1、第一節鐵及其化合物素養新目標1認識鐵元素的性質與存在。2掌握鐵及其重要化合物的性質。3學會用實驗的手段研究物質性質的方法。4了解鐵及其化合物的廣泛用途。 預習新知一、鐵的單質1鐵的存在鐵在地殼中含量僅次于氧、硅和鋁，居第四位，主要以2價和3價化合物的形式存在。鐵單質在自然界中以隕鐵的形態存在。2物理性質純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度較大，熔點較高。具有導熱性、導電性、延展性，能被磁體吸引。3化學性質(1)與非金屬反應2Fe3Cl2eq o(=,sup7(點燃)2FeCl3 3Fe2O2eq o(=,sup7(點燃)Fe3O4(2)與水反應3Fe4H2O(g)eq o(=,sup7(高溫)Fe

2、3O44H2(3)與酸反應Fe2HCl=FeCl2H2(4)與鹽溶液反應FeCuSO4=FeSO4Cu結論：鐵在化學反應中做為還原劑：Fe2eeq o(,sup7(弱氧化劑)Fe2 Fe3eeq o(,sup7(強氧化劑)Fe3二、鐵的重要化合物1鐵的氧化物(1)物理性質氧化物FeOFe2O3Fe3O4顏色狀態黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵的價態232、3溶解性都不溶于水(2)化學性質穩定性： Fe2O3、Fe3O4較穩定； FeO不穩定，受熱能氧化為Fe3O4。與酸反應：FeO、Fe2O3都是堿性氧化物，都能與酸反應生成鹽和水。分別寫出它們與鹽酸反應的離子方程式：FeO2H=Fe2H2O、Fe

3、2O36H=2Fe33H2O。2鐵的氫氧化物的制備實驗操作實驗現象結論(用方程式表示)試管中有紅褐色沉淀產生Fe33OH=Fe(OH)3試管中先生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色Fe22OH=Fe(OH)2(白色)、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)33.鐵的氫氧化物的化學性質氫氧化鐵和氫氧化亞鐵都為不溶性堿，它們具有的性質是(1)能與酸反應，它們分別與鹽酸反應的離子方程式是Fe(OH)33H=Fe33H2O， Fe(OH)22H=Fe22H2O。(2)不穩定，受熱易分解，其化學方程式分別為Fe(OH)3： 2Fe(OH)3eq o(=,sup7()Fe2O33H2O，Fe

4、(OH)2： Fe(OH)2eq o(=,sup7()FeOH2O(隔絕空氣)。4鐵鹽和亞鐵鹽(1)Fe2和Fe3的檢驗：(2)Fe2與Fe3的轉化：實驗及現象：溶液由棕黃色eq o(,sup1(36)淺綠色溶液eq o(,sup1(37)無明顯變化溶液變成eq o(,sup1(38)紅色。反應的離子方程式：eq o(,sup1(39)2Fe3Fe=3Fe2，2Fe2Cl2=2Fe32Cl。結論：Fe3eq o(,sup14(鐵等強還原劑),sdo15(氯氣等強氧化劑)Fe2即學即練1判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”(1)自然界中不存在游離態的鐵。()(2)Fe3O4中化合價有2和3價為混

5、合物。()(3)FeO在空氣中加熱生成Fe2O3。()(4)FeO和Fe2O3均為堿性氧化物。()(5)Fe2可以被Cl2氧化為Fe3，說明Fe2具有氧化性。()(6)向溶液中加KSCN溶液，溶液變紅色，說明溶液中不含Fe2。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2鐵在一定條件下與O2、水蒸氣反應的共同產物是()AFeO BFe2O3 CFe3O4答案：C3下列物質反應后一定有3價鐵生成的是()過量的Fe和Cl2反應Fe與過量稀硫酸反應FeCl2溶液中通入少量Cl2Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A B C D全部解析：中的Cl2能將鐵氧化為3價。中Fe與稀硫酸反應只能生成Fe2。在

6、溶液中Fe2被Cl2氧化生成Fe3。中首先發生Fe與鹽酸生成FeCl2、Fe2O3與鹽酸生成FeCl3的反應，但題中未給出反應物間相對量的關系，若鐵是足量的，則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。答案：B4某鋼鐵廠附近居民經常受到該廠產生的紅棕色煙霧的困擾。據你估計這一空氣污染物中可能含有()AFe粉塵 BFeO粉塵 CFe3O4粉塵 DFe2O3粉塵答案：D技 能 素 養目標一Fe2、Fe3的檢驗方法例1要證明某溶液中不含有Fe3而可能含有Fe2，進行如下實驗操作時最佳順序為()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液A BC D【解析】加入NH4SCN無紅色物質產生

7、證明無Fe3，再加氯水，若有Fe2，則Fe2可被氧化為Fe3，使溶液變紅色；KMnO4酸性溶液也能氧化Fe2，但KMnO4本身為紫紅色，加入足量酸性KMnO4后，使Fe3與NH4SCN反應后溶液的顏色不易被觀察。【答案】C提升1某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，下列結論正確的是()A一定有Fe2，一定沒有Fe3、Mg2B一定有Fe3，可能有Fe2，一定沒有Mg2C一定有Fe3，一定沒有Fe2、Mg2D一定有Fe2，可能有Mg2，一定沒有Fe3答案：D核心能力Fe2、Fe3的檢驗方法(1)直接觀察顏色(2)

8、利用氫氧化物沉淀的顏色(3)利用顯色反應(4)利用Fe2的還原性(5)利用Fe3的氧化性除雜問題(括號內為雜質)：FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。FeCl2溶液(FeCl3)：加足量鐵粉，充分反應后過濾。FeSO4溶液(CuSO4)：加足量鐵粉，充分反應后過濾。Fe粉(鋁)、Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，充分反應后過濾。目標二鐵及其化合物之間的轉化例2已知下述三個實驗均能發生化學反應：將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水將銅絲放入氯化鐵溶液中下列判斷正確的是()A實驗中鐵釘只作還原劑B實驗中Fe2既顯氧化性又顯還原性C實驗中發生

9、的是置換反應D上述實驗證明氧化性：Fe3Fe2Cu2【解析】實驗中鐵釘作還原劑，氧化性Cu2Fe2；實驗中Fe2只表現還原性，實驗中反應為：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2不是置換反應，分析可知，氧化性：Fe3Cu2，綜上可知氧化性Fe3Cu2Fe2，故A正確，B、C、D錯誤。【答案】A提升2已知A是一種常見金屬，F是一種紅褐色沉淀。試根據圖中轉化關系，回答下列問題。推斷題的解題思路：根據物質的物理性質(特別是色、態)和化學性質(相互轉化關系、反應條件等)，找出具有特征條件的物質，再由相互轉化關系逐步推斷。(1)寫出A、C、F、G的化學式：A_；C._；F._；G._。(2)檢驗D中陽

10、離子的方法為_。(3)保存C溶液時要加固體A的原因是_。(4)寫出下列轉化的離子方程式：DC：_；CD：_。(5)寫出EF的化學方程式：_。解析：根據F是紅褐色沉淀知F是Fe(OH)3，從而推知A為Fe，B為Fe3O4，C是FeCl2，D是FeCl3，E為Fe(OH)2，F為Fe(OH)3，G為Fe2O3，X為H2。答案：(1)FeFeCl2Fe(OH)3Fe2O3(2)取D溶液少許于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含Fe3(3)防止Fe2被O2氧化(4)2Fe3Fe=3Fe22Fe2Cl2=2Fe32Cl(5)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 核心能力鐵及其化合物

11、之間的轉化1Fe只有還原性，可以被氧化成2價或3價的鐵：如Fe2H=H2Fe22Fe3Cl2eq o(=,sup7(點燃)2FeCl3 3Fe4H2O(g)eq o(=,sup7(高溫)Fe3O44H22Fe2既有氧化性又有還原性：如2Fe2Cl2=2Fe32Cl ZnFe2=FeZn23Fe3具有較強的氧化性，可被還原為2價或0價的鐵： 如2Fe3Cu=2Fe2Cu2 3COFe2O3eq o(=,sup7()2Fe3CO2與Fe3、Fe2有關的離子共存問題：Fe3與I、S2、HS、SOeq oal(2,3)、HSOeq oal(,3)等因發生氧化還原反應而不能大量共存。Fe2與MnOeq

12、oal(,4)(H)、NOeq oal(,3)(H)、ClO等因發生氧化還原反應而不能大量共存。學考評價授課提示：對應學生用書41頁1下列有關鐵與水反應的說法中正確的是()A在任何條件下，鐵與水均能發生反應B在高溫時，鐵與水蒸氣反應生成氫氧化鐵和H2C在高溫時，鐵與水蒸氣反應生成氧化鐵和H2D在高溫時，鐵與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和H2答案：D2下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A BC D解析：因為Fe(OH)2在空氣中易被氧化成Fe(OH)3，故要長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的空氣或氧氣。裝置是先用H2將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2

13、處在氫氣的保護中，中液面上加苯阻止了空氣進入；由于能接觸到空氣中的O2，故不能較長時間觀察到白色沉淀。答案：B3向某溶液中加入含Fe2的溶液后，無明顯變化。當再滴入幾滴新制氯水后，混合溶液變成紅色，則下列結論錯誤的是()A該溶液中一定含有SCNB氧化性：Fe3Cl2CFe2與SCN不能形成紅色物質DFe2被氧化為Fe3解析：溶液中的Fe2與加入的新制氯水發生反應：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，故氧化性：Fe3Cl2；能使含Fe3的溶液變為紅色，說明原溶液中一定含有SCN；因原溶液中加入含Fe2的溶液后，無明顯變化，說明Fe2與SCN不能形成紅色物質。答案：B4把表面有氧化物的相同大小的銅片和

14、鐵片一起放入鹽酸中，充分反應后，所得溶液中的金屬離子為()AFe3和Cu2BFe2和Cu2 CFe2和Fe3 DFe2解析：本題涉及的物質的反應有：CuO與鹽酸的反應，Fe、Fe2O3與鹽酸的反應，Fe3與Fe、Cu的反應，Fe與Cu2的反應等。表面氧化物較少，溶于鹽酸后，生成的Fe3和Cu2較少，分別被Fe還原為Fe2和Cu，Cu與鹽酸不反應，Fe與鹽酸反應生成Fe2。答案：D5化合物A、B組成元素相同，且B為白色。C是一種與B含有相同價態該金屬元素的硫酸鹽，向C中加入適量的NaOH溶液，可觀察到生成的沉淀迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色沉淀A，加熱A可得紅棕色粉末D。回答下列問題：(1)寫出

15、各物質的化學式：A_、B_、C_、D_。(2)寫出B轉化為A的化學方程式：_。寫出A受熱分解的化學方程式：_。解析：解答本題的關鍵是抓住C與NaOH溶液反應的特征現象，確定A是Fe(OH)3，C是FeSO4，B為Fe(OH)2，D為Fe2O3。答案：(1)Fe(OH)3Fe(OH)2FeSO4Fe2O3(2)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3eq o(=,sup7()Fe2O33H2O練后感悟制備Fe(OH)2的注意問題(1)Fe2極易被氧化，所以FeSO4溶液要現制現用。(2)為了防止Fe2被氧化，配制FeSO4溶液的蒸餾水和NaOH溶液要煮沸，盡可能除去O2。(

16、3)為了防止滴加NaOH溶液時帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。(4)為防止Fe2被氧化，還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有機物，以隔絕空氣。課時作業14鐵及其化合物授課提示：對應學生用書95頁學業達標1下列說法正確的是()A赤鐵礦的主要成分是Fe3O4BFe2O3為堿性氧化物，可與水反應生成Fe(OH)3C鐵銹的主要成分是Fe2O3DFe3O4中鐵元素有2價和3價，Fe3O4是混合物解析：赤鐵礦、鐵銹的主要成分是Fe2O3，A錯誤，C正確；Fe2O3為堿性氧化物，但不與水反應，B錯誤；Fe3O4

17、為純凈物，不是混合物，D錯誤。答案：C2下列物質的顏色和性質或用途對應正確的是()編號物質顏色性質/用途Fe2O3紅棕色紅色油漆、涂料Fe(OH)2紅棕色易被氧化成灰綠色，最終變為紅褐色Fe(OH)3紅褐色受熱易分解生成紅棕色粉末Fe2黃色具有較強氧化性Fe3淺綠色具有較強的還原性A B C D解析：Fe(OH)2為白色；Fe2具有較強的還原性，Fe3具有較強的氧化性。答案：D3下列關于Fe2和Fe3的敘述中，錯誤的是()AFe2的水溶液為淺綠色BFe3的水溶液為黃色CFe3具有氧化性，Fe2具有還原性DFe3溶液中滴入含SCN的溶液，立即出現紅色沉淀解析：Fe3溶液中滴入含SCN的溶液，生成

18、紅色可溶性物質，不是紅色沉淀。答案：D4下列離子的檢驗方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變為紅褐色，說明該溶液中只含有Fe2，不含有Mg2解析：A項，加入KSCN后呈紅色，說明含Fe3，但不能說明是否含有Fe2；B項，通Cl2后再加入KSCN溶液變紅色說明所得的溶液中含有Fe3，而原溶液中是否含有Fe3、Fe2無法判斷；C項，加入NaOH得紅褐色沉淀說明含有Fe3；D項

19、，當溶液中含有Fe2和其他能與堿反應生成白色沉淀的離子時，同樣會出現上述現象，因為Fe(OH)2轉變成Fe(OH)3時，紅褐色很容易掩蓋其他白色沉淀的現象。答案：C5選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。甲組：檢驗含Fe3的溶液中是否含有Fe2；乙組：檢驗含Fe2的溶液中是否含有Fe3。下列試劑及加入試劑順序能達到實驗目的的是()試劑選項甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液解析：由于Fe3的干擾，在檢驗Fe2時使用酸性KMnO4溶液，只有B正確。答案：B6要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，下列方法可行的是()A滴入

20、KSCN溶液 B加入鐵粉C通入氯氣 D加入銅粉解析：Fe2FeCl3=3FeCl2，故可用Fe除FeCl2中的FeCl3。答案：B7在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小塊金屬鈉，反應完全后，濾出沉淀并洗滌，然后在空氣中灼燒沉淀得到的固體物質是()AFeO BFeCFe(OH)3 DFe2O3解析：金屬鈉投入溶液生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉與FeSO4溶液反應生成Fe(OH)2，在空氣中灼燒沉淀時，首先Fe(OH)2被氧化為Fe(OH)3，Fe(OH)3再分解生成Fe2O3和水。答案：D8將下列四種化合物溶于稀鹽酸，滴加硫氰化鉀溶液，沒有顏色變化，再加氯水即呈現紅色的是()AFeO BF

21、e2O3CFeCl3 DFe2(SO4)3解析：題述現象說明化合物中含有Fe2。答案：A9下列離子方程式正確的是()A將氨水滴入到FeCl3溶液中Fe33OH=Fe(OH)3B氧化鐵與鹽酸反應Fe2O36H=2Fe33H2OC向FeCl3溶液中加入鐵粉FeFe3=2Fe2D向氯化亞鐵溶液中通入Cl2Fe2Cl2=Fe32Cl解析：A項在書寫離子方程式時，弱電解質NH3H2O不能拆寫成離子的形式；C項離子方程式中除遵循元素守恒外，電荷也必須守恒，正確的離子方程式應為Fe2Fe3=3Fe2；D項只符合元素守恒，不符合電荷守恒，正確的離子方程式應為2Fe2Cl2=2Fe32Cl。答案：B10當向盛有

22、氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結束后，燒杯底部不可能出現的是()A有銅無鐵 B有鐵無銅C有鐵有銅 D無鐵無銅解析：向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時加入Fe粉和Cu粉，由于Fe的還原性比Cu強，Fe3首先與Fe反應，如果Fe3有剩余，剩余的Fe3再與Cu反應，Fe粉未反應完時銅粉就不會被氧化。所以不可能出現燒杯中有鐵無銅的現象，故選B。答案：B11在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉，待反應結束后，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應后溶液中存在較多的陽離子是()ACu2 BFe3 CFe2 DH解析：因所剩固體能被磁鐵吸引，說明Fe有剩余，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe

23、=CuFe2，2HFe=Fe2H2，即Fe3、Cu2、H等可與Fe反應，不可能存在較多。答案：C12有關鐵的化合物的說法中，錯誤的是()AFe(OH)2是一種黑色固體，不穩定，在空氣中易被氧化轉變為紅褐色B由圖示操作可制取Fe(OH)2CFe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反應制得DFe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發生丁達爾效應解析：Fe(OH)2是一種白色固體，A錯誤；煤油能減少FeSO4溶液與氧氣接觸，可以避免試管中部分氧氣對氫氧化亞鐵的氧化，B正確；鐵在氧氣中燃燒可生成Fe3O4，可通過化合反應：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3制取Fe(OH)3，C正確；Fe(OH)

24、3膠體呈紅褐色、透明，能發生丁達爾效應，D正確。答案：A13某同學對未知物A鹽的水溶液進行了鑒定，實驗過程及現象如下圖所示：現對A、B、C、D做出的如下推斷中，不正確的是()AA鹽一定是FeCl3B白色沉淀B可能是AgClCC中一定含Fe3D無法確定A中是否含有Fe2解析：因為A中加入了硝酸酸化的AgNO3溶液，HNO3可以把Fe2氧化成Fe3，所以A鹽也可能為FeCl2。答案：A14A、B、C、D、E分別是鐵或鐵的化合物。其中D是一種紅褐色沉淀。其相互反應關系如圖所示：根據如圖所示變化，按要求回答下列問題：(1)寫出A、E的化學式：A_，E_。(2)寫出其中幾步反應的化學方程式：CB：_；B

25、D：_；EA：_。(3)C中加入NaOH溶液，看到的現象是_。解析：解答該題的關鍵是D，因為D為紅褐色沉淀，可知D是Fe(OH)3，則E是Fe2O3，A是Fe，B是FeCl3，C是FeCl2。答案：(1)FeFe2O3(2)2FeCl2Cl2=2FeCl3(合理即可)FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl(合理即可)Fe2O33COeq o(=,sup7(高溫)2Fe3CO2(或Fe2O32Aleq o(=,sup7(高溫)2FeAl2O3)(3)出現白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色等級突破15某化學興趣小組利用如圖裝置進行“鐵與水反應”的實驗，并檢驗產物的性質，請回答下列問題：(1)A裝置的作用是_，B中反應的化學方程式為_。(2)D的作用是_。(3)E中的現象是_。(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：(1)B中進行的反應是3Fe4H2O(g)eq o(=,sup7(高溫)Fe3O44H2，故A為提供水蒸氣的裝置。(2)D的作用是除去未反應的水蒸氣，干燥H2。(3)E中反應為H2CuOeq o(=,sup7()CuH2O，故黑