铁及其化合物

一、铁及其重要化合物的性质

1．铁的性质

(1)物理性质

铁具有导电、导热和延展性，具有能被磁铁吸引的特性。

(2)化学性质

铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。

①与非金属单质的反应：

a．与O2的反应：

常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。

点燃：3Fe＋2O2Fe3O4。

b．与Cl2的反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。

c．与S的反应：Fe＋SFeS。

②与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2。

③与酸的反应：

a．与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

b．与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。

④与某些盐溶液的反应：

a．与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。

b．与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

2．铁的氧化物和氢氧化物

(1)铁的氧化物

提醒　Fe3O4中2个Fe为＋3价，1个Fe为＋2价，可表示为FeO·Fe2O3，平均价态为＋价。在发生氧化还原反应时，对应价态的铁参与相关反应，如Fe3O4与HNO3反应时只有＋2价铁被氧化。

(2)铁的氢氧化物

【互动思考】

1．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？若能，写出其对应的化学方程式。

答案　都可以。2Fe＋3Cl22FeCl3

2FeCl3＋Fe===3FeCl2

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸(　　)

(2)将一定量的铁、铜的混合物加入到100 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中，充分反应后，溶液中有固体剩余，则剩余的固体中一定含有铜，可能含有铁(　　)

(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(　　)

(4)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应(　　)

(5)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(　　)

答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√

3．写出下列反应的化学方程式：

(1)FeO与稀硝酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________

(2)FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式：______________________________________________________ _。

答案　(1)3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O

(2)FeO＋2HI===FeI2＋H2O　Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O

1．(2014·北京理综，7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(　　)。

A．K　 B．Na　

C．Fe　 D．Al

解析　D项，Al易被空气中氧气氧化成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续被氧化，正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内部金属，A、B、C错误。

答案　D

2．(2014·山东理综，9)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是 (　　)。

A．FeO　　 B. Fe2O3　　 C. FeSO4　 D．Fe3O4

解析　Fe2O3不具有还原性，与稀HNO3反应不生成NO，另外三种等质量的物质中，含Fe2＋物质的量越多，与稀HNO3反应失去的电子越多。根据得失电子守恒，则生成NO的物质的量越多，经计算比较等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4中FeO含有Fe2＋物质的量最多，故选A。

答案　A

3．(2013·天津理综，9)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

Ⅰ.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；

②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；

③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；

④……

⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。

请回答下列问题：

(1)装置A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是________________________________________________________________________。

(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)____________。

(4)装置B中冷水浴的作用为________________________________________________________________________；

装置C的名称为________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：________________________________________________________________________。

(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。

Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。

(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________________________。

解析　(1)装置A中Fe在加热条件下与Cl2反应生成FeCl3：2Fe＋3Cl22FeCl3。

(2)根据题目信息可知，加热时FeCl3固体易升华，所以沉积在装置A右端的FeCl3经加热使其变为气体而进入收集器。

(3)要防止FeCl3潮解，则装置中不能存在水蒸气，从实验步骤表述中分析，②⑤都涉及“干燥”，其目的都是防止FeCl3潮解。

(4)进入收集器的FeCl3为气体，经装置B中的冷水冷却后而沉积下来，便于收集产品。Fe2＋的检验可用K3[Fe(CN)6]溶液，Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀。

(5)由于尾气中含有未反应的有毒气体氯气，可用盛有NaOH溶液的装置吸收，并将导管插入液面下。

(6)Fe3＋具有氧化性，H2S具有还原性，二者发生氧化还原反应：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。

答案　(1)2Fe＋3Cl22FeCl3　(2)在沉积的FeCl3固体下方加热　(3)②⑤　(4)冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品　干燥管　K3[Fe(CN)6]溶液

(5)

(6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋

【考向揭示】

　由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有：

1．铁及其化合物的性质及应用

2．有关铁及其化合物的实验探究

二、Fe2＋和Fe3＋的性质及其检验方法

1．Fe2＋、Fe3＋的性质

(1)Fe2＋的氧化性和还原性

Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO (H＋)等均表现还原性。

(2)Fe3＋的氧化性

Fe3＋处于铁的高价态，只有氧化性，如：它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。

(3)Fe2＋与Fe3＋的相互转化

Fe2＋Fe3＋

用离子方程式表示其转化关系：

①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；

②3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；

③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；

④Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。

2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法

(1)直接观察颜色

Fe2＋溶液呈浅绿色，Fe3＋溶液呈棕黄色。

(2)利用显色反应(形成络离子)

word/media/image13_1.png

(3)利用铁的氢氧化物的颜色

(4)利用Fe3＋的氧化性

(5)利用Fe2＋的还原性

3．“铁三角”及其重要应用

(1)“铁三角”中的转化关系

(2)重要应用

①判断离子共存：Fe2＋与NO (H＋)、ClO－、MnO (H＋)，Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。

②盐溶液的保存。

a．含Fe2＋的溶液：加入少量铁粉(或铁钉、铁屑)，防止Fe2＋被氧化；加入少量相应的酸，防止Fe2＋水解[Fe(NO3)2 例外]。

b．含Fe3＋的溶液：加入少量相应的酸，防止Fe3＋水解。

【互动思考】

1．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是________。

答案　③④

2．如何除去括号中的杂质

(1)Fe2＋(Fe3＋)：________________；

(2)FeCl3(FeCl2)：________________；

(3)FeCl2(CuCl2)：________________；

(4)Fe(Al)：________________；

(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：________________。

答案　(1)加过量铁粉过滤　(2)加氯水或H2O2　(3)加过量铁粉过滤　(4)加过量强碱溶液过滤　(5)加过量强碱溶液过滤

1．(2014·重庆理综，4)茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　　)。

A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨

B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦

C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦

D．检验滤液中的Fe3＋ ，选用③、⑧和⑩

解析　A项，灼烧在坩埚内进行，另外还用到酒精灯和泥三角，正确；B项，溶解、稀释用到烧杯和玻璃棒，错误；C项，过滤使用漏斗、烧杯、玻璃棒，正确；D项，检验Fe3＋应选用KSCN溶液，用胶头滴管取用试剂，在试管内进行反应，检验，正确。

答案　B

2．(2014·北京西城期末)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是(　　)。

解析　向黄色的FeCl3溶液中加入FeCl3固体，溶液浓度增大，溶液黄色变深，但FeCl3的水解程度变小，A错误；往黄色的FeCl3溶液中加入等体积水，溶液被稀释，FeCl3的水解程度增大，c(Fe3＋)变小，溶液颜色变浅，B正确；在黄色的FeCl3溶液中加入足量Fe粉，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液颜色变成浅绿色，C正确；水解反应是吸热反应，将FeCl3溶液微热可促进FeCl3的水解程度向正方向进行，溶液变成红褐色，D正确。

答案　A

3．有关FeSO4的转化关系如图所示(部分物质已略去)。

已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。

②Y是红棕色的化合物。

(1)气体X的成分是________(填化学式)。

(2)反应Ⅰ的反应类型属于________(填序号)。

a．分解反应　　b．复分解反应

c．置换反应　　d．化合反应

e．氧化还原反应

(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是________________________________________________________________________

(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L－1 NaOH溶液完全吸收，则反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是________________________________________________________________________。

解析　由①知，气体X为SO2和SO3的混合物；由②知，Y为Fe2O3。所以反应Ⅰ的化学方程式为2FeSO4(s) Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。(1)气体X的成分为SO2和SO3；(2)反应Ⅰ的类型为分解反应，同时又属于氧化还原反应；(3)溶液2中的金属阳离子为Fe3＋，所以其检验的方法为取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有

Fe3＋；(4)由题意知经反应Ⅰ共得到0.1 mol的Fe2O3、0.1 mol的SO2和0.1 mol的SO3，故知反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋。

答案　(1)SO2、SO3　(2)ae

(3)取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有Fe3＋

(4)2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋

【考向揭示】

　由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有：

1．Fe2＋、Fe3＋的性质及检验方法

2．铁及其重要化合物之间的转化关系

【易错警示】

Fe2＋、Fe3＋检验须知

(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液；当溶液的浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2＋和Fe3＋的存在。

(2)检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液。

55、人生的进程就好像在走一座迷宫，无穷无尽又精彩缤纷，让人无法预料，正如你永远不知道在下一个转弯处等待你的是什么，你只能转过去，然后看见命运给我们安排下无数的惊喜，挫折，重逢，别离，高潮，低谷，也顺带安排下无数的转折。每转折一次，你的生命轨迹就有了变化；每转折一次，你的人生感悟都不再相同。

56、人生就像弈棋，一步失误，全盘皆输，这是令人悲哀之事；而且人生还不如奕棋，不可能再来一局，也不能悔棋。

57、人生就像一座山，重要的不是它的高低，而在于灵秀；人生就像一场雨，重要的不是它的大小，而在于及时。

58、人生就像考古一样，总是要不断地探索和寻觅，才会有意外的惊喜出现！

35、当你手中抓住一件东西不放时，你只能拥有这件东西，如果你肯放手，你就有机会选择别的。人的心若死执自己的观念，不肯放下，那么他的智慧也只能达到某种程度而已。

36、永远不要嘲笑你的教师无知或者单调，因为有一天当你发现你用瞌睡来嘲弄教师实际上很愚蠢时，你在社会上已经碰了很多钉子了。

37、不要幻想自己成为招聘会上的宠儿，当你明白百分之七十的初中生都可以上大学时，你应该明白人们不会去崇拜一个群体的大多数的。

38、一个人可以失败许多次，但是只要他没有开始责怪别人，他还不是一个失败者。

39、你可以看不惯一些东西，但是你应该学会接受——如果你没法改变那一切的话。

40、但愿每次回忆，对生活都不感到负疚。

41、人生路上有阻挡你梦想的砖墙，那是有原因的。这些砖墙让我们来证明我们究竟有多么想要得到我们所需要的。

42、未曾失败的人恐怕也未曾成功过。

43、成功的人士为了把自己的人生发展到最高点，总是尽可能地丰富其秘藏的活时间，努力地开发人造时间。

44、你希望掌握永恒，那你必须控制现在。

45、天下没有免费的午餐，一切成功都要靠自己的努力去争取。机会需要把握，也需要创造。

46、一个一味沉溺于往事的人，是不能张开双臂去拥抱今天的。

47、一定要充分利用生活中的闲暇时光，不要让任何一个发展自我的机会溜走。

48、人生就像一个球，无论如何滚来滚去，总有在一个点上停止的时候。

49、如果你曾经把失败当成清醒剂，就千万别让成功变成迷魂汤。

50、失败对强者是逗号，对弱者则是句号。

51、贫穷本身并不可怕，可怕的是贫穷的思想，以及认为自己命中注定贫穷。一旦有了贫穷的思想，就会丢失进取心，也就永远走不出失败的阴影。

52、面对困难，许多人望而却步，而成功的人士往往非常清楚，只要敢于和困难拼搏一番，就会发现，困难不过如此！

53、在这世界上没有什么美好的东西，也许时间就是我们拥有的唯一美好的东西，我们不能荒废它！谁能知道明天会发生什么事呢。时间就是永恒，人们荒废时间就是荒废永恒。

54、每个人都必须找到生活的意义。他需要做一项工作，来促使自己真正找到时间的感觉。一个人所拥有的空闲时间越少，那么他就会更加理解时间的价值，也就能够更充分地利用时间。

55、所谓失败，其实就是自己的一种感觉，是在通往目标的过程中，由于自己的行动多次受阻而产生的绝望感，是自己在自己心中滋养起来的障碍。

56、当你感到有恐惧和疑虑时，就如同面临一条拦路的小河沟，其实你抬腿就可以跳过去，就那么简单。在许多困难面前，人需要的，只是那一抬腿的勇气。

 19.无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。

20.人生的目标不应是祈求风平浪静，而是要造一艘大船，破浪前行。

21.至于未来会怎样，要用力走下去才知道，你既然认准了一条路，又何必去打听要走多久。先变成更喜欢的自己，路还长，天总会亮。

[优质文档]高考化学必修一复习讲义（13份） 人教课标版10