人教版高中化学必修一第8讲：铁及其化合物(教师版)——社会苗世印

铁及其化合物____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．铁的性质；2．铁的重要化合物及其相互转化。

知识点一.铁铁的原子结构示意图如下：1．物理性质⑴常温下，纯铁是银白色具有金属光泽的金属（纯铁的抗蚀力相当强），易导电、导热，有延展性。

⑵铁的熔沸点都很高：熔点是1535℃，沸点是2750℃。

⑶铁能被磁体吸引，在磁场的作用下，自身也能产生磁性。

2．化学性质当跟弱氧化剂反应时：Fe-2e－＝Fe2+；当跟强氧化剂反应时：Fe-3e－＝Fe3+。

⑴铁与非金属的反应：3Fe+2O2 Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3， 2Fe+3Br2＝2FeBr3Fe+I2＝FeI2， Fe+S FeS⑵铁和某些盐（如CuSO4）溶液的反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu⑶铁与酸的反应：与非氧化性酸：Fe+2H+＝Fe2++H2↑⑷铁与水蒸汽的反应：3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2（注意产物是Fe3O4）注意：①该实验所用铁粉为还原铁粉（即刚用还原的方法得到的铁粉）。

②实验中收集气体，并通过爆鸣实验来验证氢气的产生。

知识点二. 铁的化合物1．铁的氧化物（1）FeO不稳定，在空气里受热，就迅速被氧化成Fe3O4。

（2）Fe2O3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿（主要成分是Fe2O3）是炼铁的原料。

（3）Fe的常见化合价只有+2价和+3价，Fe3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe2O3的形式。

FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。

2．铁的氢氧化物4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O（受热分解）要点解释：Fe(OH)2的制备要点：①．硫酸亚铁要现配（配制时，蒸馏水要煮沸，以减少蒸馏水中溶解的氧，防止亚铁离子被氧化）。

②．制取Fe(OH)2时，要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油（不能用CCl4），以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应。

3．铁盐和亚铁盐：知识点三. Fe 2+、Fe 3+、Fe 的相互转变——“铁三角”1．Fe 只具有还原性，可以被氧化剂氧化成Fe 2+、Fe 3+。

（1）Fe 能被S 、Fe 3+、Cu 2+、H +等较弱氧化剂氧化为Fe 2+，如Fe+S FeS ，Fe+2Fe 3+＝3Fe 2+。

（2）Fe 能被Cl 2、Br 2、HNO 3、浓H 2SO 4等强氧化剂氧化为Fe 3+，如2Fe+3Cl 22FeCl 3。

2．Fe 2+既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe 3+，也可以被还原为Fe 。

（1）当Fe 2+遇到强氧化剂O 2、Cl 2、HNO 3、KMnO 4等时，被氧化为Fe 3+，如2Fe 2++Cl 2＝2Fe 3++2Cl （2）当Fe 2+遇到C 、Al 、Zn 、CO 等还原剂时，可以被还原为Fe ， 如Fe 2++Zn ＝Zn 2++Fe ，FeO+CO Fe+CO 2。

3．Fe 3+具有较强氧化性，可被还原为Fe 2+或Fe 。

（1）Fe 3+被C 、CO 、活泼的金属（钾、钠、钙除外）还原为Fe ， 如Fe 2O 3+3CO2Fe+3CO 2，Fe 2O 3+2Al2Fe+Al 2O 3。

（2）Fe 3+被KI 、H 2S 、Fe 、Cu 、SO 2等还原为Fe 2+，如2Fe 3++Cu ＝2Fe 2++Cu 2+。

要点解释：①．不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时，要注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。

②．利用以上转化关系，可总结出铁及不同价态的铁的化合物的性质、用途、试剂保存、溶液配制、除杂等。

如Fe 2+的溶液中含有Fe 3+，可加入Fe 粉以除去Fe 3+等。

知识点四. Fe 2+、Fe 3+的鉴别△点燃△类型一：金属与水（水蒸气）反应的实验探究例1．如下图所示，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近火焰点火。

（1）所观察到的现象是________，有关反应的化学方程式是________。

（2）干燥管内可装入的试剂是________，其作用是________。

干燥管还可用________（填装置名称）代替。

（3）玻璃管中石棉绒的作用是________。

实验开始时应先点燃________，实验结束时，应先熄灭______。

解析;常温下Fe不与H2O发生反应，但在高温下，Fe与H2O (g)反应生成Fe3O4和H2。

因铁粉和Fe3O4均为黑色，因此实验过程中固体颜色无明显变化，但产物H2可用点燃的方法验证。

石棉绒成分为硅酸盐，它耐高温且性质稳定，是铁粉的载体。

答案:（1）红热的铁与水蒸气反应，放出气体，这种气体靠近火焰点火时，能燃烧或发出爆鸣声 3Fe+4H2O (g)Fe3O4+4H2△（2）碱石灰（或无水CaCl 2、硅胶等） 吸收水蒸气，干燥氢气 U 形管 （3）铁粉的载体，增大铁粉与水蒸气的接触面积 酒精灯 酒精喷灯 类型二：铁的氧化物、氢氧化物的性质例2. 有0.4 g 铁的氧化物，用足量的CO 在高温下将其还原，把生成的CO 2全部通入足量的澄清石灰水中，得到0.75 g 固体沉淀物。

这种铁的氧化物的化学式为（ ）。

A ．FeO B ．Fe 2O 3 C ．Fe 3O 4 D ．Fe 4O 5解析:可设这种铁的氧化物的化学式为Fe x O y ，则发生的反应为Fe x O y +yCO xFe+yCO 2，Ca(OH)2+CO 2＝CaCO 3↓+H 2O 。

从而得到Fe x O y 与CaCO 3的关系式为：Fe x O y ～ yCaCO 3 56x+16y 100y 0.4 g 0.75 g56161000.4g 0.75g x y y+=解得：x∶y＝2∶3。

所以，这种铁的氧化物的化学式为Fe 2O 3。

答案:B类型三：铁盐和亚铁盐的性质3例3. 将铁粉、铜粉、FeCl 3溶液和CuCl 2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，则容器中不可能有的离子是：________；铜单质________（填“一定”或“可能”）存在。

（2）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是________，Fe 2+________（填“一定”或“可能”）存在。

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+2FeCl 3＝3FeCl 2 ②Fe+CuCl 2＝Cu+FeCl 2 ③Cu+2FeCl 3＝2FeCl 2+CuCl 2（1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe 3+、Cu 2+，因为它们能发生上述①②反应，一定有铜单质。

（2）若FeCl 3和CuCl 2都有剩余，则容器中一定没有Fe 、Cu ，一定有Fe 2+。

答案:（1）Fe 3+、Cu 2+一定 （2）Fe 、Cu 一定高温类型四：Fe(OH)2的制取例4.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。

方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

（1）除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。

（2）生成白色Fe(OH)2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：在如右图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是________。

（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是________。

（3）为了制得白色Fe(OH)2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，其理由是________。

解析:方法一：（1）气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。

（2）避免生成的Fe(OH)2被空气（氧气）氧化。

方法二：两支试管，试管Ⅱ是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管Ⅰ中，所以制取FeSO4时应放在试管Ⅰ中，而在试管Ⅱ中盛不含O2的NaOH溶液。

当Fe与稀H2SO4放入试管Ⅰ后，产生的H2可从试管Ⅰ内短管处排出试管Ⅰ内空气，经过止水夹通入试管Ⅱ中，再排尽试管Ⅱ内空气。

然后关闭止水夹，试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，H2产生的压强将试管Ⅰ内FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内。

在此压液过程中，液体都处于H2环境，从而避免了被空气中的O2氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间。

答案:方法一：（1）煮沸（2）避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二：（1）稀H2SO4、铁屑（2）NaOH溶液（3）检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹（4）试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管I和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入基础演练一．选择题1．随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。

为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以加入的化学物质是（）。

A．无水硫酸铜 B．硫酸亚铁 C．食盐 D．生石灰2．用一种试剂就可以将：NaOH、NH4SCN、AgNO3、Na2SO4四种无色溶液一一鉴别出来，这种试剂是（）。

A．溴水 B．FeCl3 C．Fe(NO3)3 D．BaCl23．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2。

向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（）。

A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无4．在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是（）。

A．使酚酞试液变红的溶液：Na+、Cl－、SO42－、Fe3+B．含有大量Al3+的溶液：Na+、NH4+、SO42－、Cl－C．含有大量Fe3+的溶液：Na+、Mg2+、NO3－、SCN－D．碳酸氢钠溶液：K+、SO42－、Cl－、H+5．在雷达的微波过滤器里使用的铁氧磁性体为钇铁石榴石（Y3Fe5O12），其中Y最高正价为+3价。