铁及其化合物

第4讲铁及其化合物考点一变价金属——铁的性质1．纯铁具有金属的共性，如具有________色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被________吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。

2．用化学方程式或离子方程式表示下列变化1．铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为＋2价和＋3价，请归纳总结：(1)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成＋2价？写出有关反应的化学方程式或离子方程式。

(2)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成＋3价？写出有关反应的化学方程式。

2．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。

请将正确答案的序号填在相应的横线上。

①Fe3+ ②Fe2+ ③Fe、Fe2+④Fe2+、Fe3+(1)AB段铁元素以形式存在。

(2)BC段铁元素以形式存在。

(3)CD段铁元素以形式存在。

3装置一装置二实验装置(1)方法一中，装置A的作用_________________________________________________。

方法二中，装湿棉花的作用___________________________________________________。

(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN 溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因： ______________________________________________。

分析铁与稀HNO 3反应的关键一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式： HNO 3过量：Fe ＋4HNO 3===Fe(NO 3)3＋NO↑＋2H 2O ，Fe 过量时：Fe ＋2Fe(NO 3)3===3Fe(NO 3)2，两者相加得总方程式：3Fe ＋8HNO 3===3Fe(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O ，可以用数轴表示：解题时需注意量的围。

即：①n (HNO 3)n (Fe)≥41，产物仅有Fe(NO 3)3，HNO 3可能有剩余；②n (HNO 3)n (Fe)≤83，产物仅有Fe(NO 3)2，Fe 可能有剩余；③83<n (HNO 3)n (Fe)<41，产物为Fe(NO 3)3和Fe(NO 3)2，Fe 和HNO 3都反应完全。

考点二 铁的氧化物、氢氧化物 1．三种氧化物化学式 FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 俗名 色态 铁元素价态与盐酸反应 生成的离子＋2.两种氢氧化物 Fe(OH)2Fe(OH)3色态 与盐酸反应 受热分解制法二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成____色，最后变成 ，反应方程式为___________________________4．FeO分别溶于足量稀盐酸、稀硝酸，写出反应的离子方程式。

5．向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。

若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是( )A．11.2 g B．5.6 g C．2.8 g D．无法计算特别提醒四氧化三铁可以用氧化物表示为Fe2O3·FeO，但其是纯净物，而不是混合物。

6．写出Fe(OH)3和HI反应的离子方程式。

考点三“铁三角”及其应用7．Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性又有还原性，通常以还原性为主，你知道哪些物质能使Fe2＋转化为Fe3＋？用离子方程式表示。

8．Fe3＋处于铁的高价态，能与许多强还原性的物质发生反应，请用离子方程式列举你知道的能实现Fe3＋→Fe2＋的反应。

9．如何除去括号中的杂质(1)Fe2＋(Fe3＋)：_____________________________________________________________(2)FeCl3(FeCl2)：____________________________________________________________(3)FeCl2(CuCl2)：____________________________________________________________(4)Fe(Al)：__________________________________________________________________(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：_______________________________________________________归纳总结(1)判断离子共存,①Fe2＋、Fe3＋均水解，与HCO－3、AlO－2、CO2－3等因水解相互促进，在溶液中不能大量共存。

,②Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO2－3，Fe2＋与NO－3 (H＋)、ClO－、MnO－4 (H＋)在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存。

,(2)盐溶液的配制与保存,①Fe2＋的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2＋水解。

,②Fe3＋的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3＋水解。

考点四检验Fe2＋、Fe3＋的常用方法1．溶液颜色含有Fe2＋的溶液显浅绿色、含有Fe3＋的溶液显黄色2．用KSCN溶液和氯水(1)流程：(2)有关反应：Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3(血红色)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－3．用NaOH溶液加NaOH溶液(1)流程：溶液(2)有关反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)310．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋进行如下实验操作时，最佳顺序为( )①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③实验报告的补充和完善【例1】某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性，请回答下列问题：(1)除胶头滴管外，你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是__________。

(2)请帮他们完成以下实验报告：实验目的：__________________________________________________________________。

试剂：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。

实验记录序号实验容实验现象离子方程式实验结论①在FeCl2溶液中滴入适量氯水溶液由浅绿色变为棕黄色Fe2＋具有还原性②在FeCl2溶液中加入锌片Zn＋Fe2＋=== Zn2＋＋Fe③在FeCl3溶液中加入足量铁粉Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋Fe3＋具有氧化性④Fe3＋具有氧化性实验结论：Fe只有还原性，Fe3＋只有氧化性，Fe2＋既有氧化性，又有还原性。

联想发散：①简述Fe2＋的检验方法： _____________________________________________________。

②将FeCl2溶液加热蒸干并灼烧，最后得到的固体物质是__________，原因是__________。

【例2】某同学为了验证Fe3＋是否能将H2SO3氧化成SO2－4，他用50 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气后，进行以下实验：(1)检验吸收液中的SO2－4：__________________，证明Fe3＋能够把H2SO3氧化成SO2－4。

(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式：2FeCl3＋SO2＋________===________＋H2SO4＋______，反应中的氧化产物是________(写化学式)。

(3)吸收液中除了含有H＋、Cl－、SO2－4以外，对其它成分(Fe3＋、Fe2＋、H2SO3)的可能组合进行探究：①提出假设。

假设1：溶液中存在Fe3＋、Fe2＋；假设2：溶液中存在____ ____。

②设计方案，进行实验，验证假设。

请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。

限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1 mol·L－1 KMnO4溶液、0.1 mol·L－1 KSCN溶液、品红稀溶液。

实验步骤预期现象和结论步骤1：用试管取样品溶液2～3 mL，并滴入______________ 若出现血红色，则假设1成立；若未出现血红色，则假设1不成立(或假设2成立)步骤2：步骤3：Fe(OH)2的制备与实验方案的设计由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。

制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓成功关键：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质。

②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。

下面是几种典型的制备方法：方法一隔绝空气的复分解反应法【例3】用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入__________。

(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。

(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含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________________________________。

方法二氢气氛围中的复分解反应法【例4】在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是_________________________________。

(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是_________________________________。

(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是________________________________________________。

(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是_________________________。

【例5】如图所示制备氢氧化亚铁的改进实验：(1)按图所示组装仪器，向一支小的具支试管中加入2 mL左右的稀盐酸，再加入2 mL左右的煤油，玻璃管下端粘住钠粒(用滤纸吸干表面煤油，切去氧化层)。

(2)将铁丝浸入盐酸，反应放出氢气，待试管空气排尽后，向上提拉铁丝，使铁丝脱离液面。