1、第1课时铁及其化合物的性质学业要求1根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，掌握亚铁盐、铁盐的物理性质、化学性质和典型实验现象，能书写主要的化学方程式和离子方程式，培养实验探究与创新意识的核心素养。2能通过实验探究和交流研讨、掌握Fe、FeO、Fe2O3、Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质和典型实验现象，能书写主要的化学方程式和离子方程式，逐步提升科学探究和创新能力。知识网络学业基础自学思记尝试一、铁元素的存在1含量铁元素在地壳中的含量仅次于_、_和铝。2存在形态(1)以游离态存在：如_。(2)以化合态存在：主要以_价铁的化合物存在。如黄铁矿(_)、赤铁矿(_)、磁铁矿(Fe3O4)等。二
2、、Fe2、Fe3的性质1组成及实例亚铁盐铁盐组成组成中含有_的盐组成中含有_的盐实例FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)2等Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(NO3)3等2.性质的预测与探究(1)预测。研究物质性质的两个基本角度亚铁盐和铁盐性质的预测化合价角度(2)探究以FeSO4、FeCl3为例。知识支持：Fe3和KSCN溶液发生反应，生成_溶液。可供选择的试剂：FeSO4溶液、FeCl3溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、KI溶液、0.1 molL1 KSCN(硫氰酸钾)溶液、稀硫酸、淀粉溶液、NaOH溶液、铁粉、锌片、铜片。探究实验：物质预测性质操作现象FeSO4还原性向FeSO4溶液
3、中加入KSCN溶液滴加氯水_向酸性KMnO4溶液中逐滴加入FeSO4溶液至过量酸性KMnO4溶液的_氧化性向FeSO4溶液中加入足量锌片溶液_FeCl3氧化性向FeCl3溶液中加入KSCN溶液加入足量铁粉_向FeCl3溶液中加入KSCN溶液加入足量铜片_溶液由_向FeCl3溶液中加入KI溶液加入淀粉溶液溶液变黄色溶液_结论：.亚铁盐具有还原性，能被常见的氧化剂氧化，如能使酸性KMnO4溶液_，能被氯气氧化，离子方程式为_；亚铁盐具有氧化性，能被常见的还原剂还原，如与Zn反应的离子方程式为_。.铁盐具有氧化性，能被常见的还原剂还原，如与Cu反应的离子方程式为_；与Fe反应的离子方程式为_；与KI
4、溶液反应的离子方程式为_。三、铁单质的性质1物理性质铁单质为光亮的_色金属，密度较大，熔点为1 538 ，纯铁有很强的抗腐蚀力。有良好的_性和_性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。2化学性质反应化学方程式或离子方程式Fe与非金属单质反应3Fe2O2_、2Fe 3Cl2_Fe与水蒸气反应_Fe与非氧化性酸反应Fe2H=Fe2H2Fe与盐溶液反应FeCu2=_、Fe2Fe3=_铝热反应_四、铁的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4性质的比较FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色、状态_水溶性难溶难溶难溶铁元素化合价_价_价_价与稀盐酸或稀硫酸反应(写离子方程式)_五、铁的氢氧化物Fe(O
5、H)2、Fe(OH)3的性质比较Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态_与盐酸反应(写化学方程式)_受热分解(写化学方程式)_制备可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe33OH=Fe(OH)3转化在空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3即学即练1判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。(1)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取。()(2)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧
6、生成FeCl2。()(3)向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2。()(4)赤铁矿的主要成分是Fe3O4，磁铁矿的主要成分是Fe2O3，FeO俗称铁红。()(5)Fe3O4、FeO遇非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)发生非氧化还原反应。()(6)Fe(OH)2在空气中加热得到FeO。()(7)Fe3O4只有氧化性，没有还原性。()(8)Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3。()2下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合得到的是()ANa2O2 BNaClCFeCl2 DFe3O43下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()选项操作和现象结论或
7、目的A向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液置于试管中，滴加KSCN溶液23滴，溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色黑色固体中没有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀硫酸酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色该Fe(NO3)2试样已经变质D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe24将铁粉放入盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中，充分反应后，铁粉有剩余，则此时溶液中含有的大量阳离子是()ACu2和Fe2 BFe2和Mg2CFe3和Fe2 DH和Cu25
8、铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是()A2Fe3Fe=3Fe2成立说明氧化性：Fe3Fe2B25 ，强酸性溶液中，Al3、NH4+、NO3-、Fe2可以大量共存C.5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 molD硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe22H2O24H=Fe34H2O6.下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中，不正确的是()A氢氧化亚铁易被空气氧化B氢氧化亚铁为灰绿色沉淀C可利用右图所示装置制备氢氧化亚铁D实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸核心素养合作探究分享一Fe2、Fe3的性质与检验例1现有FeCl2和FeCl3的混合溶液，利用此溶液进行
9、下面的实验。请回答下列问题：(1)探究Fe3的氧化性：取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉KI溶液，反应现象为_，离子方程式为_。(2)探究Fe2的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性KMnO4溶液，反应现象为_，反应的离子方程式为_。(3)制取FeCl3溶液：取适量溶液于试管中，向该溶液中加入试剂_(填名称)，离子方程式为_。(4)制取FeCl2溶液：取适量溶液于试管中，向该溶液中加入试剂_(填名称)，离子方程式为_。状元随笔(1)酸性KMnO4溶液既能氧化Fe2又能氧化Cl，但是Fe2的还原性强于Cl，因此滴加几滴酸性KMnO4溶液，只与Fe2反应。(2)除去FeCl3溶液中混有的FeCl
10、2，可向溶液中加入足量氯水，使FeCl2转化为FeCl3。 (3)除去FeCl2溶液中混有的FeCl3，可向溶液中加入足量铁粉，使FeCl3转化为FeCl2。提升1证明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是()A先滴加氯水，再滴加硫氰酸钾溶液后显红色B先滴加硫氰酸钾溶液不显红色，再滴加氯水后显红色C先加入铁粉，再滴加硫氰酸钾溶液不显红色D只需要滴加硫氰酸钾溶液状元随笔检验Fe2时的易错分析(1)只含Fe2的溶液：注意检验Fe2时加入试剂的顺序待测液不变色红色(含 Fe2、不含Fe3)加KSCN溶液前，要注意不要加入氧化性物质使Fe2被氧化，如H2O2、NO3- (H)等。氧化剂不能选用酸
11、性KMnO4溶液，因为酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对实验现象有干扰，且酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，即使溶液含Fe3也不变红色，不能证明不含Fe3。(2)同时含有Fe2和Fe3的溶液：Fe2对检验Fe3无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3；Fe3对检验Fe2有干扰，不能通过先加入KSCN溶液再加氯水检验Fe2，通常向溶液中加入适量K3Fe(CN)6溶液，若产生蓝色沉淀，说明含有Fe2。 关键能力1.铁盐、亚铁盐的性质(1)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。当Fe2遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3，如2Fe2Cl2=2Fe32Cl。当Fe2遇到C、A
12、l、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2Zn=Zn2Fe，FeOCOFeCO2。(2)Fe3具有较强的氧化性，可被还原为Fe2或Fe。Fe3被C、CO、Al等还原为Fe，如Fe2O33CO2Fe3CO2，Fe2O32Al2FeAl2O3。Fe3被Fe、Cu等还原为Fe2，如2Fe3Cu=2Fe2Cu2。2含铁物质的分离与提纯主要物质杂质除杂方法Fe2Fe3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加适量氯水或双氧水Fe2Cu2加过量铁粉后过滤3.Fe2、Fe3的检验方法方法Fe3Fe2溶液颜色(棕)黄色浅绿色加碱溶液(如NaOH溶液)现象红褐色沉淀白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀离子方程式F
13、e33OH=Fe(OH)3Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2 O22H2O=4Fe(OH)3加KSCN溶液现象显红色(常用方法)无明显现象，再加氯水显红色离子方程式Fe33SCN=Fe(SCN)32Fe2Cl2=2Fe32ClFe33SCN=Fe(SCN)3酸性KMnO4溶液无明显现象紫红色褪去状元随笔Fe2的检验：加入K3Fe(CN)6溶液，产生带有特征蓝色的沉淀，说明有Fe2。二Fe(OH)2的制备例2用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。.方法一：用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。(
14、2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长胶头滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。.方法二：在如图所示装置中，用不含O2的NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4制备Fe(OH)2。(1)在试管A中加入的试剂是_。(2)在试管B中加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管A和B中加入试剂，塞紧塞子，打开止水夹后的实验步骤是_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。状元随笔提升2如图所示，此装置可用来制取Fe(OH)2并观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 molL1
15、的硫酸溶液，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的药品是_。A中反应的离子方程式是_。(2)实验开始时先将活塞a_(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_。(4)实验完毕，打开b处活塞，通入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为_。(5)下列各图示装置_(填序号)中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。状元随笔使Fe(OH)2能较长时间存在的关键在于反应物中基本不含氧气；反应体系能与空气隔离。关键能力Fe(OH)2的制备1制备原理用亚铁盐溶液与强碱溶液反应：Fe22OH=Fe(OH)2。2注意事项Fe(OH)2极易被空气氧化，制
16、备前应尽可能地使所用溶液中不含氧气，制备过程中应尽可能地避免引入氧气或使生成Fe(OH)2的环境与空气隔绝。3操作要点(1)两种溶液均要现配现用，且所用蒸馏水应先煮沸，以排出溶解在水中的氧气。(2)利用油膜将水溶液与空气隔离开，或利用还原性气体将水溶液与空气隔开。(3)利用长胶头滴管将碱溶液直接送入盐溶液中(不是从容器口上方滴下)。4两种经典的制备装置(1)有机溶剂覆盖法：装置如图甲所示，实验中将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层密度小于水且不溶于水的液体如苯或煤油(不能用密度大于水的CCl4)，以防止空气中的氧气与Fe(OH)2接触发生反应。(2)还原性气体保护法：装
17、置如图乙所示，实验中先打开止水夹a，利用A中生成的H2将装置内的空气排尽，一段时间后，夹住a，利用生成的H2将A中的亚铁盐溶液压入到B中与NaOH溶液反应。利用上述装置制备Fe(OH)2，可得到在较长时间内稳定存在的Fe(OH)2白色沉淀。学考评价夯实测控演练1将下列物质溶于稀盐酸后，滴加硫氰酸钾(KSCN)溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是()AFe BFe2O3CFeCl3 DFe(OH)32下列物质能通过化合反应直接制得的是()FeCl2FeCl3HClA只有 B只有C只有 D3已知硝酸能将Fe2氧化为Fe3。某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：(红色溶液
18、)现对A、B、C、D作出的如下推断中，不正确的是()A盐A一定是FeCl3B白色沉淀B是AgClC滤液C中一定含Fe3D无法确定A中是否含有Fe24有关铁与水反应的说法中，正确的是()A在任何条件下，铁与水均不发生反应BFe与热水反应可生成可燃性的H2C在高温时，铁与水蒸气反应的方程式为2Fe3H2O(g)Fe2O33H2D铁与高温水蒸气反应后生成的固体溶于H2SO4，所得溶液能使酸性高锰酸钾褪色5某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是()A一定有Fe2，一定没有Fe3、Mg2B一定有Fe3，
19、一定没有Fe2、Mg2C一定有Fe3，可能有Fe2，一定没有Mg2D一定有Fe2，可能有Mg2，一定没有Fe36如图所示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A BC D第1课时铁及其化合物的性质学 业 基 础一、1氧硅2(1)陨铁(2)2、3FeS2Fe2O3二、1Fe2Fe32(1)2价3还原性0氧化性3价20氧化性(2)红色无明显现象溶液呈红色紫色逐渐褪去由浅绿色变为无色溶液变红色红色褪去溶液变红色红色变为蓝色变蓝色褪色2Fe2Cl2=2Fe32ClFe2Zn=FeZn22Fe3Cu=2Fe2Cu22Fe3Fe=3Fe22Fe32I=2Fe2I2三、1银白延展导热2Fe3O42F
20、eCl33Fe4H2O(g)Fe3O44H2CuFe23Fe22AlFe2O32FeAl2O3四、黑色粉末红棕色粉末黑色固体232、3FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O五、白色固体红褐色固体Fe(OH)22HCl=FeCl22H2OFe(OH)33HCl=FeCl33H2O2Fe(OH)3Fe2O33H2O即学即练1(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2解析：过氧化钠可由钠和氧气在加热条件下直接化合得到；氯化钠可由钠和氯气在加热条件下直接化合得到；氯化亚铁无法由金属铁跟Cl2直接化合得到，铁和氯气在加热条件下会生成氯化铁；
21、四氧化三铁可由铁和氧气在点燃条件下直接化合得到。答案：C3解析：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，三价铁离子遇KSCN溶液会变红色，说明红砖中含有氧化铁，故A正确；CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的少量Fe3能与Fe发生反应Fe2Fe3=3Fe2，加入KSCN溶液也不显红色，故B错误；NO3-和H共存时具有强氧化性，而Fe2具有还原性，二者发生氧化还原反应，有Fe3生成，遇KSCN溶液呈红色，不能证明样品是否变质，故C错误；若原溶液中不存在Fe2而存在Fe3，先通入Cl2再加入KSCN后溶液也会变红色，故D错误。答案：A4解析：混合溶液中加入铁粉发生如下反应：2
22、HFe=Fe2H2，铁和MgCl2溶液不能反应，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=Fe2Cu，由于铁粉有剩余，故此时溶液中阳离子主要有Mg2和Fe2。答案：B5解析：氧化剂的氧化性强于氧化产物，A项正确；强酸性溶液有大量H，Fe2、NO3-、H不能大量共存，B项错误； 5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.3 mol，C项错误；D项电荷不守恒，错误。答案：A6解析：氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，故A项正确；氢氧化亚铁为白色沉淀，不是灰绿色，故B项错误；氢氧化亚铁的制备要隔绝空气，可将氢氧化钠溶液滴入硫酸亚铁溶液中，故C项正确；将硫酸亚铁滴入氢氧化钠溶液中可制取Fe(OH)2，
23、氢氧化钠溶液预先煮沸可以将其中的空气排净，故D项正确。答案：B核 心 素 养例1解析：(1)溶液中所含的Fe3可以将I氧化成I2，所以溶液变为蓝色，反应的离子方程式为2Fe32I=I22Fe2。(2)溶液中所含的Fe2与酸性高锰酸钾溶液反应生成Mn2、Fe3和H2O，酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，反应的离子方程式为5Fe2MnO4-8H=5Fe3Mn24H2O。(3)因为溶液中含FeCl2、FeCl3，向该溶液中加入足量氯水即可把FeCl2转化为FeCl3，离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(4)向溶液中加入足量铁粉可把Fe3完全转化为Fe2，离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。答案：(
24、1)溶液变成蓝色2Fe32I=I22Fe2(2)酸性高锰酸钾溶液紫色褪去5Fe2MnO4-8H=5Fe3Mn24H2O(3)氯水2Fe2Cl2=2Fe32Cl(4)铁粉2Fe3Fe=3Fe2提升1解析：先滴加氯水，再滴加硫氰酸钾溶液后显红色，可能是原溶液中的Fe2被氯水氧化为Fe3或原溶液中本来就含有Fe3，故A错误；先滴加硫氰酸钾溶液不显红色，说明原溶液中不含有Fe3，再滴加氯水后显红色，说明Fe2被氯水氧化为Fe3，Fe3与SCN反应使溶液显红色，原溶液中一定存在Fe2，故B正确；先加入铁粉，再滴加硫氰酸钾溶液不显红色，说明原溶液可能含有Fe2、Fe3，故C错误；只滴加硫氰酸钾溶液，若溶液
25、不变色，说明原溶液中不含有Fe3，但无法确定是否含有Fe2，故D错误。答案：B例2解析：.(1)常采用煮沸的方法除去蒸馏水中的O2。(2)因为Fe(OH)2在空气中易被O2氧化为Fe(OH)3，所以在制备Fe(OH)2时，若向FeSO4溶液中直接滴加NaOH溶液，会带入空气使制取的Fe(OH)2被氧化；若将盛有NaOH溶液的长胶头滴管插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，可以防止滴加NaOH溶液时带入空气，避免生成的Fe(OH)2接触O2。.制备Fe(OH)2时利用Fe与H2SO4反应产生的H2排尽装置中的空气，收集氢气验纯后，关闭止水夹，试管A中产生H2，压强增大，将A中溶液压入B中
26、与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2，Fe(OH)2沉淀在H2的氛围中不易被氧化，能较长时间保持白色。答案：.(1)煮沸(2)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2.(1)铁屑、稀H2SO4(2)不含O2的NaOH溶液(3)检验试管B出口处氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再关闭止水夹(4)两试管中充满H2，且外界空气不易进入，可防止Fe(OH)2被氧化提升2解析：在加药品时应先加固体，故A中应预先加入铁屑，铁屑与硫酸反应产生H2，产生的H2可排尽装置中的空气。关闭活塞a后，A中产生的H2将FeSO4溶液压入B中，在B中发生反应Fe22OH=Fe(OH)2，Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，发生
27、反应4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。若要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排尽装置中的O2或空气，并保证Fe(OH)2与O2或空气隔绝。答案：(1)铁屑Fe2H=Fe2H2(2)打开(3)关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B中进行反应(4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(5)学考评价1解析：加入KSCN时溶液无明显现象，则溶液中没有Fe3，加入氯水后溶液变为红色，说明加入氯水后溶液中生成了Fe3，故原溶液中含有Fe2。答案：A2解析：Fe2FeCl3=3FeCl2、2Fe3Cl22FeCl3、H2Cl22HCl。答案：D3解析：生成白色沉淀证明A中含Cl，B
28、为AgCl，A与酸化的AgNO3溶液反应生成C，C遇KSCN生成D(红色溶液)，则C中一定含Fe3，A中也可能含Fe2。因为A中加入了酸化的硝酸银溶液，相当于有硝酸存在，硝酸可以把Fe2氧化成Fe3。答案：A4解析：Fe不能与热水反应，但能与高温水蒸气反应生成Fe3O4和H2，溶于稀硫酸后的溶液中含有Fe2，能使KMnO4溶液褪色。答案：D5解析：加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则溶液中一定存在Fe2，一定不存在Fe3，由于Mg(OH)2也是白色沉淀，因此无法确定是否存在Mg2，所以D项正确。答案：D6解析：因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。中上面的苯阻止了空气进入。答案：C