【推荐精选】2018-2019学年高中化学 第三章 金属及其化合物 第二节 第3课时《铁的重要化合物》知识点归纳及

第3课时铁的重要化合物[学习目标定位] 1.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。

2.掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法及其相互转化。

3.了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备方法。

一铁的氧化物1.铁的存在铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以＋2价和＋3价化合物的形式存在。

2.铁的氧化物(1)物理性质(2)化学性质①稳定性： Fe2O3、Fe3O4较稳定；FeO不稳定，受热能氧化为Fe3O4。

②与酸反应：FeO、Fe2O3都是碱性氧化物，都能与酸反应生成盐和水。

分别写出它们与盐酸反应的离子方程式：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。

1.金属单质A可发生以下反应。

试推断：(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)：A________、B________、C________、D________、E________。

(2)写出反应③和⑤的离子方程式：③_____________________________；⑤______________________。

答案(1)Fe Fe2O3Fe3O4Cu H2(2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑解析推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。

如本题中结合B、C 的颜色及与CuCl2、稀盐酸反应的性质可推知A为Fe。

二铁的氢氧化物1.铁的氢氧化物的制备(1)都能与酸反应生成相应的盐和水，它们分别与盐酸反应的离子方程式是①Fe(OH)3＋3H ＋===Fe 3＋＋3H 2O ，②Fe(OH)2＋2H ＋===Fe 2＋＋2H 2O 。

(2)不稳定，受热易分解，其化学方程式分别为 ①Fe(OH)3：2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3＋3H 2O ， ②Fe(OH)2：Fe(OH)2=====△FeO ＋H 2O 。

归纳总结铁的氢氧化物的性质及制取(1)氢氧化铁和氢氧化亚铁的物质类别是不溶性碱，其主要化学性质为都能与酸反应生成盐和水，不稳定，受热易分解。

(2)铁的氢氧化物的制取方法是相应盐和碱反应，制取氢氧化亚铁时，常得到红褐色沉淀是因为Fe(OH)2极易被空气中的O 2氧化成Fe(OH)3，所以为了防止NaOH 溶液加入时带入空气，可将吸有NaOH 溶液的长胶头滴管伸入到FeSO 4液面下，再挤出NaOH 溶液。

2.化合物A 、B 组成元素相同，且B 为白色。

C 是一种与B 含有相同价态该金属元素的硫酸盐，向C 中加入适量的NaOH 溶液，可观察到生成的沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀A ，加热A 可得红棕色粉末D 。

回答下列问题：(1)写出各物质的化学式：A________、B________、C________、D________。

(2)写出B 转化为A 的化学方程式：_______________________________________。

写出A 受热分解的化学方程式：_____________________________________________。

答案 (1)Fe(OH)3 Fe(OH)2 FeSO 4 Fe 2O 3 (2)4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3＋3H 2O解析 解答本题的关键是抓住C 与NaOH 溶液反应的特征现象，确定A 是Fe(OH)3，C 是FeSO 4，B 为Fe(OH)2，D 为Fe 2O 3。

3.根据下列实验装置和操作，回答有关问题。

按图中所示装置，用两种不同的操作分别进行实验，观察B 容器中的现象。

(1)先夹紧止水夹a ，再使A 容器中开始反应。

实验中B 容器中观察到的现象是________________________________________________________________________； B 容器中发生反应的离子方程式是___________________________________________。

(2)打开止水夹a ，使A 容器开始反应一段时间后再夹紧止水夹a ，实验中观察到的现象是________________。

B 容器中发生反应的离子方程式是____________________________________________。

答案 (1)容器A 中的溶液进入B 容器中，有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 2OH －＋Fe 2＋===Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3 (2)a 打开时，观察到B 容器中管口有气泡产生，再夹紧a 时，溶液进入B 容器中产生白色沉淀，且长时间不变 2OH －＋Fe 2＋===Fe(OH)2↓解析 此题是一道关于制备Fe(OH)2的创新实验题。

制备Fe(OH)2可有多种不同的方法，但有一共同的特点就是在操作时防止与空气接触，这样才能得到白色的Fe(OH)2沉淀。

本题中当NaOH 中空气未排尽时，NaOH 与FeSO 4反应的产物Fe(OH)2只能短暂存在，但当通入H 2一段时间后，即认为空气已排净，生成的Fe(OH)2能较长时间存在。

三铁盐和亚铁盐1.Fe2＋和Fe3＋的检验向5 mL FeCl2溶液中加入KSCN溶液，现象是溶液无明显变化；向5 mL FeCl3溶液中加入KSCN 溶液，现象是溶液变为红色。

2.Fe3＋的氧化性在盛有氯化铁溶液的试管中，先加入KSCN溶液，再加入铁粉，现象是溶液先变红后褪色，反应的离子方程式是Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；若再向反应后的溶液中加入新制氯水，现象是溶液又变为红色，反应的离子方程式是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

归纳总结1.Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)观察法：浅绿色溶液中含有Fe2＋；棕黄色溶液中含有Fe3＋。

(2)加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为Fe2＋；若直接产生红褐色沉淀的为Fe3＋。

(3)加KSCN：无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋；若溶液变红色的为Fe3＋。

2.Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系(1)Fe只具有还原性。

可被弱氧化剂(H＋、S、Fe3＋等)氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。

(2)Fe2＋既有氧化性又有还原性。

可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。

(3)Fe3＋只具有氧化性，可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。

4.将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。

试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。

(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有____________________________________；(2)若氯化铜有剩余，则容器中可能有_____________________________________；(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有____________，可能有__________。

答案(1)Fe3＋、Cu2＋(2)Fe2＋、Fe3＋或Fe2＋、Cu(3)Fe、Cu Fe2＋解析本题属于物质共存问题。

解答时应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质就不可能大量共存。

本题涉及的反应有①Fe＋2FeCl3===3FeCl2②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe3＋、Cu2＋，因为它们能发生上述①②反应。

(2)若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe2＋、Fe3＋或Fe2＋、Cu。

(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu，可能有Fe2＋。

四铜盐1.物理性质硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其难溶于水。

2.化学性质(1)铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。

(2)铜盐属于重金属盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。

5.下列说法正确的是( )A.铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿B.铜的导电能力不如铝C.由于Cu2＋有氧化性，所以用CuSO4来配制农药D.因为Cu2＋能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒答案 D解析金属铜的化学性质比较稳定，所以使用铜器皿比较安全；铜属于重金属，铜盐有毒，因Cu2＋会与蛋白质作用，使蛋白质变性。

1.下列关于铁矿石的说法正确的是( )A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C.磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色D.Fe3O4俗称铁红答案 C2.证明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是( )A.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B.只需滴加KSCN溶液C.先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色D.滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色答案 C3.向200 mL 0.1 mol·L－1的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为( )A.1.44 gB.1.6 gC.2.82 gD.4.36 g答案 B解析在实验过程中发生如下反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，加热、灼烧时又会发生下列变化：Fe(OH)2―→Fe(OH)3―→Fe2O3，根据反应前后铁原子守恒从而可得所得固体的质量为1.6 g。

4.向含有K＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋的溶液中加入足量Na2O2微热并搅拌后，再加入过量稀盐酸，则溶液中离子的物质的量浓度发生变化的是( )A.Mg2＋B.K＋C.Fe2＋D.Al3＋答案 C解析加入Na2O2发生反应：2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，再加入盐酸：Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O，故原溶液中Fe2＋转化为Fe3＋，Fe2＋的浓度减小，Fe3＋的浓度增大；Mg2＋和Al3＋与氢氧化钠分别生成氢氧化镁、氢氧化铝，但再加入盐酸时又发生中和反应而溶解，因此最终是不变化的。