铁及其化合物 【新教材】人教版高中化学必修
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第一节 铁及其化合物
1.结合真实情境中的应用和实验,了解铁及其氧化物、氢氧化物、铁盐、亚铁盐的主 要性质。 2.能依据教材给出的问题,设计简单的实验方案制备Fe(OH)2,检验Fe2+、Fe3+。 3.了解铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁盐、亚铁盐在生产、生活中的应用。 4.结合实例了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。
Fe3++3OH-
Fe(OH)3↓
转化
化学方程式:
4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
现象:白色沉淀迅速变为 灰绿 色,最终变为 红褐 色
4 | 铁盐和亚铁盐 1.Fe2+与Fe3+的转化
实验操作
现象
溶液由棕黄色变为 溶液变成
浅绿色 溶液 红色
无明显变化
离子反应 2Fe3++Fe
3Fe2+,2Fe2++Cl2
(✕ )
Fe2+失去电子,表现还原性。
10.向溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,说明溶液中不含Fe2+ ( ✕ )
向溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,只能说明溶液中存在Fe3+,不能确定是否含有
Fe2+。
1|Fe、Fe2+和Fe3+的转化
利用“价—类”二维图能更好地掌握元素化合物的性质,明确元素化合物之间转化的 关系。下面是铁元素的“价—类”二维图。
密度 7.86 g·cm-3
金属共性 具有导电性、导热性、延展性
熔点 1 535 ℃
特性 能被磁体吸引
知识拓展 铁能导电,但导电性不如铜和铝。金属中导电性最强的是银。
3.铁的化学性质(能写离子方程式的写离子方程式)
2 | 铁的氧化物
FeO
俗称
—
Fe2O3 铁红
Fe3O4 磁性氧化铁
颜色和状态
黑色粉末
2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3
结论
Fe3+
Fe2+
2.含Fe2+、Fe3+的除杂问题
主要成分 FeCl3(aq) FeCl2(aq) FeCl2(aq)
杂质 FeCl2(aq) FeCl3(aq) CuCl2(aq)
除杂方法 加入氯水或H2O2 加过量 铁粉 后过滤 加过量 铁粉 后过滤
⑥ 红棕 色粉末
黑色晶体
铁的价态 水溶性
+2价 不溶
+3价 不溶
+2价、+3价 不溶
与盐酸反应 (离子方程式)
⑦ FeO+2H+ Fe2++H2O
⑧ Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O
⑨ Fe3O4+8H+ Fe2++2Fe3++4H2O
与CO的反应 用途
FexOy+yCO xFe+yCO2 Fe2O3常用作油漆与涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料
问题
1.相同价态的氧化物、氢氧化物、盐之间的转化一般利用复分解反应,以含+3价铁的
物质为例,完成氧化物、氢氧化物、铁盐转化的离子方程式。
提示:Fe2O3+6H+
2Fe3++3H2O、Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O、Fe3++3OH-
Fe(OH)3↓、Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O。 2.不同价态的物质转化一般利用氧化还原反应,试用离子方程式完成Fe2+、Fe3+之间
的转化。
提示:2Fe3++Fe
3Fe2+、2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl-。
3.高铁酸钾是一种新型高效非氯消毒剂,主要用于饮用水的消毒和净化。从价态的
角度分析高铁酸钾消毒的原理。为什么高铁酸钾还能净水?
提示:高铁酸钾中铁元素为+6价,具有强氧化性,能杀菌、消毒。高铁酸钾的还原产 物为Fe3+,在溶液中能生成胶体,能吸附水中的杂质,起到净水的作用。
3 | 铁的氢氧化物
颜色 溶解性
Fe(OH)2 白色固体
不溶
Baidu Nhomakorabea
Fe(OH)3 红褐 色固体
不溶
稳定性
在空气中易转化为Fe(OH)3
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
与盐酸反应 (离子方程式)
Fe(OH)2+2H+
Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O
制备
Fe2++2OH-
Fe(OH)2↓
7.Fe3O4中铁元素的化合价有+2和+3价,所以Fe3O4为混合物 ( ✕ )
Fe3O4是纯净物。
8.向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液,会生成红色沉淀 ( ✕ )
向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液,溶液变为红色,没有沉淀生成。
9.Fe2+可以被Cl2氧化为Fe3+,说明Fe2+具有氧化性
Fe、Fe2+和Fe3+之间的转化 (1)Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化为Fe2+、Fe3+
(2)Fe2+既具有氧化性又具有还原性 (3)Fe3+具有较强氧化性,可被还原为Fe2+或Fe
2|Fe2+和Fe3+的检验
为严厉打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂行为,有关部 门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂”名单。某同学为 探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况,设计了如下实验方案:
问题
1.试剂1的主要成分是什么?为什么淡红色溶液加入新制氯水后溶液变为深红色?
写出上述过程中涉及的离子方程式。
提示:Fe3+与KSCN溶液反应生成Fe(SCN)3,使溶液显红色,所以试剂1的主要成分是
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
1.杜甫名句“朱门酒肉臭,路有冻死骨”中的“朱门”是因油漆中含有FeO ( ✕ ) “朱门”是因为门上的涂料中含有Fe2O3。 2.铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种(约4~5克),缺铁性贫血已成为仅次 于结核病的全球患病率最高、耗资最大的公共卫生问题,铁在人体中以Fe2+形态存 在 (√) 3.缺铁性贫血治疗时可以口服含硫酸亚铁的药品,该药品应该密封保存 ( √ ) 4.铁与过量的硫粉共热的产物是Fe2S3 ( ✕ ) 铁与硫粉共热反应生成FeS。 5.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 ( ✕ ) Fe在Cl2中燃烧一定生成FeCl3,与反应物的量无关。 6.Fe2O3是碱性氧化物,其和水反应可制备Fe(OH)3 ( ✕ ) Fe2O3不能与水反应。
1 | 铁单质 1.铁的存在与应用 (1)铁的存在
地壳中各元素的含量占比
(2)铁的应用历史
知识拓展 人体缺铁会导致缺铁性贫血,缺铁性贫血患者可通过摄入铁元素来改善身 体状况,生活中可用于补充铁元素的有补铁口服液、铁强化酱油等。
2.铁的物理性质
颜色 银白色、有金属光泽
沸点 2 750 ℃
状态 固体
1.结合真实情境中的应用和实验,了解铁及其氧化物、氢氧化物、铁盐、亚铁盐的主 要性质。 2.能依据教材给出的问题,设计简单的实验方案制备Fe(OH)2,检验Fe2+、Fe3+。 3.了解铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁盐、亚铁盐在生产、生活中的应用。 4.结合实例了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。
Fe3++3OH-
Fe(OH)3↓
转化
化学方程式:
4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
现象:白色沉淀迅速变为 灰绿 色,最终变为 红褐 色
4 | 铁盐和亚铁盐 1.Fe2+与Fe3+的转化
实验操作
现象
溶液由棕黄色变为 溶液变成
浅绿色 溶液 红色
无明显变化
离子反应 2Fe3++Fe
3Fe2+,2Fe2++Cl2
(✕ )
Fe2+失去电子,表现还原性。
10.向溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,说明溶液中不含Fe2+ ( ✕ )
向溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,只能说明溶液中存在Fe3+,不能确定是否含有
Fe2+。
1|Fe、Fe2+和Fe3+的转化
利用“价—类”二维图能更好地掌握元素化合物的性质,明确元素化合物之间转化的 关系。下面是铁元素的“价—类”二维图。
密度 7.86 g·cm-3
金属共性 具有导电性、导热性、延展性
熔点 1 535 ℃
特性 能被磁体吸引
知识拓展 铁能导电,但导电性不如铜和铝。金属中导电性最强的是银。
3.铁的化学性质(能写离子方程式的写离子方程式)
2 | 铁的氧化物
FeO
俗称
—
Fe2O3 铁红
Fe3O4 磁性氧化铁
颜色和状态
黑色粉末
2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3
结论
Fe3+
Fe2+
2.含Fe2+、Fe3+的除杂问题
主要成分 FeCl3(aq) FeCl2(aq) FeCl2(aq)
杂质 FeCl2(aq) FeCl3(aq) CuCl2(aq)
除杂方法 加入氯水或H2O2 加过量 铁粉 后过滤 加过量 铁粉 后过滤
⑥ 红棕 色粉末
黑色晶体
铁的价态 水溶性
+2价 不溶
+3价 不溶
+2价、+3价 不溶
与盐酸反应 (离子方程式)
⑦ FeO+2H+ Fe2++H2O
⑧ Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O
⑨ Fe3O4+8H+ Fe2++2Fe3++4H2O
与CO的反应 用途
FexOy+yCO xFe+yCO2 Fe2O3常用作油漆与涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料
问题
1.相同价态的氧化物、氢氧化物、盐之间的转化一般利用复分解反应,以含+3价铁的
物质为例,完成氧化物、氢氧化物、铁盐转化的离子方程式。
提示:Fe2O3+6H+
2Fe3++3H2O、Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O、Fe3++3OH-
Fe(OH)3↓、Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O。 2.不同价态的物质转化一般利用氧化还原反应,试用离子方程式完成Fe2+、Fe3+之间
的转化。
提示:2Fe3++Fe
3Fe2+、2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl-。
3.高铁酸钾是一种新型高效非氯消毒剂,主要用于饮用水的消毒和净化。从价态的
角度分析高铁酸钾消毒的原理。为什么高铁酸钾还能净水?
提示:高铁酸钾中铁元素为+6价,具有强氧化性,能杀菌、消毒。高铁酸钾的还原产 物为Fe3+,在溶液中能生成胶体,能吸附水中的杂质,起到净水的作用。
3 | 铁的氢氧化物
颜色 溶解性
Fe(OH)2 白色固体
不溶
Baidu Nhomakorabea
Fe(OH)3 红褐 色固体
不溶
稳定性
在空气中易转化为Fe(OH)3
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
与盐酸反应 (离子方程式)
Fe(OH)2+2H+
Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O
制备
Fe2++2OH-
Fe(OH)2↓
7.Fe3O4中铁元素的化合价有+2和+3价,所以Fe3O4为混合物 ( ✕ )
Fe3O4是纯净物。
8.向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液,会生成红色沉淀 ( ✕ )
向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液,溶液变为红色,没有沉淀生成。
9.Fe2+可以被Cl2氧化为Fe3+,说明Fe2+具有氧化性
Fe、Fe2+和Fe3+之间的转化 (1)Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化为Fe2+、Fe3+
(2)Fe2+既具有氧化性又具有还原性 (3)Fe3+具有较强氧化性,可被还原为Fe2+或Fe
2|Fe2+和Fe3+的检验
为严厉打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂行为,有关部 门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂”名单。某同学为 探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况,设计了如下实验方案:
问题
1.试剂1的主要成分是什么?为什么淡红色溶液加入新制氯水后溶液变为深红色?
写出上述过程中涉及的离子方程式。
提示:Fe3+与KSCN溶液反应生成Fe(SCN)3,使溶液显红色,所以试剂1的主要成分是
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
1.杜甫名句“朱门酒肉臭,路有冻死骨”中的“朱门”是因油漆中含有FeO ( ✕ ) “朱门”是因为门上的涂料中含有Fe2O3。 2.铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种(约4~5克),缺铁性贫血已成为仅次 于结核病的全球患病率最高、耗资最大的公共卫生问题,铁在人体中以Fe2+形态存 在 (√) 3.缺铁性贫血治疗时可以口服含硫酸亚铁的药品,该药品应该密封保存 ( √ ) 4.铁与过量的硫粉共热的产物是Fe2S3 ( ✕ ) 铁与硫粉共热反应生成FeS。 5.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 ( ✕ ) Fe在Cl2中燃烧一定生成FeCl3,与反应物的量无关。 6.Fe2O3是碱性氧化物,其和水反应可制备Fe(OH)3 ( ✕ ) Fe2O3不能与水反应。
1 | 铁单质 1.铁的存在与应用 (1)铁的存在
地壳中各元素的含量占比
(2)铁的应用历史
知识拓展 人体缺铁会导致缺铁性贫血,缺铁性贫血患者可通过摄入铁元素来改善身 体状况,生活中可用于补充铁元素的有补铁口服液、铁强化酱油等。
2.铁的物理性质
颜色 银白色、有金属光泽
沸点 2 750 ℃
状态 固体