第八章铁及其化合物B教师版文档格式.docx

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Fe+2HCl→FeC12+H2↑

Fe+H2SO4（稀）→FeSO4+H2↑

（3）与强氧化性酸反应

①铁的钝化：

铁在冷的浓H2SO4、浓HNO3中，表面会形成一层致密的氧化膜，发生钝化现象。

②Fe与稀HNO3的反应：

Fe和稀HNO3的量不同，产物也不同。

Fe+4HNO3（稀）→Fe（NO3）3+NO↑+2H2O

3Fe+8HNO3（稀）→3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O

（4）与水反应：

3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2↑

【注意】铁在热的浓硫酸、浓硝酸中不钝化。

2Fe（少量）+6H2SO4（浓）

Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O

Fe（过量）+2H2SO4（浓）

FeSO4+SO2↑+2H2O

Fe（少量）+6HNO3（浓）

Fe（NO3）3+3NO2↑+3H2O

Fe（过量）+4HNO3（浓）

Fe（NO3）2+2NO2↑+2H2O

（5）与盐溶液反应：

Fe+CuSO4→FeSO4+Cu

Fe十2AgNO3→Fe（NO3）2+2Ag

【例1】下列关于铁的叙述中，正确的是（）

（A）铁是黑褐色金属（B）铁是地壳中含量最多的金属元素

（C）铁能够在氧气中燃烧生成氧化铁（D）铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中容易生锈

【解析】本题考查了铁的常见性质，铁是银白色的金属，只是在冶金工业中我们称铁为黑色金属，所以A错误；

在地壳中的含量铁排在铝之后，位于第二住，所以B错误；

铁能够在加热的情况下与氧气剧烈反应，但是生成的是四氧化三铁，不是氧化铁，所以C错误；

在初中我们学习过铁在潮湿的环境中容易生锈（具体的原理是发生吸氧腐蚀，此处可根据学生情况适当回顾原电池知识），所以D正确。

答案D

【点拨】冶金工业上根据金属主要氧化物的颜色将其分为黑色金属和有色金属，铁在地壳中的含量仅次于金属铝。

【例2】下列物质在常温下接触时无明显现象的是（）

（A）铁和浓盐酸（B）铁和稀硫酸（C）铁和浓硫酸（D）铁与稀硝酸

【解析】本题考查的知识点是金属的钝化。

题目的意思要读懂，要求的是接触时没有明显现象的，而并不是不反应。

要常温接触反应且无现象就要考虑到金属的钝化现象，铁与浓盐酸、稀硝酸在常温下就可以反应，铁与浓硫酸在常温下会发生金属的钝化现象。

答案C

【例3】将过量的铁粉投人到硫酸和硫酸铜的溶液中，充分反应后过滤，滤纸上留有的物质是（）

（A）铁和铜（B）铁（C）铜（D）没有固体

【解析】此题是Fe的性质的综合应用。

Fe+H2S04（稀）→FeS04+H2↑，Fe+CuS04→FeS04+Cu。

因为铁粉过量，说明CuS04会完全反应，所以滤纸上的物质有Fe和Cu，故选A。

2、铁的重要化合物

（1）铁的氧化物（此处建议老师要求学生填写表格。

【注意】铁是过渡金属元素的代表，是变价金属。

铁能失去最外层2个电子，也能失去次外层1个电子。

因此铁通常显+2价和+3价，且+3价更稳定。

3、铁的氢氧化物

【注意】

（1）在碱类中，Fe（OH）2有较强的还原性，Fe（OH）3有较强的氧化性：

Fe（OH）2与强氧化性酸，如HNO3反应，则被氧化成Fe3+，Fe（OH）3与还原性酸，如HI反应，则被还原为Fe2+。

（2）制备Fe（OH）2时，需注意以下问题：

①Fe2+必须是新制的并放入铁粉以防Fe2+被氧化成Fe3+；

②除去溶液中溶解的O2，其方法是加热NaOH溶液；

③滴管末端插入试管内的液面以下；

④必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。

【例4】以下一些氧化物和单质之间可发生如下图所示的反应：

其中，氧化物（I）是红棕色固体、氧化物（II）、（Ⅲ）、（IV）在反应条件下都是气体。

（1）氧化物（I）的化学式（分子式）是。

氧化物（1I）的化学式（分子式）是。

（2）反应①的化学方程式是。

反应②的化学方程式是。

反应③的化学方程式是。

【解析】氧化物（I）为红棕色固体，故其为Fe2O3；

又知Fe2O3+氧化物（Ⅱ）→单质（I）+氧化物（Ⅳ），故氧化物（Ⅱ）为CO，氧化物（Ⅳ）为CO2。

又知CO+氧化物（Ⅲ）→CO2+单质（Ⅱ），故氧化物（Ⅲ）为H2O，单质（Ⅱ）为H2，单质（Ⅲ）为C，单质（I）为Fe。

答案：

（1）Fe2O3；

CO

（2）①Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

②CO+H2O

CO2+H2

③H2O+C

H2+CO（如写可逆号，同样正确）

4、铁盐和亚铁盐

（1）Fe2+和Fe3+比较

（2）“铁三角”的转化关系及举例

①FeO+H2

Fe+H2O

②Fe+2HCl→FeCl2+H2↑

③2FeCl2+C12→2FeCl3

④2FeCl3+Fe→3FeCl2

⑤3Zn+2FeCl3→3ZnCl2+2Fe

⑥2Fe+3C12

2FeCl3

【注意】要弄清两点：

一是反应的条件和环境（否则记忆方程式无意义）。

二是要从氧化剂、还原剂强弱去考虑反应的进行与否。

（3）Fe2+和Fe3+的检验

▲Fe3+的检验

①滴加KSCN（或NH4SCN）无色溶液，溶液变成红色。

Fe3++3SCN-→Fe（SCN）3

②滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀。

Fe3++30H-→Fe（OH）3↓（红褐色）

▲Fe2+的检验

①先滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入新制氯水，溶液立即变成红色。

2Fe2++C12—2Fe3++2C1-Fe3++3SCN-→Fe（SCN）3

②滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，随后沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

Fe2++20H-→Fe（OH）2↓（白色）

4Fe（OH）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3（红褐色）

【例5】Fe（N03）2水溶液呈绿色，将Fe（N03）2溶于水，水溶液存在如下平衡：

Fe2++2H2O

Fe（OH）2+2H+，现向溶液中加入一定量的稀H2SO4溶液，那么溶液变化正确的是（）

（A）变得更绿（B）绿色变浅（C）变黄（D）没有变化

【解析】本题有一定的迷惑性，有同学认为增加了溶液中H+浓度，平衡向左移动，所以选A。

其实溶液中有N03-，遇到H+，它们就能将Fe2+氧化成Fe3+，正确答案应选C。

【点拨】溶液中当有硝酸盐提供N03-且其他酸提供H+时，溶液同样有强氧化性，因此身体特别要仔细。

【例6】据人民网——国际金融报报道：

全球最大铁矿石生产商必和必拓的中国总裁克林顿▪丹尼斯2005年12月8日在北京表示，由于供应紧张，全球铁矿石价格在未来两年内将继续上涨。

则下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是（）

（A）赤铁矿的主要成分是Fe3O4

（B）铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2

（C）除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉，然后过滤

（D）Fe3+与KSCN产生血红色沉淀

【解析】赤铁矿的主要成分是Fe2O3，铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，铁离子与KSCN溶液变为血红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验铁离子的存在。

三、课堂练习

1．最近，科学家冶炼出了纯度高达99.9999％的铁，你估计它不会具有的性质是（）

（A）硬度比生铁低

（B）在潮湿空气里放置不易生锈

（C）与4mol／L盐酸的反应速率比生铁快

（D）在冷的浓HNO3中可钝化

【解析】题目中这么高纯度的铁当然相当于是一种纯净物，作为纯铁和生铁（即铁合金），在性质上的不同主要是纯铁的熔沸点应高于合金的，硬度低于合金的。

所以A是正确的。

在潮湿空气里主要是看能否构成原电池反应，即有没有电化腐蚀。

根据原电池的构成条件，纯铁不能形成原电池，所以不易生锈也正确。

C选项是错的。

理由是置换反应速率小于构成原电池反应的速率。

D也正确，这是铁的一个特性，与浓HNO3接触，易钝化。

【点拨】该题是让学生巩固有关合金性质、金属腐蚀原理等知识的基础题，只是多了一个数据"

99．9999％的铁”，希望学生能分析并作出正确判断。

任何一种物质的纯度都是有一定精确度的，100％纯度的物质几乎是不存在的。

2．把铁片分别放人下列溶液中充分反应，反应后溶液质量减少的是（）

（A）H2S04（B）CuS04（C）FeS04（D）HCl

【解析】A、D项中反应的Fe的质量比选出的H2质量大，所以反应后溶液质量均增大；

Fe与FeS04不能反应，故C不正确；

B项中生成Cu的质量大于反应掉的Fe的质量，所以溶液质量减少。

答案B

3．

（1）实验室的废酸液不能直接倒人下水道，是因为。

（2）工人师傅在切割钢板时，常用硫酸铜溶液画线是因为（用化学方程式表示）。

【解析】下水道一般是铁制品，废酸液会与铁反应，将其腐蚀掉；

在金属活动性顺序中，铁比铜活泼，铁能置换出硫酸铜中的铜，使画线处有明显的痕迹。

（1）酸液会腐蚀下水道的金属管道

（2）Fe+CuS04→FeS04+Cu

4．将8..4g铁粉和3.2g硫粉均匀混合后，隔绝空气加热至红热，冷却后加入足量盐酸，在标准状况下收集到的气体体积是（）

（A）1．12L（B）2．24L（C）3．36L（D）1．2mol

【解析】Fe+2H+→H2↑+Fe2+，FeS+2H+→Fe2++H2S↑。

而S与HCl不反应，故只需以Fe的量计算气体即可。

C

5．铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入足量硝酸钾，再加入过量的氨水，有沉淀生成。

过滤、加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。

上述沉淀和残渣分别为（）

（A）Fe（OH）3；

Fe2O3（B）Fe（OH）2；

FeO

（C）Fe（0H）2；

Fe（0H）3（D）Fe2O3；

Fe（0H）3

【解析】铁屑溶于过量稀硫酸生成硫酸亚铁溶液，加入硝酸钾又被氧化为Fe3+，再加氨水则产生红褐色氢氧化铁沉淀，加热沉淀则分解生成氧化铁。

A

6．已知A、B、C、D、E、F、G是常见的七种物质，B是一种气体单质，D是浅绿色溶液，G为蓝色溶液，它们之间可以发生如下图所示的转化关系。

（1）写出下列转化的化学方程式

①C→A

②G→D

（2）由F转化为E的反应置换反应（填“都是”不一定是”或“都不是”）。

【解析】本题是一道有关铁、铜及其化合物的推断题，命题目的是考查综合判断、推理的能力。

物质的特征颜色及物质问的转化关系是解题的突破口。

本题的着眼点是蓝色溶液G应为CuS04溶液，浅绿色溶液D能由G→D转化而来，D应为FeSO4溶液，则C为Fe，根据C→E、F→G，可得出E为Cu，可用H2、CO、C做还原剂，所以不一定是置换反应。

（1）①3Fe+2O2

②Fe+CuS04→FeS04+Cu

（2）不一定是

【归纳】化学推断题是依据化学原理和知识，通过严密的逻辑推理得出正确结论的题型。

该类试题知识综合性强、涉及面广、题型新颖灵活、解题能力要求高、灵活性强、题设条件比较隐蔽或实验现象较多，因而有一定的难度，其解题的一般方法是：

7．将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCI2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，则容器中还可能有；

（3）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有，可能有；

（4）若氯化铁有剩余，则容器中不可能有。

【解析】该题属物质共存问题，解答该题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。

（1）若铁粉有剩余，则容器中就不可能有Fe3+、Cu2+。

（2）若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe3+、Fe2+。

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

（4）若FeCl3有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu。

【答案】

（1）Fe3+、Cu2+

（2）Fe3+、Fe2+（3）Fe、Cu；

Fe2+（4）Fe、Cu

8．向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·

L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（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）11．2g（B）5．6g（C）2．8g（D）无法计算

【错解】D

【错解分析】本题若用常规方法（列方程组），十分繁琐。

从整体角度去思考，“查终态（只有FeCl2）、析守恒（Fe守恒）”，则十分简便。

不能从始态、终态的高度认识问题是对这类题感到困难的原因。

依题意，FeO、Fe、Fe304与盐酸恰好完全反应，溶液中的溶质只有FeCl2，则m（Fe）=2．8g。

【正解】C

9．如下图所示，当容器A中的反应开始后，若分别进行下列操作，请回答有关问题：

（1）若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象发生?

（2）若弹簧夹C关闭一会儿，容器A中的反应还在进行时，B容器中有什么现象发生?

写出B容器中有关反应的化学方程式：

【错解】

（2）容器A中的溶液进入容器B，容器B中有白色沉淀生成NaOH+FeSOt——Fe（0H）z++Nazsot

【错解分析】当NaOH中空气未排尽时Fe（OH）2只能暂时存在，容易被氧化成Fe（OH）3。

【正解】

（1）容器B中的导管口有气泡冒出

（2）容器A中溶液进入容器B，容器B中有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色

Fe2++20H-→Fe（OH）2↓（白色）4Fe（OH）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3（红褐色）

10．把一定质量的铁块放人一定质量的硫酸铜溶液中，过一会儿，取出，发现溶液质量比原来减少了2g，求参加反应的铁的质量及生成的铜的质量。

差量法计算可得铁的质量为14g，生成铜的质量为16g

四、课堂总结（以学生复述为主，老师适当引导，解答请见前面知识梳理。

1．铁三角的转化回顾

2．FeCl3变色总结

（1）向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈血红色；

（2）FeCl3溶液能使紫色石蕊试液呈红色；

（3）FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；

（4）向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成淡黄色沉淀；

（5）向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的Na2S溶液过量时，又生成黑色沉淀；

（6）向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色；

（7）向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色；

（8）将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色；

（9）向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变紫色；

（10）将FeCl3溶液滴人AgNO3溶液中，生成白色沉淀；

（11）将FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合，放出气体，生成红褐色沉淀；

（12）将饱和FeCl3溶液滴人沸水中，生成红褐色Fe（0H）3胶体。

五、视野拓展

铁与动植物

铁是人体健康、植物生长所必需的元素之一。

一个成年人的身体里约含3～5g铁元素，其中70％以上在血红蛋白里。

人体必须保证足够的铁的摄入，如果每天膳食中的含铁量太低，长时间供铁不足，就会患缺铁性贫血。

这类病人往往面色苍白，并有头昏、无力、心悸、气急等症状。

因此，应多吃一些含铁丰富的食物。

含铁较多的食物有动物的肝脏、苋菜、芹菜、番茄等。

植物生长也离不开铁，铁是植物制造叶绿素时不可缺少的催化剂。

如果一盆花很快失去艳丽的颜色和芳香的气味，叶子发黄枯萎，这就是土壤中缺铁的特征，就应施加如硫酸亚铁等予以补充。

六、课后作业

1．下列溶液可以用铁器贮存的是（）

（A）浓硝酸（冷）（B）浓盐酸

（C）稀硫酸（D）硫酸铜溶液

2．下列物质中，不能由两种元素直接化合制得的是（）

（A）FeS（B）FeCl3（C）FeCl2（D）Fe2O3

3．下列有关铁的反应的化学方程式，正确的是（）

（A）4Fe+3O2

2Fe2O3

（B）Fe+H2S04→FeS04+H2↑

（C）2Fe+6HCl→2FeCl3+3H2↑

（D）2Fe+3CuS04→Fe2（S04）3+3Cu

4．除去硫酸亚铁溶液中的少量硫酸铜的方法是（）

（A）加过量锌粉，再过滤，保留滤液（B）加过量铜粉，再过滤，保留滤液

（C）加过量氢氧化钠溶液，再过滤，保留滤液（D）加过量铁粉，再过滤，保留滤液

5．硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。

某贫血患者每天需补充1．40g铁元素，服用的药物中含硫酸亚铁的质量

至少为（）

（A）3．80g（B）6．95g（C）10．00g（D）3．18g

6．将一根洁净的铁钉放人一支大试管中，再向试管内注入适量的稀硫酸，可以看到铁钉的表面有大量的产生，试管中液体的颜色变化是。

7．下列物质反应后一定有+3价铁生成的是（）

①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加入KNO3③Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中

（A）①（B）①③（C）①②（D）全部

8．如左下图所示，烧杯中质量相同的铁圈和银圈用一棍绝缘细丝相连，在两者之间同样用一根绝缘细丝吊住，并使其在水中保持平衡，然后小心地从烧杯中央滴人CuSO4溶液，反应一段时间后，观察到铁圈和银圈的现象是（注：

银与硫酸铜不反应）。

9．写出右上图所列物质转化的化学方程式。

①

②

③

10．将一定质量的含50％Fe2O3的赤铁矿装入一硬质试管中，通入CO，高温下充分反应，将生成的气体全部通入足量的澄清石灰水中，生成白色沉淀3g。

将反应后留在试管中的剩余固体冷却后进行检验，结果是铁和赤铁矿的混合物，称重共4．8g。

（1）写出上述反应的化学方程式：

（2）通入CO在标准状况下是L。

（3）反应的赤铁矿是g。

（4）生成的铁是g。

（5）原赤铁矿是g。

11．铁匠师傅把红热的铁块浸人水中，产生“嗞嗞”声音，并有气泡产生，铁块表面生成一层黑色固体，这叫做“淬火”。

“淬火”过程中铁与水发生3Fe+4H20

Fe304+4H2↑反应。

为验证该反应，做下面的实验（如右图所示）：

①将一个可乐瓶去底，瓶口塞一带尖嘴玻璃管的单孔胶皮塞，将尖嘴用小木棍堵上；

②瓶中注满水，设法立在盛水的水盆中，把带长柄的烧红铁块插入水中瓶下位置。

请回答下列问题：

（1）如右图所示收集气体的方法叫做法。

（2）怎样验证可乐瓶收集到的气体?

（3）怎样证明铁块表面生成的黑色固体不是铁?

（4）为了收集到较多的气体，除了多次把铁块烧红插入水中瓶下位置，而且在每次烧红铁块前还要除去铁块表面的黑色固体外，还要在加热时给铁块罩上铁皮外罩。

罩铁皮外罩的作用是

12．A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属；

通常情况下，A为固体，B为液体，C为气体。

D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体，H在常温下为液体。

它们之间的转化关系如下图所示（其中某些反应条件和部分反应物已略去）。

（1）写出化学式：

A，D，E，X

（2）在反应①~⑦中，不属于氧化还原反应的是（填编号）。

（3）反应⑥的离子方程式为；

D除了可与F反应得到一种红色溶液外，还可与某有机物反应生成紫色物质，该有机物是（填名称）。

（4）反应⑦的化学方程式为；

该反应中每消耗0．3mol的A，可转移电子mol。

（5）写出D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式：

。

1．A

2．C

3．B解析：

铁在氧气中燃烧生成Fe304，故A错误；

铁在置换反应中显+2价．故C、D错误。

4．D解析：

除杂质的原则是所加试剂能与杂质反应，但不能与主要成分反应。

且反应后不引入新的杂质。

5．A

6．气泡由无色变为浅绿色

7．C

8．铁圈表面有红色固体生成，且铁圈一侧下沉

9．①2FeCl3+Fe→3FeCl2

②2Fe（OH）3

Fe2O3+3H2O

③3Fe+2O2

Fe3O4

④Fe+S

FeS

10．

（1）Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2

CO2+Ca（OH）2→CaCO3↓+H2O

（2）0.672

（3）1.6

（4）1.12

（5）6．88

11．

（1）排水集气

（2）拔下尖嘴上的木棍，点燃气体，在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯，杯壁上有水珠出现

（3）取少量黑色固体加入稀盐酸，无气泡生成

（4）减少铁与空气中氧气的反应

解析：

此题是一道信息给予题，解答时只要抓住题给信息，与所学知识合理嫁接，不难得到答案。

对于题（3），答案是开放性的，可以选稀硫酸、稀盐酸、CuS04溶液等，但不能选用磁铁，因Fe和Fe304都具有磁性，都可以被磁铁吸引。

12．

（1）Fe；

FeBr3，Fe304；

HBr

（2）③⑥

（3）Fe3++3SCN-→Fe（SCN）3苯酚

（4）3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2↑0.8

（5）Fe3++3HCO32-→Fe（OH）3+3C02↑