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文檔簡介

第12講鐵、亞鐵鹽和鐵鹽

1.了解鐵單質在生活中的用途,能從物質分類及化合價角度去分析鐵單質的化學性質。

2.能設計實驗去認識鐵與水蒸氣的反應,發展科學探究水平,能用符號表示鐵與水蒸氣的反應原理。

3.會設計實驗制備氫氧化亞鐵,檢驗Fc3+,探究FC3+、Fc2+的氧化性與還原性,增強科學探究與創

新意識。

4.掌握鐵鹽、亞鐵鹽的性質及檢驗方法。

[豳基礎知識]i

”■IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII―

一、鐵單質

1.鐵元素的存在

(1)人類最早使用的鐵,是來自太空的O

(2)在自然界中的存在:①以單質形式存在:隕鐵;②主要以+2、+3價化合物形式存在:礦石

(3)鐵元素在地殼中的含量僅次于_________,居于第四位。

2.物理性質

純凈的鐵是光亮的_________色金屬,密度較大,熔點為_________。純鐵的抗腐蝕能力_________,

具有良好的延展性和導熱性,________比銅、鋁差,能被_________吸引。

3.化學性質

鐵是26號元素,其原子結構示意圖o鐵元素性質活潑,有較強的還原性,主要化合價為

+2價和+3價。一般來說,鐵單質與弱氧化劑反應,產生+2價鐵;與強氧化劑反應產生+3價鐵。

<1)與非金屬單質反應

非金屬單質化學反應方程式或現象

占燃

023Fe+2O2-------Fe3O4(_________,生成黑色固體)

占燃

(產生棕褐色煙)

Cl22Fe+3cL-------FeCia

SFe+S—FeS(生成黑色固體)

【易錯點撥KDCb將Fe氧化至________價,即使加入過量的鐵粉參加反應也不會生成+2價的Fe;

②Fe與硫蒸汽反應,Fe被氧化成+2價,生成的是FcS,而不是+3價;Fe與碘蒸汽反應生成的是

bch而不是Feb;

③Mg、Al與氧氣反應生成致密的氧化膜,能保護內層金屬;Fe形成的氧化物疏松,不能保護內層

的鐵,形成鐵銹(Fe2O3?xH2O);銅在空氣中形成銅綠[CuMOH)2co3]。

2.與H2O反應

(1)常溫下,鐵與H2。不反應。

高溫

(2)高溫下,鐵與發生反應,反應方程式為:3Fe+4H2O(g)=Fe3Oi+4H2

(3)在如圖所示的實驗裝置中:

①實驗操作:在如圖所示裝置的試管中依次放入,加熱。把生成的氣體通人蒸發皿中的

中。一段時間后,用夾取燃著的火柴點燃蒸發皿中的肥皂泡,觀察現象。實驗

結束時,先從肥皂水中撤出導管,再o

②實驗現象:蒸發皿中產生,點燃肥皂泡,聽到爆鳴聲。反應后,試管中固體仍呈黑色。

【實驗說明】a.濕棉花的作用是在受熱時提供反應所需的o

b.酒精燈的火焰用套住,可以使加熱效果更好。

c.鐵不能與冷水、熱水反應,但住_________能與水蒸氣反應。

3.與酸反應

酸離子方程式或現象

稀H2so4、HClFe+2H+——Fe2++Ht

注意:①鐵遇2

冷的濃硝酸、+3+

Fe不足Fe+4H+NO3—-Fe+NOT+2H2O

濃硫酸時,表

稀HN03

2+

面會生成一Fe過量3Fe+8H++2N0L—Fe+2NOf+4H2O

層致密的氧

濃HN03、濃H2s04常溫下鈍化

化膜,化學上

稱之為_________,屬于化學變化。

②在鐵與稀HNO3反應時,應考慮哪種物質過量然后再根據兩種物質的量分析討論判斷,根

據方程式:HNO3過量:Fe+4HNCh=Fe(NO3)3+NOT+2H2。;

Fe過量:Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2o

4.與鹽反應:鐵與硫酸銅溶液反應:Fe+Cu2+=Fe2++Cu;

鐵與硫酸鐵溶液反應:Fe+2Fe3+=3Fe2+o

二、鐵鹽和亞鐵鹽的性質

1.預測鐵鹽和亞鐵鹽的性質

(1)鐵鹽(如氯化鐵)中鐵元素的化合價為+3價,為鐵元素的最高價態,只具有_________,能與鐵、

銅、鋅、碘化鉀溶液等還原劑反應。

(2)亞鐵鹽(如硫酸亞鐵)中鐵元素的化合價為+2價,為鐵元素的中間價態。既有_________,能與氯

水、酸性高鋸酸鉀溶液等氧化劑反應;乂有氧化性,能與鋅等還原劑反應。

(3)鐵離子(Fe3+)的特性:遇硫甄酸鉀(KSCN)溶液呈紅色,常用檢驗Fe3+的存在。

【點撥】如果你預測某物質具有,就應該尋找具有還原性的另一物質,通過實驗證實兩

者能發生氧化還原反應來檢驗你的預測。相應地,如果你預測某物質具有________,就應該尋找

具有氧化性的另一物質,通過實驗來檢驗你的預測。

2.亞鐵鹽和鐵鹽

【活動?探究】亞鐵鹽和鐵鹽的性質

實驗目的:以硫酸亞鐵、氯化鐵為例,通過實驗探究亞鐵鹽和鐵鹽的性質。

實驗用品:FcSCU溶液,FcCb溶液,NaOH溶液,酸性KMnO,溶液,氯水,0.1mol-LKSCN(硫

氟酸鉀)溶液,KI溶液,淀粉溶液,稀硫酸,鐵粉,鋅片,銅片,試管,膠頭滴管,鍛子。

實驗方案設計與評價

預測

物質選取試劑實驗現象結論及離子方程式

性質

硫酸與堿2+

Fe+2OH=Fe(OH)2;

NaOH溶液

亞鐵反應

氯水,0.1mol?LKSCN

溶液變紅2Fe2++C12=2Fe3++2Cl-

(硫氟酸鉀)溶液

還原

酸性KMnCU溶液KMnCh被還原

氧化Zn溶解,溶液由淺綠

鋅片Fe2++Zn=Fe+Zn2+

性色變為無色

與堿

3+

NaOH溶液Fe+3OH-Fe(OH)31

反應

鐵粉2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+

氯化

氧化鋅片變為淺綠色生成FeCb2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

性銅片2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

.......................—

3+2+

2Fe+2I-2Fe+I2

【鐵鹽和亞鐵鹽的化學性質】寫出下列反應的離子方程式:

“鐵"旅2Fe“+Fe=:叱*

.有氧化性"銅反2Fe"+Cu=2Fe2++C//

““反應2Fe:"+21-=2Fe270

鐵鹽」

(Fe3+)]與強(

—Fe、+3OH?=Fe(OH)3l

|特(

——F干?+3SCN-=Fe(SCN%(紅色)

一具有氧化性(與鋅反應):F*+Zn=Fe+Z1

修會--具有還原性(與氯水反應):2Fe2?+Cb=2Fe"+2CF

-與強堿反應:Fe2++2OH-=Fe(OH)2:

【易錯點撥】(1)配制硫酸亞鐵時,要在溶液中加入o因為Fe2+易被氧化為Fe3+,加入鐵

粉或鐵釘,發生反應2Fe3++Fe=3Fe?+,可防止硫酸亞鐵溶液被氧化,而不發生變質。

(2)除去氯化鐵中的Fe2+,可加入,反應的離子方程式為2Fe2++C12=2Fe3++2C廠

3.Fe2-1如+的檢驗

Fe2+Fe3+

溶液的顏色色黃色

滴加KSCN溶液——

3+-

反應原理不反應Fe-F3SCN=Fe(SCN)3

利用含有比3+的鹽溶液遇到溶液變成紅色,檢驗Fe3*

結論

的存在

三、Fe>Fe2+、Fe3+的轉化(鐵三角)

1.鐵三角的轉化

鐵元素有三種價態:0價、+2價和+3價,這三種價態的鐵在一定條件下可相互轉化,我們稱之為

還原劑

Fe只有還原性,①Fe能被Fe3+、Cu2\H\S等較_________氧化為Fe?+

可以被氧化成十②Fe能被CL、Bn、HNCh、濃H2so4等_________氧化為

2價或+3價鐵Fe3+

+

①還原性:Fe?+能被。2、。2、HNO3、H2O2>KMnO4(H)

Fe?+既有氧化性

等氧化為Fe3+

又有還原性,主

②氧化性:Fe?+能被Zn、Al、CO、H2等還原為Fe,如:

要表現還原性

Fe2++Zn=Fe+Zn2+

2-

①能被Fe、Cu>S(H2S).「(HI)、SO2還原成Fe2f

FE+具有較強的

②能被C、CO、H2、Zn等江原成Fe,如:2Fe3++3Zn=

氧化性

2Fe+3Zn2+

【易錯點撥】Fe與稀HN03:Fe少量,Fe+4HNCh(稀)=Fe(NC>3)3+NOT+2H?0;如Fe過量,則

生成Fe(NO3)2o

2?“鐵三角”轉化關系的兩個應用

Fe2卜丕地NO「(H+)、C1CT(次氯酸根)、MnOi(H,)

判斷離子共存

Fe3+丕譬S2-、「、SOf

溶液雜質除雜方法

FeCl2FeCl3—

除雜通Cb或加氯水或加

FCC13FcCh

H2O2

FeChCuCl2

C考點剖析1

------------/

■IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIUIIIIIIIIII-----------

考點一:鐵的性質

【例1](2023春?安徽安慶?高一安徽省宿松中學校考開學考試)在給定條件下,下列物質

間的轉化不能實現的是

A.鐵與硫加熱生成硫化亞鐵

B.鐵與稀硫酸常溫下反應生成頑酸亞鐵

C.鐵在氧氣中燃燒生成氧化鐵

D.鐵與氯化鐵溶液在常溫下反應生成氯化亞鐵

考點二:鐵鹽、亞鐵鹽的性質

【例2】(2023春?江蘇常州?高一統考期中)鐵元素的常見價態有+2、+3價,實驗室可用

赤血鹽(SOlCN)1)溶液檢驗Fe?*,黃血鹽(K」Fe(CN)]J溶液檢驗Fe"。硫鐵礦燒渣中含有大

量Fe?O3,工業上常用于制取綠雙(FeSO/7Hq)。由硫鐵礦燒渣(主要含FezCh、Al。,、Si。?)制

取綠肌的流程如下:

稀H2s。4過量鐵粉NaOH溶液

儲鬻T酸溶卜亞間T反應I檢驗口調pHH過濾卜-a綠磯

濾渣濾渣

下列有關說法不?正?確?的是

A.“酸溶”時先將燒渣粉碎并不斷攪拌,可提高鐵元素的浸出率

B.“反應”時發生的主要反應為2Fe?++Fe=3Fe2,

C.“檢驗”時可用KjFelCN),,]溶液檢驗上一步“反應”是否進行完全

D.將第二次“過濾”所得濾液加熱,經蒸發結晶可以制得綠帆

考點三:鐵鹽、亞鐵鹽的檢驗

^4^[例3](2023秋?天津河東?高一統考期末)將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸,滴加KSCN

溶液沒有顏色變化,再加入氯水即可顯紅色的是

A.FeOB.Fe2O3C.FeCl3D.Fe(OH)3

【例4】(2023秋?云南昆明?高一統考期末)為探究某食品包裝袋內一小包脫氧劑中的還原

鐵粉是否變質,分別取少量樣品溶于鹽酸,再進行以下,其結論正確的選項是

A.假設再滴加KSCN溶液,溶液未變紅,再滴加氯水,溶液變紅,說明鐵粉變質

B.假設再滴加KSCN溶液,溶液未變紅,說明鐵粉未變質

C.假設再依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液變紅,說明鐵粉變質

D.假設再滴加KSCN溶液,溶液變紅,說明鐵粉變質

!離基礎達標1

…_______/

---------------iMiiiiiniiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiuiiimii-----------------

1.(2023秋?內蒙古赤峰?高一赤峰二中校考期末)下列關于鐵及其化合物的說法,不正確的是

A.金屬鐵可以被磁鐵吸引B.鐵絲可以在氧氣中劇烈燃燒

C.鐵有良好的導電、導熱性D.鐵絲在氯氣中燃燒生成Fed?

2.(2023春?江蘇蘇州?高一江蘇省黃城中學校考期中)反應2Al+Fe2O3T2Fe+AU03可用于焊接

鐵軌,下列有關說法不正確的是

A.該反應吸收大量的熱B.鋁在反應中作還原劑

C.鋁熱劑是混合物D.該反應是置換反應

3.(2023秋?云南昆明?高一統考期末)下列物質不能通過化合反應直接制備的是

A.FeChB.AI2O3C.Fe(OH)2D.NaHCO3

4.(2023春?上海?高一期末)鐵和鐵合金是生活中常見的材料,下列說法正確的是

A.純鐵的熔點低于鐵合金B.純鐵和鐵合金都能導電、傳熱

C.姮鐵的硬度和強度都高于鐵合金D.生鐵是鐵合金,只含金屬元素

5.(2023春.上海奉賢.高一校考期中)下列物質反應后一定有+3價鐵生成的是

①過量鐵絲在CL中點燃

②Fe與過量稀硫酸反應

③FeCb溶液中通入少量Cb

@Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中

⑤稀硝酸中加入過量鐵粉

A.①②B.①③C.①③④D.①③④⑤

6.(2023秋?河南濮陽?高一統考期末)鐵元素的“價一類''二維圖如圖所示。下列說法正確的是

-?

+3尚

+2O守

a

單質氧化物堿鹽類別

A.a在純。2中燃燒可直接轉化為e

B.在不同條件下,g可能分別轉化為f沉淀或膠體

C.c在空氣中直接加熱可轉化為b

D.檢驗含d溶液中金屬陽離子的方法為先加入氯水,再加入KSCN溶液

7.(2023秋?河南三門峽?高一統考期末)元素的價類二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的

重要模型和工具,它指的是以元素的化合價為縱坐標,以物質的類別為橫坐標所繪制的二維平面圖

像。如圖為鐵元素的價類二維圖,其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系,下列說法不正確的是

化合價

+6-FeO;

|⑤

⑥③L

+3-Fe?O3-Fe(OH)廣FU

------1------1------1-----1物質類別

單質氧化物堿鹽

A.鐵在高溫下與水蒸氣反應不能實現轉化①

B.FeO是一種黑色粉末,不穩定,在空氣中受熱,迅速發生轉化②

C.由圖可預測:高鐵酸鹽(FeO;)具有強氧化性,可用于消毒

D.加熱Fe(OH),發生轉化⑥,加鹽酸溶解可實現轉化③

8.(2023春?江蘇常州?高一統考期中)鐵元素的常見價態有+2、+3價,實驗室可用赤血鹽

(K'IXCN)1)溶液檢驗Fe2+,黃血鹽(KjFelCN)1)溶液檢驗FeZ硫鐵礦燒渣中含有大量羥凡,

工業上常用于制取綠磯(FeSO/7H2。)。在指定條件下,下列有關鐵單質的轉化不熊實現的是

A.Fe⑸一螺〉Fe?O3(s)B.Fe⑸-卜隼)>FeJ(s)

l()

C.Fe(s)帆桶歪明陽畋入(aq)D.Fe(s)^^-->FcSO4(aq)

9.(2023?廣東?高三專題練習)鐵是應用最廣泛的金屬,在一定條件下可與水蒸氣反應(裝置如下

圖所示),下列說法錯誤的是

濕棉梃_^^粉|

A.充分反應后,還原鐵粉變成紅色固體

B.濕棉花的作用是提供反應所需水蒸氣

C.虛線方框中裝置是為了檢驗反應產生的氣體

D.酒精燈n配用的金屬套筒目的是聚集火焰,提高溫度

10.(2023秋?廣東潮州?高一統考期木)下列有關鐵及其億合物的說法中正確的是

A.鐵在氯氣中燃燒如果鐵過量會生成Fe。?

B.紇熱的鐵絲與水蒸氣反應,得到的含鐵化合物是四氧化三鐵

C.鐵的化學性質比較活潑,所以鐵在自然界中全部以化合態存在

D.鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產物鐵元素的化合價均為+3價

j號過關檢測]

一、單選題

1.(2023春?上海浦東新?高一華師大二附中校考期中)鐵是目前使用廣泛的金屬。下列關于鐵及其

化合物的說法正確的是

A.鐵單質中有金屬陽離子

B.生鐵含碳量高,熔點比純鐵高

C.常溫下鐵與水不反應,但紅熱的鐵能與水蒸氣發生反應,生成氧化鐵和氫氣

D.膠體是一種分散系,向沸水中滴加5~6滴56。3稀溶液,可制得Fe(0H)3膠體

2.(2023春.江蘇揚州.高一統考期中)FcCb是有機反應中常用的催化劑。實驗室用如下圖所示裝

置制備少量FeCb.已知:FeCb易升華,且易水解:FeC13+3H2O-Fe(OH)3+3HCl0下列說法不正確的

B.實驗時若Cb不足量,則可能生成FeCL

C.裝置丙的作用是收集FeCh

D.裝置丁中CaCb的作用是防止水蒸氣進入裝置丙

3.(2023春?四川內江?高一四川省內江市第六中學校考期中)鐵粉與稀硝酸反應的化學方程式為

8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O0下列有關說法正確的是

3+

A.氧化性:HNO3<Fe

B.作氧化劑的HNO?是參與反應的HNO,的10%

c.常溫下為加快反應速率,司.將稀硝酸換為濃硝酸

D.在反應后的混合物中滴加少量氫氧化鈉溶液,有氣體逸出

4.(2023春?江蘇蘇州?高一江蘇省黃城中學校考期中)下列有關物質的性質與用途具有對應關系的

A.鐵粉能與02反應,可用作食品保存的脫氧劑

B.綱米Fe。4能與酸反應,可用作磁性材料

C.FeCh具有酸性,可用于腐蝕印刷電路板上的Cu

D.聚合硫酸鐵鋁能水解并形成膠體,可用于自來水殺菌消毒

5.(2023秋?新疆昌吉?高一新疆昌吉回族自治州第二中學校考期末)下列有關鐵、鐵礦石與鐵的氧

化物的說法正確的是

A.在自然界中,不可能有游離態的鐵存在

B,赤鐵礦的主要成分是Fez。?,磁鐵礦的主要成分是Fe3()4,FezCh俗稱鐵紅

C.FcO不穩定,在空氣中加熱迅速被氧化成FC2O3

D.鐵的氧化物能與酸反應生成鹽和水,因此Fe3O4、Fe2O3.FeO都是堿性氧化物

6.(2023秋?廣東韶關?高一校考期末)用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應的實驗,下列有關說

法正確的是

A

A.Fe與水蒸氣反應的化學方程式為2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2

B.實驗時,先點燃酒精燈再點燃酒精噴燈

C.選用裝置②收集并檢驗Fe與水蒸氣反應產生的氣體

D.實驗后取玻璃管中固體加鹽酸溶解,滴加KSCN未有紅色,說明Fe與水蒸氣未反應

7.(2023春.河北承德.高一承德縣第一中學校聯考期中)鐵元素的“價一類”二維圖如圖所示,下列

A.Fe—Fe3()4只能通過置換反應得到

B.民3。4在自然界中不存在

C.可用Fe粉去除FeCL溶液中混有的少量FeCl3

D.向Fe(OH)2懸濁液中通入Cb可得到Fe(OH)3

二、填空題

8.(2023秋.四川成都.高一統考期末)“價類”二維圖是學習元素及其化合物的重要工具,如圖所示

是鐵及其化合物的“價類''二維圖。

(1)X、Y分別代表、;Z在空氣中轉化為W的化學方程式為,

⑵某小組研究FeSO,性質,預測FeSO,能與發生氧化還原反應(填序號)。

①NaOH溶液②氯水③稀鹽酸④酸性KMnO4溶液⑤鎂⑥碳酸鈉

⑶鐵鹽溶液可用于金屬刻蝕。如用FeCl.溶液刻蝕銅制電路板,FeCl.被_______(填“還原”或“氧化”)

為Fed2,該反應的離子方程式為o

(4)為檢驗食品中的鐵元素,可將菠菜剪碎、研磨、溶解、,然后將少許濾液加入試管中,

加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性),再滴加幾滴KSCN溶液,振蕩,若觀察到現象,說

明試驗樣品中含有鐵元素。

(5)高鐵酸鈉是一種能殺菌、脫色、除臭的新型高效水處理劑。工業上可用NaClO氧化Fe(OH%的方

法制備NazFeO4,其原理為3NaC10+2Fe(0H)3+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H,用雙線橋法

表示該反應的電子轉移方向和數目。

9.(2022秋?黑龍江牡丹江.高一校考期末)鐵是生產生活中重要的金屬,其單質和化合物在生活中

有很廣泛的用途。請I口I答:

(1)紅熱的鐵能跟水蒸氣反應,有一種產物是可燃性氣體,則其化學反應方程式為。

(2)缺鐵性貧血患者應補充Fe2\用綠磯制成的補鐵劑藥片外表包有一層特殊的糖衣,試推測糖衣

的作用是___________0

(3)向某溶液中加入KSCN溶液,溶液立即變成紅色,則原溶液中含有(填離子符號),

要除去FeCb溶液中少量的氯化亞鐵,可行的辦法是___________(填字母)。

A.加入銅粉B.加入鐵粉C.通入氯氣D.加入KSCN溶液

(4)四氧化三鐵是生產生活常見的一種鐵的氧化物。它溶于鹽酸的離子方程式為o

(5)高鐵酸鉀(I^FeOj,其中鐵為+6價)可消毒飲用水和除懸浮物。投入水中可發生如下反應:

4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+30?T+8KOH

①該反應中被氧化的元素是__________(填元素符號)。

②高鐵酸鉀能夠消毒飲用水是因為其具有強氧化性,能除懸浮物的原因是___________。

10.(2023秋?甘肅金昌?高一永昌縣第一高級中學校考期末)鐵及其化合物與生產、生活息息相關。

回答下列問題:

(DFe2-易被人體吸收,醫生建議在服用該補鐵劑時,同時服用維生素C.維生素C的作用是_______o

(2)印刷電路板的制作原理是用足量的FeCh溶液腐蝕覆銅板上不需要的銅箔。寫出上述反應的化學

方程式:。

⑶生鐵是通過高爐冶煉而得到的,以赤鐵礦為例用CO將其還原的化學方程式為o

(4)某廢料鐵泥的主要成分為Fe0、FcO、Fe和雜質(雜質不與硫酸反應)。現取格廢料鐵泥提取FeQ,,

設計實驗流程如下:

①分離溶液A和沉淀C的操作中使用到的玻璃儀器有燒杯、

②能檢驗溶液A中含有Fe?+的試劑是______(填字母)。

A.鐵粉B.酸性KMnO4溶液C.KSCN溶液

③步滕II中發生反應的離子方程式為O

④若最終獲得〃gFe?O3,則廢料鐵泥中鐵元素的質量分數為o

第12講鐵、亞鐵鹽和鐵鹽

1.了解鐵單質在生活中的用途,能從物質分類及化合價角度去分析鐵單質的化學性質。

2.能設計實驗去認識鐵與水蒸氣的反應,發展科學探究水平,能用符號表示鐵與水蒸氣的反應原理。

3.會設計實驗制備氫氧化亞鐵,檢驗Fc3+,探究FC3+、Fc2+的氧化性與還原性,增強科學探究與創

新意識。

4.掌握鐵鹽、亞鐵鹽的性質及檢驗方法。

|[函基礎知識]i

■iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiitiiiiini―

一、鐵單質

1.鐵元素的存在

(1)人類最早使用的鐵,是來白太空的隕鐵。

(2)在自然界中的存在:①以單質形式存在:隕鐵;②主要以+2、+3價化合物形式存在:礦石

(3)鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅、和鋁,居于第四位。

2.物理性質

純凈的鐵是光亮的銀白色金屬,密度較大,熔點為1是8°C。純鐵的抗腐蝕能力很強,具有良好的

延展性和導熱性,導電性比銅、鋁差,能被磁鐵吸引。

3.化學性質

鐵是26號元素,其原子結構示意圖:/°鐵元素性質活潑,有較強的還原性,

主要化合價為+2價和+3價。一般來說,鐵單質與弱氧化劑反應,產生+2價鐵;與強氧化劑反應產

生+3價鐵。

(1)與非金屬單質反應

非金屬單質化學反應方程式或現象

占燃

023Fe+2Ch二二FesOK劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體)

盧燃

CL2Fe+3cL-------FeCh(產生棕褐色煙)

SFe+S——FeS(生成黑色固體)

[易借點撥】①Ch將Fe氧化至±1價,即使加入過量的鐵粉參加反應也不會生成+2價的Fe;

②Fc與硫蒸汽反應,Fe被氧化成+2價,生成的是FcS,而不是+3價;Fc與碘蒸汽反應生成的是

Feb而不是Feb;

③Mg、Al與氧氣反應生成致密的氧化膜,能保護內層金屬:Fe形成的氧化物疏松,不能保護內層

的鐵,形成鐵銹(Fe2C)3?xH2O);銅在空氣中形成銅綠ICuMOH)2co3]。

2.與H2O反應

(1)常溫下,鐵與H2O不反應。

高溫

(2)高溫下,鐵與水蒸氣發生反應,反應方程式為:3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2

(3)在如圖所示的實驗裝置中:

①實驗操作:在如圖所示裝置的試管中依次放入濕棉花和還原鐵粉,加熱。把生成的氣體通人蒸發

rni中的肥皂液中C一段時間后,用坨堤鈕夾取燃著的火柴點燃蒸發皿中的肥皂泡,觀察現象C實驗

結束時,先從肥皂水中撤出導管,再移走燃著的酒精燈。

②實驗現象:蒸發皿中產生肥皂泡,點燃肥皂泡,聽到爆鳴聲。反應后,試管中固體仍呈黑色。

【實驗說明】a.濕棉花的作用是在受熱時提供反應所需的蟲董包

b.酒精燈的火焰用鐵絲網罩套住,可以使加熱效果更好

c.鐵不能與冷水、熱水反應,但在高溫下能與水蒸氣反應。

3.弓酸反應

酸離子方程式或現象

2+

稀H2so4、HC1Fe+2H+——Fe+H2|

稀HNChFe不足Fe+4H++N0vFe3++NOT+2H)O

+2+

Fe過量3Fe+8H+2NO3"——Fe+2NOT+4H2O

濃HNCh、濃H2s。4常溫下鈍化

注意:①鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸時,表面會生成一層致密的氧化膜,化學上稱之為鈍化,屬于化

學變化。

②在鐵與稀HNCh反應時,應考慮哪種物質過量然后再根據兩種物質的量分析討論判斷,根

據方程式:HNCh過量:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NOt+2H2O;

Fe過量:Fc+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2o

4.與鹽反應:鐵與硫酸銅溶液反應:Fe+Cu2+=Fe2++Cu;

鐵與硫酸鐵溶液反應:Fe+2Fe3+=3Fe2\

二、鐵鹽和亞鐵鹽的性質

1.預測鐵鹽和亞鐵鹽的性質

(1)鐵鹽(如氯化鐵)中鐵元素的化合價為+3價,為鐵元素的最高價態,只具有氧化性,能與鐵、銅、

鋅、碘化鉀溶液等還原劑反應。

(2)亞鐵鹽(如硫酸亞鐵)中鐵元素的化合價為+2價,為鐵元素的中間價態。既有還原性,能與氯水、

酸性高鎰酸鉀溶液等氧化劑反應;又有氧化性,能與鋅等還原劑反應。

(3)鐵離子(Fe3,)的特性:遇硫氟酸鉀(KSCN)溶液呈紅色,常.用硫氟酸鉀溶液檢驗Fe3-的存在。

【點撥】如果你預測某物質具有氧化性,就應該尋找具有還原性的另一物質,通過實驗證實兩者能

發生氧化還原反應來檢驗你的預測。相應地,如果你預測某物質具有還原性,就應該尋找具有氧化

性的另一物質,通過實驗來檢驗你的預測。

2.亞鐵鹽和鐵鹽

【活動?探究】亞鐵鹽和鐵鹽的性質

實驗目的:以硫酸亞鐵、氯化鐵為例,通過實驗探究亞鐵鹽和鐵鹽的性質。

實驗用品:卜CS34溶液,FeC13溶液,NaOH溶液,酸性KMnO,溶液,氯水,0.1mol-LKSCN(硫

氟酸鉀)溶液,KI溶液,淀粉溶液,稀硫酸,鐵粉,鋅片,銅片,試管,膠頭滴管,銀子。

實驗方案設計與評價

預測

物質選取試劑實驗現象結論及離子方程式

性質

與堿白色沉淀迅速變灰綠2+

Fe+2OH=Fe(OH)21

NaOH溶液

反應最后變成紅褐色

氯水,0.1mol?LKSCN

2+3+

溶液變紅2Fe+Cl2=2Fe+2Cl-

(硫氟酸鉀)溶液

還原

硫酸性

亞鐵

酸性KMnO4溶液溶液紫色退去KMnO4被還原

氧化Zn溶解,溶液由淺綠

鋅片Fe2++Zn=Fe+Zn2+

性色變為無色

與堿

3+

NaOH溶液紅褐色沉淀Fe+3OH=Fe(OH)3;

反應

鐵粉2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+

氯化

氧化鋅片變為淺綠色生成FeCb2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

性銅片2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

3+2+

KI溶液,淀粉溶液溶液變藍2Fe+2I-2Fe+I2

【鐵鹽和亞鐵鹽的化學性質】寫出下列反應的離子方程式:

與鐵反應

2Fe“+Fe=3Fe.

2Fe:“+Cu=2Fe2++CM,

2Fe:"+21-=2Fe2?+%

Fe*+3OH==Fe(OH%|

Fe*+3SCN-=Fe(SCN):,(紅色)

一具有氧化性(與鋅反應):Fe^+Z-Fe+ZX

界色含--具有還原性(與氯水反應):2Fe2?+Cl,=2Fe"+2CF

\re/

一與強堿反應:Fe2++2OH-=F-OH-I

【易錯點撥】(1)配制硫酸亞鐵時,要在溶液中加入鐵釘或鐵粉。因為Fe2+易被氧化為Fe3+,加入

鐵粉或鐵釘,發生反應2Fe3++Fe=3Fe2+,可防止硫酸亞鐵溶液被氧化,而不發生變質。

⑵除去氯化鐵中的Fe2+,可加入新制的氯水,反應的離子方程式為2Fe2++C12=2Fe3++2C「

3.Fe?+'F/+的檢驗

Fe2+Fe3+

溶液的顏色色黃色

滴加KSCN溶液無明顯現象溶液變色

3+

反應原理不反應Fe-F3SCN-=Fe(SCN)3

利用含有氏3+的鹽溶液遇到溶液變成紅色,檢驗Fe^

結論

的存在

三、Fe、Fe2+>Fe3+的轉化(鐵三角)

1.鐵三角的轉化

鐵元素有三種價態:。價、+2價和+3價,這三種價態的鐵在一定條件下可相互轉化,我們稱之為

“鐵三角

還原劑

Fe只有還原性,可以①Fe能被Fe3+、Cu2\H\S等較弱氧化劑氧化為Fe?.

被氧化成十2價或十3②Fe能被Cb、Bin、HNO3、濃H2so4等強氧化劑氧化為Fe”

價鐵

Fe1既有氧化性乂有①還原性:Fe?,能被02、。2、HNO3、H2O2、KMnOMH?)等氧化為FE

還原性,主要表現還原②氧化性:Fe?.能被Zn、Al、CO、H2等還原為Fe,如:Fe2++Zn=Fe

性+Zn2+

Fe3+具有較強的氧化①能被Fe、Cu、S2—(H2S)、「(HI)、SO2還原成Fe?+

性②能被C、CO、H2、Zn等還原成Fe,如:2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+

【易錯點撥】Fe與稀HNCh:Fe少量,Fe+4HNO3(W)=Fe(NO3)3+NO?+2H2O;如Fe過量,則

生成Fe(NO3)2o

2?“鐵三角”轉化關系的兩個應用

Fe2+丕些皆NO?(H+)、CIOX次氯酸根)、MnO;(H+)

判斷離子共存

Fe3+3^^s2—、「、SOF

溶液雜質除雜方法

FeChFeCh加過量鐵粉后?過濾

除雜通CL或加氯水或加

FeChFeCh

H2O2

FeChCuCh加過量鐵粉后過濾

jC考點剖析1

考點一:鐵的性質

[例1](2023春?安徽安慶?高一安徽省宿松中學校考開學考試)在給定條件下,下列物質

間的轉化不能實現的是

A.鐵與硫加熱生成硫化亞鐵

B.鐵與稀硫酸常溫下反應生成硫酸亞鐵

C.鐵在氧氣中燃燒生成氧化鐵

D.鐵與氯化鐵溶液在常溫下反應生成氯化亞鐵

【答案】C

【詳解】A.硫的氧化性較弱,鐵與硫加熱生成硫化亞鐵,故A符合題意;

B.鐵與稀硫酸常溫下發生置換反應,生成氫氣,同時生成硫酸亞鐵,故B符合題意;

C.鐵在氧氣中燃燒生成黑色的四氧化三鐵,故c不符合題意;

D.鐵有較強還原性,常溫下與氯化鐵溶液反應生成氯化亞鐵,故D符合題意;

答案C。

考點二:鐵鹽、亞鐵鹽的性質

[卜][例2](2023春?江蘇常州?高一統考期中)鐵元素的常見價態有+2、+3價,實驗室可用

赤血鹽(K3[Fe(CN)1)溶液檢驗Fc?+,黃血鹽的自儲用])溶液檢驗M。硫鐵礦燒渣中含有大

量FezCh,工業上常用于制取綠鞏(FeSO/7Hq)。由硫鐵礦燒渣(主要含FezCh、A12O3.SiO2)$i]

取綠機的流程如下:

稀H2s。4過量鐵粉NaOH溶液

鬻JT酸溶卜快源H反應T檢驗H調pHH過濾卜>綠磯

濾渣濾渣

下列有關說法不?正?確?的是

A.“酸溶”時先將燒渣粉碎并不斷攪拌,可提高鐵元素的浸出率

B.“反應”時發生的主要反應為2Fe3++Fe=3Fe?+

C.“檢驗”時可用KjFe(CN)6]溶液檢驗上一步“反應”是否進行完全

D.將第二次“過濾”所得濾液加熱,經蒸發結晶可以制得綠磯

【答案】D

【分析】硫鐵礦燒渣酸溶后過濾,濾渣為SiCh,濾液中含Fe3+、AP+,加過量鐵粉后鐵離子被還原

為亞鐵離子,下一步用黃血鹽(KjFe(CN)1)溶液檢驗FP+是否有剩余,再加NaOH溶液調pH值,

將AP+轉化為A1(OH)3沉淀,過濾后的溶液經過蒸發濃縮,冷卻結晶,過濾,洗滌,干燥,得到綠

磯晶體。

【詳解】A.“酸溶”時先將燒渣粉碎并不斷攪拌,可提高鐵元素的浸出率,A正確;

B.“反應”時加過量鐵粉后鐵離子被還原為亞鐵離子,發生的主要反應為2F/+Fe=3Fe2+,B正確;

C.根據分析,用黃血鹽(K4[Fe(CN)1)溶液檢驗Fe??是否有剩余,C正確;

D.綠研晶體含結晶水,故根據分析,將第二次“過濾”所得濾液經過冷卻結晶可以制得綠磯,D錯

誤;

考點三:鐵鹽、亞鐵鹽的檢驗

、[例3](2023秋天津河東?高一統考期末)將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸,滴加KSCN

溶液沒有顏色變化,再加入氯水即可顯紅色的是

A.FeOB,Fe2OaC.FeChD.Fe(OH)3

【答案】A

【詳解】A.FeO與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵,氯化亞鐵與KSCN不反應,加入氯水后氯化亞鐵被

氧化成氯化鐵,三價鐵遇KSCN變紅色,故A符合題意;

B.FezCh與稀鹽酸反應生成氯化鐵,滴加KSCN溶液變紅色,故B不符合題意;

C.FeCL溶于稀鹽酸,電離出三價鐵離子,滴加KSCN溶液變紅色,故C不符合題意;

D.Fe(OH)3與稀鹽酸反應生成氯化鐵,滴加KSCN溶液變紅色,故D不符合題意;

故選:Ao

【例4】(2023秋?云南昆明?高一統考期末)為探究某食品包裝袋內一小包脫氧劑中的還原

鐵粉是否變質,分別取少量樣品溶于鹽酸,再進行以下,其結論正確的選項是

A.假設再滴加KSCN溶液,溶液未變紅,再滴加氯水,溶液變紅,說明鐵粉變質

B.假設再滴加KSCN溶液,溶液未變紅,說明鐵粉未變質

C.假設再依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液變紅,說明鐵粉變質

D.假設再滴加KSCN溶液,溶液變紅,說明鐵粉變質

【答案】D

【詳解】A.若滴加KSCN溶液,溶液未變紅,再滴加氯水,溶液變紅,說明溶液中不含鐵離子,

含有亞鐵離子,亞鐵離子來源可能是鐵與鹽酸反應,故A錯誤;

B.若滴加KSCN溶液,溶液未變紅,說明溶液中無鐵離子,但還原鐵粉有可能被氧化為亞鐵離子,

故B錯誤;

C.氯水具有強氧化性,可以把亞鐵離子氧化為鐵離子,亞鐵離子來源可能是鐵與鹽酸反應,故不

能確定是部分氧化還是全部氧化還是沒有被氧化,故C錯誤;

D.若滴加KSCN溶液,溶液變紅,說明溶液中含有鐵離子,可以確定還原鐵粉被氧化變質,故D

正確;

故選Do

礎達標1

---------------------INIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIUIIIIIIII,

1.(2023秋?內蒙古赤峰?高一赤峰二中校考期末)下列關于鐵及其化合物的說法,不正確的是

A.金屬鐵可以被磁鐵吸引B.鐵絲可以在氧氣中劇烈燃燒

C.鐵有良好的導電、導熱性D.鐵絲在氯氣中燃燒生成FeCh

【答案】D

【詳解】A.金屬鐵可以被磁鐵吸引,A項正確;

B.鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,B項正確;

C.鐵單質有良好的導電、導熱性,C項正確;

D.氯氣具有強氧化性,鐵絲在氯氣中燃燒生成Fe。一不是FeCb,D項錯誤;

答案選D。

2.(2023春?江蘇蘇州?高一江蘇省黃城中學校考期中)反應ZAl+Fe?。,^~^Fe+Aiq?可用于焊接

鐵軌,下列有關說法不正確的是

A.該反應吸收大量的熱B.鋁在反應中作還原劑

C.鋁熱劑是混合物D.該反應是置換反應

【答案】A

【詳解】A.

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