第五讲 铁及其重要化合物.docx

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第五讲铁及其重要化合物

第五讲铁及其重要化合物

复习重点：

1．了解铁及其重要化合物的主要性质及应用。

2．铁单质的化学性质。

3．铁的重要化合物的氧化还原性；

4．

Fe2+、Fe3+的相互转化是高考的热点

知识梳理：

一、铁

1．铁在周期表中的位置及结构

铁位于第周期第族，原子结构示意图为

Fe―2e―＝（化合价）Fe―3e―＝（化合价）

是地壳中含量的金属元素。

铁分布很广，能稳定地与其他元素结合，常以氧化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、褐铁矿（主要成分是Fe2O3·3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）、钛铁矿（主要成分是FeTiO3）等。

铁是活泼的过渡元素。

2．物理性质

色（粉末为色）、、、、

、、。

3．化学性质——

（1）与非金属反应（与O2、Cl2、S等）

①与氧气反应

现象：

②与氯气反应

现象：

，加水震荡后溶液显色

③与硫反应

比较②和③，说明氧化性>

（2）与水反应

①铁在加热至红热时能与水蒸气发生反应：

3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2

②常温下，铁与水不起反应，但在和等共同作用下，铁易被腐蚀。

（3）与酸反应

①与非氧化性酸：

②与氧化性酸：

常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸会，加热条件下可发生氧化还原反应。

铁与稀硝酸反应：

Fe+HNO3（浓）

（4）与盐溶液的反应

与FeCl3溶液

CuSO4溶液

归纳：

铁的化学性质及在反应后的生成物中显+2价或+3价的规律如下；

练习

1、铁生锈是铁与空气中的、等发生了反应，铁锈的主要成分是。

2、铝、铁两种金属的单质一起化合物在生产、生活中有这广泛的应用。

请回答：

（1）两种金属与稀盐酸反应，除都生成氢气外，还分别生产的盐类物质是、

（填化学式）。

（2）有一种混有铝、铁两种金属粉末的样品，可以利用简单的物理方法分离两种金属粉末，所用物品为。

如果要除去铁粉中还有的铝粉可以加入的试剂是，

发生反应的化学方程式为。

3、铁处于周期表的（   ） 

A.第三周期VⅢB族   B.第三周期VⅢ族C.第四周期VⅢA族 D.第四周期VⅢ族 

4、纯净铁的物理性质有（）

　　①光亮的银白色　②黑色　③在潮湿空气中易腐蚀　④有延展性　⑤能导电导热　⑥硬而脆　⑦能被磁铁吸引，易被磁化　⑧密度比铝小

　A．①③④⑤⑦　　　B．①④⑤⑥⑦　C．①③⑤⑦　　　D．全部

5、下列化合物中，不能通过单质直接化合生成的是（  ） 

A.FeS B.FeCl2  C.FeCl3  D.Na2O2 

6、常温下，能用铁制容器盛放的液体是（    ） 

A.浓氨水  B.CuSO4溶液   C.FeCl3溶液 D.浓H2SO4 

7、下列物质中，不能有金属与盐酸反应制得的是（）

A.AlCl3 B.FeCl2  C.FeCl3  D.CuCl2  

8、为除去FeSO4溶液中的Fe2（SO4）3和CuSO4杂质，可选用的试剂是（  ） 

A.NaOH B.铁粉  C.氨水  D.氯水  

9、28克铁和100ml0.5mol/LFe（NO3）3溶液混和，则（    ） 

A.Fe完全被氧化 B.Fe部分被氧化  

C.溶液中有Fe3+、Fe2+  D.溶液中只有Fe2+ 

10、下列各组阳离子氧化性按递减顺序排列的是（    ） 

A.Cu2+、Fe2+、Ag+、Zn2+     B.Fe2+、Ag+、Zn2+、Cu2+ 

C.Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+  D.Ag+、Fe2+、Cu2+、Zn2+ 

11、将镁粉撒入FeCl3溶液中可观察到的全部现象是（    ） 

①有气泡产生 ②有红褐色沉淀 ③镁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色逐渐变成淡绿色 

A.①正确  B.②错误 C.①②③ D.以上都不对 

12、铁和下列物质反应,能生成+3价化合物的是（）

　①O2②S③HCl④CuCl2⑤HNO3⑥溴⑦H2O

　A．①②⑤B．①⑥C．①⑤⑥⑦D．①⑤⑥

13、将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是（）

　　A．硫酸　　B．氯水　　C．硝酸锌　　D．氯化铜

14、下列溶液中，能使铁粉溶解，但不会产生沉淀和气体的是（）

　A、稀H2SO4　　　B、CuSO4溶液　　C、Fe2（SO4）3　　D、浓HNO3

二、铁的化合物

1．铁的氧化物：

有三种、、

FeO

Fe2O3

Fe3O4

俗称

化合价

色、态

水溶性

和非氧化性酸反应（盐酸）

和强氧化性酸反应（稀硝酸）

与CO反应

稳定性

在空气中氧化为Fe3O4

空气中稳定

在空气中稳定

制备

高温熔融，过量的铁与O2反应：

氢氧化铁加热分解

铁在氧气中燃烧

注意：

①FeO与非氧化性酸相遇时，发生复分解反应，生成亚铁盐；但与强氧化性酸相遇，Fe2+被氧化成Fe3+，生成铁盐

②Fe3O4在三种氧化物中最为稳定，一般不与酸、碱和氧气反应，所以在铁的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保护作用，防止生锈。

Fe3O4是一种复杂的氧化物，它不属于碱性氧化物，可以写成FeO·Fe2O3的形式有+2、+3价

③FeO、Fe2O3是碱性氧化物

④空气中：

6FeO+O2=2Fe3O4

练习题

1、三氧化铁是一种色粉末，俗称，常用于制作和。

2、氧化亚铁是一种色粉末，在空气里受热，可以被氧化成，其产物是具有性的色晶体，俗称。

3、氧化亚铁与盐酸反应的化学方程式是；氧化铁与盐酸反应的化学方程式是；四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式是。

4、工厂中常选用稀硫酸作为“除锈剂”，其原理是

（用化学方程式表示），一般在用“除锈剂”除锈时要特别注意除锈时间不能过长，其原

因是。

5、除去Fe2O3中含有的少量的Al2O3可用的试剂是。

6、下列物质只能与酸反应不能与氢氧化钠溶液反应的是（）

A.四氧化三铁B.铝C.氧化铝D.氢氧化铝

7、下列物质具有磁性的是（）

A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe（OH）3

8、下列物质中可用于做红色颜料的是（）

A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe（OH）3

2．铁的氢氧化物：

氢氧化亚铁—Fe（OH）2

氢氧化铁—Fe（OH）3

色态

水溶性

与酸反应（盐酸）

与强氧化酸反应（稀硝酸）

稳定性

不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：

白色→灰绿色→红褐色

较稳定空气中久置会部分失水成铁锈，受热易分解

制取

①煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气

②煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气③配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉

④用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下：

铁盐与可溶性碱反应：

思考：

①实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液？

②怎样才能使Fe2+溶液长时间保存？

③Fe（OH）2和Fe（OH）3从溶液中析出的现象分别是什么？

④若要观察到白色的Fe（OH）2沉淀，需要具备什么条件：

（1）

（2）

应该如何操作

练习

1、铁有两种氢氧化物：

和。

2、在试管中加入少量的FeCl3溶液，再滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是

，反应方程式为：

。

3、在试管中加入少量Fe2SO4溶液，再滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是

，相关反应的化学方程式是

、。

4、Fe（OH）2、Fe（OH）3都是碱，能与酸反应生成盐和水，分别写出与盐酸反应的化学方程式、。

5、针对NaOH、Ai（OH）3、Fe（OH）2、Fe（OH）3四种氢氧化物，回答下列问题：

（1）其中能溶于水形成溶液的是。

（2）其中只有一种不是白色，给物质是，它的颜色为。

（3）其中有两种物质在溶液中能相互反应，写出这两种物质相互反应的化学方程式：

。

6、以下转化不能通过一步反应实现的是（）

A.Fe（OH）3→Fe2O3B.Fe2O3→Fe（OH）3

C.Fe→FeCl3D.Na→NaOH

7、某溶液中有

四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸;溶液中大量减少的阳离子是（）

A．

B．Mg2+C．Fe2+D．Al3+

8、将Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是（）

A．生成白色沉淀B．生成红褐色沉淀C．有气泡产生D．无变化

9、只用一种试剂可区别

五种溶液,这种试剂是（）

A．Ba（OH）2B．H2SC．NaOHD．AgNO3

10、铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。

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;Fe2O3B.Fe（OH）2;FeO

C.Fe（OH）2、Fe（OH）3;Fe3O4D.Fe2O3;Fe（OH）3

3、铁盐和亚铁盐

①与氢氧化钠反应

FeCl3+NaOH（）

现象：

FeCl2+NaOH（）

现象：

②铁盐（铁为+3价）的氧化性

FeCl3＋Fe＝（）

FeCl3＋Cu＝（）

③亚铁盐（铁为+2价）的还原性

FeCl2＋Cl2＝（）

Fe2+

Fe3+

溶液的颜色

氧化还原性

水解离子方程式

与碱反应

现象

反应方程式

加KSCN溶液的现象及反应

相互转化

4、Fe2+和Fe3+的检验

（1）Fe2＋的检验方法：

①

②

有关的离子方程式为：

③

（2）Fe3＋的检验方法：

①

②

③

练习

1、用毛笔蘸硫氰化钾溶液在白纸上绘画，把纸晾干，用装有FeCl3溶液的喷雾器向绘过图画的白纸上喷FeCl3溶液，可以观察到的现象是。

2、向两只试管分别加入5mlFeSO4溶液和Fe2（SO4）3溶液，各滴入几滴KSCN溶液，其中盛有FeSO4溶液的试管中可以观察到的现象是，盛有Fe2（SO4）3溶液的试管中可以观察到的现象是。

3、在盛有2mlFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管，再滴入几滴KSCN溶液，可以观察到的现象是，其反应的化学方程式为

。

将上层清夜倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，可以观察到的现象是，其反应的化学方程式为。

4、向下列反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液颜色不会变红的是（）

A.氢氧化铁和盐酸B.氧化铁和盐酸C.铁与盐酸D.氯化亚铁中通入氯气

5、将补铁剂配成溶液，滴加几滴KSCN溶液，无现象；滴加几滴氯水，溶液变为红色，说明该补铁剂中含有的铁元素的化合价为。

6、为检验溶液中是否含有Fe3+，可向溶液中加入（）

A.氯化钠溶液B.铁片C.硫氰化钾溶液D.Cl2

7、钠、铁两种金属单质及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用．请回答：

（1）两种金属中，能与冷水发生剧烈反应的是，由此说明，钠的金属性比铁

 （填“强”或“弱”）。

（2）某些补铁剂的成分中含有硫酸亚铁，长期放置会因氧化而变质．检验硫酸亚铁是否变质的试剂是（填序号）。

     ①稀盐酸    ②石蕊溶液    ③KSCN溶液

（3）向硫酸亚铁溶液中滴入氢氧化钠溶液，生成的灰白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，此过程中涉及的氧化还原反应的化学方程式为。

三、铁与铁的化合物之间的相互转化

四、常见铁的化合物的颜色状态

物质

Fe

FeO

Fe2O3

Fe3O4

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Fe2+

Fe3+

Fe（SCN）3

颜色

状态

五、下列物质中含有少量杂质，请在空格中填上适宜的试剂或方法将杂质除去：

物质

杂质

试剂或方法

化学（或离子）方程式

FeCl3溶液

FeCl2

FeCl2溶液

FeCl3

FeSO4溶液

CuSO4

Fe2O3

Al2O3

Fe2O3

Fe（OH）3

Fe（OH）3

Al（OH）3

铁及其化合物练习

1．能说明一定是金属元素的事实是（   ） 

A．原子最外层只有1个电子的元素   B．在化学反应中能失去电子的原子  

C． 在化合物中只有正价没有负价的元素     D．能跟非金属反应的物质 

2．往浅绿色的Fe（NO3）2 溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是（   ） 

A．绿色变深  B．变棕黄色  C．颜色变浅  D．无现象  

3．为了除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3，最好的方法是向此溶液中（   ）            

A．通入氯气  B．加入Zn  C．加入Fe  D．加入Cu 

4．能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是（  ） 

 A．稀H2SO4   B．FeCl3溶液   C．CuSO4溶液   D．FeSO4溶液

5．下列各物质中，不能由组成它的两种元素的单质直接化合得到的是（   ） 

A. FeS      B. FeCl2     C. FeCl3       D.Fe3O4 

6．硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列哪种物质（    ）

A．锌粉  B．镁粉        C．铁粉         D． 铝粉 

7．证明某溶液只含有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．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 

C．滴NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后呈红褐色      

D．只需滴加KSCN溶液 

8.证明溶液中是否有Fe2＋，其操作正确的顺序是（）                

①加少许酸化的KMnO4溶液 ②加少许氯水 ③滴加少许KSCN溶液  

A．①②    B．②③    C．①②③      D．③② 

9．在含有1molFeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤之，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是                              

A．Fe    B．FeO   C．Fe（OH）3         D．Fe2O3 

10.将Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的实验现象是（）  

A.有白色沉淀生成  B.有红棕色沉淀生成  C.没有沉淀生成   D.有无色气体产生 

11.下列离子在溶液中能大量共存的是   

A．Fe3＋、NH4＋、SCN－、Cl－B．Na＋、H＋、NO3－、SO42－

C．Fe2＋、Fe3＋ 、Na＋、NO3 -       D． Fe2＋、NH4＋、Cl－、OH－

12.下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是 

①金属钠在纯氧中燃烧；②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间； ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液；④无水硫酸铜放入水中。

A.②③①④       B.③②①④      C.③①②④     D.①②③④   

13.将Fe、Cu、FeCl2、FeCl3、CuCl2盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有的金属或金属离子是

A．Cu、Fe3＋B．Fe2＋、Fe3＋C．Cu、Cu2＋、Fe     D．Cu、Fe2+、Fe