第三節鐵及其化合物全局性掌控全局性掌控本節的重點知識有鐵的性質、鐵的氧化物、氫氧化物、鐵鹽的性質等．主要考查鐵及其化合物的轉化關系，Fe2＋、Fe3＋的還原性、氧化性，Fe3＋和Fe2＋的檢驗，Fe(OH)3膠體、Fe(OH)2的制備也是常考的內容．預測2012年高考還會以鐵及鐵的化合物為載體，對基本概念、基本理論進行考查．同時鐵的腐蝕、飲用水的凈化等與生產、生活聯系密切的內容，也是今后高考的趨勢．選項式診斷診斷判斷正誤，在診斷一欄內打“√”或“×”×1.磁性氧化鐵溶于鹽酸的離子方程式為Fe3O4＋8H＋

===3Fe3＋＋4H2O(2010·全國卷ⅠT8－B)×2.鐵粉加入稀H2SO4中的離子方程式為2Fe＋6H＋

===2Fe3＋＋3H2↑(2010·全國卷ⅠT8－A)×3.將NO2通入FeSO4溶液中無明顯現象(2010·上海高

考T13－A)√4.鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護內部不被腐蝕

(2010·北京高考T6－B)×5.鋼管與銅管露天堆放在一起，鋼管不易被腐蝕

(2010·北京高考T6－C)Fe2O32．與H2O的反應

.3．與酸的反應(1)與非氧化性酸(如稀硫酸)：

.(2)氧化性酸①稀硝酸Fe過量：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

.②濃硝酸：常溫下

．③濃硫酸：常溫下

．Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O鈍化鈍化Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑HNO3過量：4．與鹽溶液的反應(1)與CuSO4溶液：

.(2)與FeCl3溶液：

.Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋===3Fe2＋1．能否用鐵制容器盛放熱的濃H2SO4?提示：不能，鐵與熱濃H2SO4反應．二、鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名色態鐵元素價態與鹽酸反應生成的離子Fe2＋Fe3＋Fe2＋、Fe3＋鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體＋2＋3＋2、＋3三、鐵的氫氧化物化學式Fe(OH)2Fe(OH)3色態與鹽酸反應Fe(OH)3＋3H＋

===Fe3＋＋3H2O受熱分解白色固體紅褐色固體Fe(OH)2＋2H＋

===Fe2＋＋2H2O化學式Fe(OH)2Fe(OH)3制法可溶性亞鐵鹽與堿反應可溶性鐵鹽與堿反應二者的關系空氣中，Fe(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現象是

迅速變成

色，最后變成

色，化學方程式為Fe2＋＋2OH－===

Fe(OH)2↓↓Fe3＋＋3OH－===

Fe(OH)3↓↓白色沉淀灰綠紅褐4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32．制備Fe(OH)2時，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化？提示：

①配制溶液的蒸餾水加熱煮沸，除去O2.②膠頭滴管伸入到液面以下加入液體．③溶液表面覆蓋植物油(或苯)，以隔絕空氣．1．下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是 (

)A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾D．Fe3＋與KSCN溶液產生紅色沉淀解析：A項為Fe2O3，B項為Fe3O4，D項生成的不是沉淀．答案：C2．(2011·西安名校二模)下列有關鐵元素的敘述中正確的是 (

)A．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，說明穩定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3B．鐵是較活潑的金屬，它與鹵素(X2)反應的生成物均為FeX3C．氫氧化鐵與氫碘酸反應：Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2OD．鐵元素位于周期表的第4周期第ⅧB族解析：I2的氧化性較弱，鐵與I2反應生成FeI2，B錯；氫氧化鐵與氫碘酸發生氧化還原反應：2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O，C錯；鐵元素位于周期表的第4周期第Ⅷ族，D錯．答案：A3．向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結束后，下列結果不可能出現的是(

)A．燒杯中有銅無鐵

B．燒杯中有鐵無銅C．燒杯中鐵、銅都有

D．燒杯中鐵、銅均無解析：單質鐵的還原能力大于單質銅，Fe3＋首先氧化Fe，只有當Fe反應完后，剩余的Fe3＋才能氧化Cu.答案：B4．下列試劑不能使Fe2＋轉化為Fe3＋的是 (

)①氯氣②氫氧化鈉溶液③高錳酸鉀溶液④稀硝酸⑤磷酸溶液⑥硫化鈉溶液A．①②③

B．①③④C．④⑤⑥

D．②⑤⑥.答案：D解析：能使Fe2＋轉化為Fe3＋的物質必須是氧化性強于Fe3＋的強氧化劑，如Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液等；Fe2＋與OH－、S2－反應分別生成Fe(OH)2、FeS；H3PO4與Fe2＋不反應．5．A～I分別表示中學化學中常見的物質，它們之間相互轉化關系如下圖所示(有部分反應物、生成物沒有列出)：已知A、B、C、D、E、F六種物質中含有同一種元素，G為主族元素的固態氧化物．(1)寫出物質的化學式：E__________，F__________，J__________.(2)寫出反應的化學方程式：①_______________________________________________；②_______________________________________________；③________________________________________________.解析：由兩條線索展開分析，一是G為主族元素的固態氧化物，既溶解于堿又可電解，可推知為Al2O3；二是E和F均是與堿反應后的產物，且E可被空氣中的O2氧化成F，可推知E為Fe(OH)2，F為Fe(OH)3.答案：(1)Fe(OH)2

Fe(OH)3

NaAlO2(2)①Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3③Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O1．Fe―→Fe2＋鐵與氧化性比較弱的非金屬(如S、I2)，非氧化性酸(如鹽酸、稀H2SO4)，不活潑金屬的鹽溶液(如CuSO4溶液)，FeCl3溶液反應，都可實現這種轉化．例如：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4；Fe＋2FeCl3===3FeCl2；Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑.6．Fe3＋―→Fe2＋鐵鹽溶液與比較強的還原劑反應，如Fe、Cu、碘化物、硫化物等．例如：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓；2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2.[例1]某溶液中有Fe3＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四種陽離子，若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，攪拌后，再加入過量的鹽酸，溶液中大量減少的陽離子是(

)A．Fe3＋

B．Mg2＋C．Fe2＋

D．Al3＋[答案]

C(2)除雜方法①Fe2＋(Fe3＋)：加Fe粉過濾；②FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2；③FeCl2(CuCl2)：加Fe粉，過濾．

1．下列物質反應后一定有＋3價鐵生成的是 (

)①過量的Fe與Cl2加熱時發生反應②Fe與過量稀H2SO4反應后，再向其中加KNO3③Fe與過量的S加熱時發生反應④Fe(NO3)2溶液中加少量鹽酸⑤Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A．只有①②⑤

B．只有②④C．只有①②④

D．只有②③④答案：C2．(2011·德州階段性練習)在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中，通入足量的SO2后有白色沉淀生成，過濾后，向溶液中滴加KSCN溶液，無明顯現象，下列敘述不正確的是 (

)A．白色沉淀是BaSO4和BaSO3B．溶液的酸性增強C．白色沉淀是BaSO4D．FeCl3全部被還原為FeCl2.答案：A1．溶液的顏色含有Fe2＋的溶液顯淺綠色含有Fe3＋的溶液顯黃色2．用KSCN溶液和氯水(1)流程：(2)有關反應：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(紅色)2Fe2＋＋Cl2

===2Fe3＋＋2Cl－3．用NaOH溶液(1)流程：(2)有關反應：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(紅褐色)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O

===4Fe(OH)3[例2]要證明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，進行如下實驗操作時最佳順序為 (

)①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A．①③B．③②C．③①

D．①②③[答案]

C[名師精析]

KMnO4能氧化Fe2＋，但KMnO4本身為紫色，使溶液顯色不易觀察．檢驗Fe2＋和Fe3＋最常用的方法是加KSCN溶液，溶液較稀時，利用觀察顏色和加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2＋和Fe3＋的存在．3．將幾滴KSCN(SCN－是“類鹵離子”)溶液加入含有Fe3＋的酸性溶液中，溶液變成紅色．將該紅色溶液分為兩份，①一份中加入適量KMnO4溶液，紅色褪去；②向另一份中通入SO2，紅色也褪去．下列說法不正確的是(

)A．①紅色褪去的原因是KMnO4將SCN－氧化，使[Fe(SCN)]2＋消失B．②紅色褪去的原因是SO2將Fe3＋還原為Fe2＋C．②紅色褪去的原因是SO2將SCN－還原D．SCN－在適當條件下可失去電子被氧化劑氧化為(SCN)2.答案：C4．下列離子的檢驗方法合理的是 (

)A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含Fe2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變為紅褐色，說明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋解析：A項，滴入KSCN溶液呈紅色，說明含Fe3＋，無法判斷是否含Fe2＋；B項，通入Cl2，再加入KSCN溶液呈紅色，說明含Fe3＋，但Cl2有氧化性，無法判斷原來是含Fe2＋還是Fe3＋；C項，加入NaOH溶液，有紅褐色沉淀，說明含有Fe3＋；D項，加入NaOH溶液生成白色沉淀，顏色又變為紅褐色，說明含有Fe2＋，但由于紅褐色的掩蓋，無法說明是否有Mg2＋.答案：C鐵及其化合物知識的突出特點是鐵元素的價態變化，鐵的氧化物中鐵的化合價較為復雜，如何將氧化物中的鐵離子轉化為溶液中的離子而不改變其價態，解題時常被忽略，近幾年的高考有關鐵及其化合物的探究試題更是頻繁出現．[例]某種催化劑為鐵的氧化物．化學興趣小組在實驗室對該催化劑中鐵元素的價態進行探究：將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現紅色．一位同學由此得出該催化劑中鐵元素價態為＋3價的結論．(1)請指出該結論是否合理并說明理由_______________________________________________________________________________________________________________.(2)請完成對鐵元素價態的探究：限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；3mol/LH2SO4、3%H2O2、6mol/LHNO3、0.01mol/LKMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol/LKI、20%KSCN、蒸餾水．①提出合理假設假設1：____________________________；假設2：____________________________；假設3：____________________________