、Zn等

2+3+

2Fe+Cl2=2Fe+2Cr；

Zn+Fe2+=Zn2++Fe；

Fe0+C0=^=Fe+C02o

(3)Fe時具有較強氧化性，可被還原為Fe?+或Fe

弱還原劑2+

----------------------4re

w如Fe、Cu、I-、s2-等

Fe3+—

強還原劑

--------------->Fe

如C、CO、A1等

2Fe"+Cu=2F*+Cu2+(利用覆銅板制作印刷電路板)；

Fe203+3co@遺2Fe+3C02；

Fe20:i+2A1盤遺2Fe+AlA=

◎特別提醒金屬陽離子被還原不一定得到金屬單質。例如：Fe3+-Fe2\

2.Fe"、Fe?+的檢驗

檢驗方法Fe2+Fe計

觀察法淺綠色棕黃色

①現(xiàn)象：白色沉淀遮灰綠色遢絲紅褐

加堿法①現(xiàn)象：紅褐色沉淀

色沉淀

(NaOH②反應：Fe^+30H-=

②反應:Fe2++20IT=Fe(0H)2l(白色);

溶液)Fe(0H)31(紅褐色)

4Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)3(紅褐色)

加鹽法①現(xiàn)象：加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再滴①現(xiàn)象:加入KSCN溶液，

(KSCN入氯水，溶液變成紅色溶液變?yōu)榧t色

2+3+3+

溶液)②反應：2Fe+Cl2=2Fe+2Cr；②反應：Fe+3SCN-=

Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(紅色)Fe(SCN)3(紅色)

O特別提醒檢驗Fe2+的注意事項

(1)只含F(xiàn)e"的溶液

檢驗Fe?+加入試劑的順序：待測液*逆暨液不變色如薨斛@紅色(含F(xiàn)e2

+,不含F(xiàn)*)。

①加KSCN溶液前，防止加入氧化性物質［如H2O2、N0；(H+)等］,使Fe"被氧

化。

②氧化劑不能選用酸性KMnOi溶液。原因：酸性KMnOi溶液本身顯紫紅色，

對Fe(SCN)3的紅色有干擾；酸性KMnO,溶液能氧化KSCN,溶液不變紅色，不能證

明不含F(xiàn)e2\

(2)同時含有Fe?+和Fe：“的溶液

Fe?+對檢驗Fe"無干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗Fe3+；Fe時對檢驗Fe"有干

擾，不能采用加KSCN溶液檢驗Fe3通常向溶液中滴加適量酸性KMnO」溶液，

溶液紫紅色褪去說明含有Fe2\

舌熱身小試，學隊致用

1.向某溶液中加入含F(xiàn)e?+的溶液后，無明顯變化，當再滴加幾滴新制的氯

水后，溶液變成紅色，則下列結論錯誤的是()

A.該溶液中一定含有SCV

3+

B.氧化性:Fe>C12

C.Fe"與SCN一不能形成紅色物質

D.Fe?+被氯水氧化成Fe'+

3+

解析：選B。C-將Fe?+氧化成Fe",說明氧化性:Cl2>Fe,選項B不正

確。

2.已知A為常見的金屬單質，根據(jù)如圖所示的關系，下列敘述中正確的是

A.A為Fe,B為FeO

B.C-D溶液的顏色變化：淺綠色一棕黃色

C.④的離子方程式：Fe+Fe3+=2Fe2+

D.⑤的離子方程式：4Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)3

解析：選B。由“紅褐色固體”可知F是Fe(OH)3,從而得出A為Fe,“黑

色晶體B”為Fe3。”繼而推出C為FeCL,D為FeCL,E為Fe(OH)2。⑤的離子方

3+2+2+3+-

程式可為Fe+2Fe=3Fe,④的離子方程式可為2Fe+Cl2=2Fe+2Clo

3.某同學為了檢驗家中的一瓶補鐵藥(成分為FeSO,)是否變質，查閱了有

關資料，得知SCN，F(xiàn)e2+能被酸性KMnOq溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并

結合已學的知識設計了如下實驗；

①將藥片除去糖衣研細后溶解、過濾。

②取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中加入酸性KMnO,溶液，在另一

支試管中加入KSCN溶液。

請完成下列問題：

(1)若滴入酸性KMnOj溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不變紅，結論是

(2)若滴入酸性KMnO,溶液后不褪色，滴入KSCN溶液變紅，結論是

(3)若滴入酸性KMnO」溶液后褪色，滴入KSCN溶液變紅，結論是

(4)(填“能”或“不能”)將酸性KMnO”溶液和KSCN溶液滴入同一

支試管中進行驗證，原因是—

解析：加入酸性KMnO,溶液褪色說明含有Fe2+,而加入KSCN溶液變紅則說

明含有Fe'+,所以前三問的答案很容易得出。第(4)問中的原因可歸納為兩條，

一是酸性KMnO」溶液呈紫紅色，影響Fe'+的檢驗；二是KSCN具有還原性，可以

被酸性KMnO1溶液氧化，影響Fe，?的檢驗。

答案：(1)補鐵藥沒有變質

(2)補鐵藥完全變質

(3)補鐵藥部分變質

(4)不能酸性KMnO”溶液呈紫紅色，影響Fe'+的檢驗；KSCN具有還原性,

影響Fe?+的檢驗

課堂小結

Fe(OH)2

O2+H2O

Fe(OH)3

合格考訓練

1.判斷正誤(正確的打“，錯誤的打“X”)。

(DFe：。,可由單質直接化合得到。()

(2)FeCk、FeCb、Fe(OH)3都可通過化合反應生成。()

(3)Fe3\Cu2\H\Fe?+四種離子中氧化能力最強的是Fe'+。()

(4)在配制FeSO」溶液時，為防止FeSO,被氧化而變質，常在溶液中加入少量

的鐵粉。()

(5)某溶液中滴加氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液顯紅色，該溶液中一定

含有Fe?+。()

答案：⑴V(2)V(3)V(4)V(5)X

2.下列說法正確的是()

A.赤鐵礦的主要成分是FesO,

B.FezOs為堿性氧化物，可與水反應生成Fe(OH)3

C.鐵銹的主要成分是FezOa

D.FesOi中鐵元素有+2價和+3價，故FesO1是混合物

解析：選C。赤鐵礦、鐵銹的主要成分均是Fe/Os，A錯誤，C正確；Fe?()3為

堿性氧化物，但不與水反應，B錯誤；Fe：。,為化合物，不是混合物，D錯誤。

3.在空氣中氫氧化亞鐵白色沉淀可轉化為紅褐色沉淀。關于該反應的下列

敘述中不正確的是()

A.生成物為氫氧化鐵

B.該反應是化合反應

C.該反應是氧化還原反應

D.氫氧化亞鐵做氧化劑

解析：選D。氫氧化亞鐵易與氧氣、水反應生成氫氧化鐵，該反應既是化

合反應，又是氧化還原反應，氫氧化亞鐵是還原劑，氧氣是氧化劑。

4.下列反應中F/卜表現(xiàn)氧化性的是()

①FeCL,溶液能使淀粉一KI試紙變藍

②FeCL溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀

③FeCL溶液中加入AgNOs溶液產(chǎn)生白色沉淀

④FeCh溶液中通入H2S氣體產(chǎn)生沉淀

A.①②B.②④

C.①④D.②③

3+2+

解析：選C。?2Fe+2I-=2Fe+I2,Fe'+化合價降低，表現(xiàn)氧化性，故

正確；@Fe3++3OH-=Fe(OH)31,Fe"化合價不變，沒有表現(xiàn)氧化性，故錯

誤；③Ag++C「=AgClI,Fe?+化合價不變，沒有表現(xiàn)氧化性，故錯誤；

3+2++

(4)2Fe+H2S=2Fe+2H+SI,Fe?+化合價降低，表現(xiàn)氧化性，故正確。

5.電子工業(yè)常用30%的FeCL溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路

⑴檢驗溶液中Fe時存在的試劑是，證明Fe時存在的現(xiàn)象是

(2)寫出FeCk溶液與金屬銅發(fā)生反應的化學方程式:

(3)某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCh溶液,

準備采用下列步驟：

L濾液②

通入⑥FeCl3

L濾液⑤一1

一濾渣③?達噂鼻④

「金屬銅

A.請寫出上述實驗中加入或生成的有關物質的化學式:

④;⑤;

⑥____________________________________

B.請寫出相關反應的化學方程式：

解析：（3）從腐蝕銅的廢液中回收銅，并重新獲得FeCL溶液，流程如下。

r*FeCl

2通入Cl2FeCl

Fe3-Fe2+、Cu2+駕翼3

溶液

FeCl2

「“Cu、Fe加-過叁量拄酸廠1

答案：（l）KSCN溶液溶液變成紅色

(2)2FeCl3+Cu=2FeCl24-CuCl2

⑶A.①Fe②FeCk③Fe和Cu@HC1⑤FeCk

⑥Ch

B.2FeCl3+Fe=3FeCl2CuCl2+Fe=FeCl2+CuFe+2HCl=FeCl2+H21

2FeCl2+Cl2=2FeCl3

等級性測試

1.下列離子方程式正確的是（）

A.鐵跟FeCh溶液反應：Fe+Fe3+=2Fe2+

B.Fe跟稀鹽酸反應：2Fe+6H+=2Fe"+3H2

2+3+

C.FeCh溶液跟Ch反應:Fe+Cl2=Fe+2Cr

+3+

D.Fe（0H）3跟鹽酸反應：Fe（0H）3+3H=Fe+3H,0

解析：選D。A中電荷不守恒，應為Fe+2Fe'+==3Fe2+；B中違背反應事

2+3+

實，應為Fe+2H+=Fe"+H2；C中電荷不守恒，2Fe+Cl2=2Fe+2Cl

0

2.下列化合物中，不能由單質直接化合得到的是（）

A.FeCLB.FeS

C.Fe3O|D.FeCl3

解析：選A。Fe和Ck反應生成FeCh。

3.鐵屑溶于過量的稀H2sO,，過濾后向濾液中加入適量的硝酸，再加入過

量的氨水，有紅褐色沉淀生成。過濾、加熱沉淀物至質量不再發(fā)生變化，得到

紅棕色的殘渣。上述沉淀和殘渣分別是()

A.Fe(OH)3；FeA

B.Fe(OH)2；FeO

C.Fe(0H)2；Fe(0H)3、FeaO,.

D.Fe203；Fe(0H)3

解析：選A。FeSOi可被HNO3氧化，加入氨水后發(fā)生反應Fe，++

3NH：i-H20=Fe(0H)3I+3NH；,紅褐色沉淀為Fe(OH)3,加熱Fe(0H)3,使其分解

得到紅棕色固體為Fe20;io

4.某同學對未知物A鹽的水溶液進行了鑒定，實驗過程及現(xiàn)象如圖所示：

(白色沉淀)

日適fit酸化的AgNQ,溶液一

過濾I—IKSCNI—?

He]-----(紅色溶液)

已知硝酸能將能2+氧化為化3+,現(xiàn)對A、B、C、D做出的如下推斷中，不正

確的是()

A.鹽A一定是FeCL

B.白色沉淀B是AgCl

C.濾液C中一定含F(xiàn)e計

D.無法確定A中是否含有Fe?卡

解析：選A。生成白色沉淀證明A中含Cl,B為AgCl,A與酸化的AgNOs

溶液反應生成C,C遇KSCN生成D紅色溶液，C中一定含F(xiàn)e、+。A中也可能含F(xiàn)e?

+,因為A中加入了酸化的硝酸銀溶液，相當于加入了硝酸，硝酸可以把Fe?+氧

化成Fet

5.制印刷電路時常用氯化鐵溶液做腐蝕液，有關反應為2FeCL+

Cu=2FeCl2+CuCl20向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結

束后，燒杯中不可能出現(xiàn)的是()

A.有銅粉無鐵粉

B.有鐵粉無銅粉

C.鐵粉、銅粉都有

D.鐵粉、銅粉都無

解析：選B。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，由于鐵粉

的還原性較強，故鐵粉首先與氯化鐵溶液反應，2FeCh+Fe=3FeCk，當鐵粉

完全反應后，若氯化鐵還有剩余，銅粉才與氯化鐵溶液反應，2FeCl3+

Cu==2FeCl2+CuCl2o若鐵粉較少，銅粉較多，會出現(xiàn)A中情況；由前面的分析

可知，B中情況不會出現(xiàn)；若鐵粉較多，會