高一化学必修一铁及其化合物（铁及其化合物）

学习目标

1.能从物质类别和铁元素化合价的角度认识铁及其化合物的性质，理清铁元素不同价态之间 的转化关系，增强证据推理与模型认知的能力。

2.会设计实验制备氢氧化亚铁，检验 Fe 3＋，探究 Fe 3＋、Fe 2＋的氧化性与还原性，增强科学探 究与创新意识。

知识导学

1．铁元素的存在及使用

(1)存在：铁在自然界中既可以以 单质 的形态存在，也可以以 化合态 的形态存在，其 主要化合价有 2 价和 3 价，地壳中铁元素的含量仅次于 氧 、 硅 和 铝 ，居第 四位。

(2)使用历史： 人类最早使用的铁是 陨铁 ，我国在春秋初年掌握了冶铁技术，在战国中期铁制工具得到 了广泛使用。

(3)工业炼铁的原理是用 还原 剂把铁矿石中的铁提炼出来，如用 CO 还原 Fe2O3

2．铁单质的性质 (1)物理性质 纯净的铁是光亮的 银白 色金属，密度较大，熔点 较高 ，有_延展_性和_导热_性。能导 电，其导电性比铜、铝 差 ，能被 磁铁 吸引

(2)化学性质 写出下列反应的化学方程式或离子方程式

(3)在如图所示的实验装置中：

①试管中湿棉花的作用是 加热时产生水蒸气与铁粉反应 。

②若用火柴点燃肥皂泡，可能发生的现象是 听到爆鸣声 。

③该反应体现铁单质具有 还原 性

例 1．下列关于铁的叙述中错误的是( )

A．纯净的铁是光亮的银白色金属

B．铁能被磁体吸引

C．铁是地壳中含量最多的金属元素

D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具

例 2．下列反应中，铁只能生成＋3 价化合物的是( )

A．少量铁与稀硫酸反应

B．铁丝在氧气中燃烧

C．过量铁粉在氯气中燃烧

D．Fe 投入到 CuSO4溶液

例 3．铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是( )

A．实验时，试管口应高于试管底

B．加热时试管内生成黑色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声

C．反应的化学方程式为 2Fe＋3H2O(g)===== △ Fe2O3＋3H2

D．试管中发生化合反应

知识点 2 铁的主要化合物

1．铁的氧化物

2．特别提示 (1)Fe3O4的组成可用 FeO·Fe2O3表示，但不代表 Fe3O4是由 FeO 和 Fe2O3组成的混合物，Fe3O4 有固定的组成，是一种纯净物。

(2)由于 Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐，故 Fe3O4不属于碱性氧化物，而 FeO、 Fe2O3属于碱性氧化物

3．铁的氢氧化物

(1)铁的氢氧化物的制备

实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示：

①图甲实验中观察到的现象是有 色沉淀生成，反应的离子方程式是 Fe 3 ＋ ＋3OH － ====Fe(OH)3↓。

②图乙实验中先观察到有 色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成 色，有关反 应的离子方程式是：Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓(白色)； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O========4Fe(OH)3

③氢氧化亚铁制备注意事项 在实验室制备氢氧化亚铁时，一定要用 现配 的亚铁盐和先加热驱赶 氧气 后的氢氧化钠溶 液，且滴管末端插入试管内的液面下，再滴加氢氧化钠溶液，也可以在反应液面上滴加植物 油或苯等物质进行液封，以防止氢氧化亚铁与氧气接触。

(2)Fe(OH)2和 Fe(OH)3性质

4．铁盐和亚铁盐 (1)Fe 2＋、Fe 3＋的检验方法

①观察法：浅绿色溶液中含有 Fe 2＋ ；棕黄色溶液中含有 Fe 3＋ 。

②加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为 Fe 2＋ ；若直接产生 红褐色沉淀的为 Fe 3＋ 。

③加 KSCN：无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为 Fe 2＋；若溶液直接变红色的为 Fe 3 ＋。 (2)Fe 2＋与 Fe 3＋的转化

如下图所示

①在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成 浅绿 色，再加 KSCN 溶液， 溶液 不变色 ，再加入氯水后，溶液变成 红 色。

②上述实验中有关反应的离子方程式是 2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋、2Fe 2＋＋Cl2===2Fe 3＋＋2Cl－。

③由上述实验可知：Fe 3＋遇到较强的还原剂，会被还原成 Fe 2＋；Fe 2＋在较强氧化剂的作用下， 会被氧化成 Fe 3＋。

(3)铁盐和亚铁盐的化学性质 写出下列反应的离子方程式

例 1．下列说法正确的是( )

A．赤铁矿的主要成分是 Fe3O4

B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成 Fe(OH)3

C．铁锈的主要成分是 Fe2O3

D．Fe3O4中铁元素有＋2 价和＋3 价，Fe3O4是混合物

例 2．下列关于 Fe 2＋和 Fe 3＋的叙述中，错误的是( )

A．Fe 2＋的水溶液为浅绿色

B．Fe 3＋的水溶液为棕黄色

C．Fe 3＋具有氧化性，Fe 2＋具有还原性

D．Fe 3＋溶液中滴入含 SCN －的溶液，立即出现红色沉淀

例 3．铁有＋2 价和＋3 价两种价态，下列反应中不涉及铁元素价态变化的是( )

A．用还原铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质

B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐

C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

D．氢氧化铁受热分解

知识点 3 “铁三角”——Fe、Fe 2＋、Fe 3＋的相互转化

例 1．FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后固体完全溶解，则下列判 断正确的是( )

A．溶液中一定含 Cu 2＋和 Fe 2＋

B．溶液中一定含 Cu 2＋和 Fe 3＋

C．溶液中一定含 Fe 3＋和 Fe 2＋

D．溶液中一定含 Fe 3＋、Cu 2＋和 Fe 2

例 2．下列物质之间有如下反应关系

已知 E 转化成 C 的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 回答：

(1)写出下列物质的化学式：

A________，B________，D________， 甲________，乙________，丙________。

(2)写出 E→C 反应的化学方程式： _______________________________________________________________________________。

未完，有需要的朋友，私信免费送

,