常見的鐵礦石磁鐵礦(Fe3O4)赤鐵礦(Fe2O3)褐鐵礦(Fe2O3·nH2O)黃鐵礦(FeS2

)菱鐵礦FeCO3四

Ⅷ

2．物理性質純鐵具有金屬晶體的共性，如具有_____色金屬光澤和良好的_____性，是__和__的良導體。其特性是能被_____吸引，有較高的_____、__度和_______點。銀白延展電熱磁鐵硬度脆熔、沸(注意：常、低溫下，Fe與Cl2不易發生反應，故可用鋼瓶盛貯液氯。)O23、化學性質(5)與非氧化性酸反應，離子方程式為_____________________。(注意：Fe可被濃硫酸、濃硝酸鈍化。與稀硝酸可根據量的相對多少，分別發生如下反應：硝酸不足：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O硝酸過量：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O)(6)與鹽反應：Fe與CuSO4溶液反應的化學方程式是________________________，產生的現象是______________________________________________。溶液的顏色由藍色變為淺綠色，且有紅色沉淀析出Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuFe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

二、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物

名稱、化學式氧化亞鐵FeO三氧化二鐵Fe2O3四氧化三鐵Fe3O4（FeO?Fe2O3）色、態俗稱——鐵元素價態溶解性穩定性與酸反應與還原劑反應(H2、CO、Al)黑色粉末+2難溶于水FeO+2H+＝Fe2++H2O紅棕色粉末鐵紅+3難溶于水不穩定穩定Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O黑色晶體磁性氧化鐵+2、+3難溶于水穩定Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O△△高溫H2+FeO==Fe+H2O3CO+Fe2O3==2Fe+3CO28Al+3Fe3O4==9Fe+4Al2O3請同學們寫出鐵的三種氧化物與稀硝酸反應的化學方程式

3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2OFe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O2、鐵的氫氧化物氫氧化亞鐵Fe(OH)2

氫氧化鐵Fe(OH)3

制法

顏色溶解性穩定性與酸反應Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(隔絕空氣)

Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓白色紅褐色難溶于水難溶于水受熱易分解極易被空氣中氧氣氧化成氫氧化鐵4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2OC

2、將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加入下列物質，會有三價鐵生成的是（）A、硫酸B、氯水C、硝酸鋅D、氯化銅BCB

D

5、將鐵粉撒入下列溶液中充分反應后，溶液的質量增加但無氣體放出的是（）A、CuCl2B、HClC、濃HNO3D、FeCl36、一根質量為10g的鐵釘，投入一定濃度的CuSO4溶液中，過一段時間后取出鐵釘，洗凈干燥后稱其質量為11g。請計算生成的Cu的質量為多少？（差量法）D解：設生成的Cu的質量為xFe+CuSO4===FeSO4+Cu△m56g64g8gx11g-10g64g:8g=x:1g解得：x=8g答：生成的Cu的質量為8g鐵化合物和亞鐵化合物的相互轉化（1）鐵化合物：+3價鐵離子只具有氧化性，遇較強還原劑時會被還原成亞鐵化合物。①2Fe3++2I-＝2Fe2++I2

②2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+

③2Fe3++S2-＝2Fe2++S↓

④2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+

⑤2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+

⑥2Fe3++Fe＝3Fe2+

（寫方程式）（2）亞鐵化合物亞鐵化合物既具有氧化性又具有還原性氧化性：遇強還原劑時被還原成單質鐵例：Fe2++Zn=Zn2++Fe還原性：遇較強氧化劑時被氧化成三價鐵的化合物例：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-

4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O3Fe2++

4H++NO3-(稀)＝3Fe3++NO↑+2H2OFe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉化——“鐵三角”關系FeFe3＋Fe2+S、I2、H+、Cu2+、Ag+Cl2、Br2、O2、濃H2SO4、HNO3Fe2O3：C、CO、H2、AlFe3+：Al、Fe等還原FeO：C、CO、H2、Al

Fe2+：Al、Fe等還原Cl2、Br2、O2、濃H2SO4、HNO3酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等Fe、Cu、I－等小結3.“鐵三角”及Fe3+水解的重要應用：(1)除雜。主要物質雜質除雜方法Fe2+Fe3+FeCl3FeCl2Fe2+Cu2+加過量鐵屑后過濾加氯水或H2O2加過量鐵屑后過濾(2)判斷離子共存。(3)．Fe2＋和Fe3＋的保存(1)含Fe2＋的溶液：加少量鐵粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相應的酸，防止Fe2＋水解。(2)含Fe3＋的溶液：加少量相應的酸防止Fe3＋水解。

(4)物質的制備。【針對訓練】1(2014·上海高考)用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得的溶液中加入鐵粉。對加入鐵粉充分反應后的溶液分析合理的是(

)A.若無固體剩余，則溶液中一定有Fe3+B.若有固體存在，則溶液中一定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+，則一定沒有固體析出D.若溶液中有Fe2+，則一定有Cu析出B2下列離子方程式書寫正確的是

(

)A.FeO固體放入稀硝酸溶液中：FeO+2H+====Fe2++H2OB.過量的鐵粉與稀硝酸溶液反應：Fe+4H++====Fe3++NO↑+2H2OC.向氫氧化亞鐵中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2+2H+====Fe2++2H2OD.向Fe(OH)3中加入氫碘酸：2Fe(OH)3+6H++2I-====2Fe2++I2+6H2OD3、下列物質發生反應時，其離子方程式正確的是（）A、三氯化鐵溶液中加入過量鐵粉

Fe3++Fe＝2Fe2+B、向氯化亞鐵溶液中通入氯氣

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-C、氯化鐵溶液中通入硫化氫

2Fe3++S2-=2Fe2++SD、向盛硫化亞鐵的容器中加入稀硝酸

FeS+2H+＝Fe2++H2S↑B4將1.12g鐵粉加入25mL2mol/L的氯化鐵溶液中，充分反應后，其結果是(

)A．鐵有剩余，溶液呈淺綠色，Cl－濃度基本不變B．往溶液中滴入無色KSCN溶液，顯紅色C．Fe2＋和Fe3＋的物質的量之比為5∶1D．氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶5【解析】

n(Fe)＝1.12g/56g·mol－1＝0.02mol，n(Fe3＋)＝0.025L×2mol·L－1＝0.05mol，由反應2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知Fe3＋過量，加入KSCN顯紅色。溶液中n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06mol，溶液中n(Fe3＋)＝0.05mol－2n(Fe)＝0.01mol，即Fe2＋和Fe3＋的物質的量之比為6∶1；氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶2。【答案】

BB5.將鐵粉、銅粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反應(容器不參與反應)，試判斷下列情況溶液中存在的金屬離子和金屬單質。(1)若鐵粉有剩余，則容器中不可能有________________。(2)若CuCl2有剩余，則容器中一定有______________，可能有____________。(3)若FeCl3和CuCl2都有剩余，則容器中不可能有______________，一定有____________。(4)若FeCl3有剩余，則容器中不可能有______________。Fe3+、Cu2+Fe2+鐵粉、銅粉Fe2+鐵粉、銅粉Fe3+(或銅粉)【解析】本題涉及的反應有Fe+2FeCl3====3FeCl2，Fe+CuCl2====

Cu+FeCl2，Cu+2FeCl3====2FeCl2+CuCl2。(1)中鐵粉剩余，因鐵粉能夠與Fe3+、Cu2+反應，故容器中不可能有Fe3+、Cu2+。(2)中CuCl2有剩余，則容器中一定有Fe2+。若有銅粉剩余，則無Fe3+；若無銅粉剩余，溶液中可能有Fe3+。(3)中FeCl3和CuCl2都有剩余，容器中不可能有鐵粉、銅粉，因二者都能與Fe3+反應，但一定有Fe2+。(4)中FeCl3有剩余，同理分析容器中不可能有鐵粉、銅粉。考點二Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法1.溶液顏色含有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)34.含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的檢驗：(1)Fe3＋的檢驗。(2)Fe2＋的檢驗。【例1】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＋C2.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+，加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。下列結論正確的是(

)A.一定有Fe2+，一定沒有Fe3+、Mg2+B.一定有Fe3+，一定沒有Fe2+、Mg2+C.一定有Fe3+，可能有Fe2+，一定沒有Mg2+D.一定有Fe2+，可能有Mg2+，一定沒有Fe3+D3、FeCl3溶液吸收一定量的SO2后溶液顏色發生變化。(1)寫出發生反應的離子方程式：___________________________。(2)對還不能確定的存在情況提出合理的假設。假設1：只存在Fe3+；假設2：只存在___________________________________________；假設3：_________________________________________________。2Fe3++SO2+2H2O====2Fe2++4H++SO42-既不存在Fe3+，也不存在H2SO3H2SO3(3)設計實驗方案，進行實驗。請寫出實驗步驟以及預期現象和結論。限選實驗試劑：3mol·L-1H2SO4、1mol·L-1NaOH溶液、0.01mol·L-1KMnO4溶液、3%H2O2溶液、淀粉KI溶液、紫色石蕊試液、品紅溶液。實驗步驟預期現象和結論步驟1：步驟2：步驟1：取少量溶液于試管A中，滴加2～3滴淀粉KI溶液(1)若溶液變藍色，則假設1成立(2)若溶液不變藍色，則假設2或3成立另取少量溶液于試管B中，滴加2～3滴品紅溶液(1)若溶液紅色褪去，則假設2成立(2)若溶液呈紅色，結合步驟1中預期現象和結論(2)，則假設3成立

1、下面是制備Fe(OH)2白色沉淀的幾種方案．請回答下列各問題：

(1)用不含Fe3＋的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備．①用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需要加入__________________．

②除去蒸餾水中溶解的O2常采用____________的方法．③生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液．這樣操作的理由是________________________________________．稀H2SO4、鐵屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化

(2)在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備．①在試管Ⅰ里加入的試劑是___________．②在試管Ⅱ里加入的試劑是______.③為了制得Fe(OH)2白色沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是____________________________．④這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，理由是___________________________________．稀H2SO4和鐵屑NaOH溶液檢驗試管Ⅱ出口處排出的H2的純度，當排出的H2已經純凈時再夾緊止水夾試管Ⅰ中反應生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界O2不易進入

(3)利用電解實驗可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀．如圖所示，已知兩電極的材料分別為石墨和鐵．①a電極的材料應為__________，電極反應式___________．②電解液c可以是______(填編號)．

A．純水

B．NaCl溶液C．NaOH溶液

D．CuCl2溶液FeFe－2e-==Fe2＋

BC③d為苯，其作用是____________________，在加入苯之前對電解液c應作何簡單處理？________________.④為了在較短時間內看到白色沉淀，可采取的措施是____________(填編號)．

A．改用稀H2SO4作電解液

B．適當增大電源的電壓

C．適當減小兩極間的距離

D．適當降低電解液的溫度⑤若c用Na2SO4溶液，當電解一段時間后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現象為________________________．

隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化加熱煮沸排出溶解的O2白色沉淀迅速變為灰綠色，最后變成紅褐色

BC【小題快練】1.【思考辨析】(1)(2014·新課標全國卷Ⅰ)FeCl3溶液可用于銅質印刷線路板制作是因為FeCl3能從含有Cu2+的溶液中置換出銅。()【分析】氯化鐵中的三價鐵離子能和銅反應生成二價鐵離子和銅離子。×(2)(2014·江蘇高考)氧化鐵能與酸反應，所以可用于制作紅色涂料。

()【分析】Fe2O3是堿性氧化物，能與酸反應，它可用于制作紅色涂料，但二者沒有因果關系。×(3)(2014·四川高考)將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變紅，檢驗Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質。()【分析】在酸性條件下，硝酸根離子有氧化性，能夠將二價鐵離子氧化成三價鐵離子，三價鐵離子與KSCN溶液反應，使溶液變紅，因此不能達到實驗目的。×1在FeCl3溶液蝕刻銅箔①制造電路板的工藝中，廢液處理和資源回收的過程簡述如下：Ⅰ：向廢液中投入過量鐵屑②，充分反應后分離出固體和濾液；Ⅱ：向濾液中加入一定量石灰水，調節溶液pH，同時鼓入足量的空氣③。已知：Ksp［Fe(OH)3］④＝4.0×10－38回答下列問題：(1)FeCl3蝕刻銅箔反應的離子方程式為_______________________。(2)過程Ⅰ加入鐵屑的主要作用是_________________，分離得到固體的主要成分是_____________，從固體中分離出銅需采用的方法是___________。(3)過程Ⅱ中發生反應的化學方程式為____________________________________________________________________________________。(4)過程Ⅱ中調節溶液的pH為5⑤，金屬離子濃度為__________(列式計算)。2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+回收銅Cu和Fe加鹽酸反應后過濾FeCl2+Ca(OH)2====Fe(OH)2↓+CaCl24Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)34)c(Fe3+)＝4.0×10-38÷(10-9)3＝4.0×10-11(mol·L-1)2.電子產品產生的大量電子垃圾對環境構成了極大的威脅。某化學興趣小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：按要求回答下列問題：(1)濾渣1中存在的金屬有__________。(2)已知沉淀物的pH如下表：氫氧化物開始沉淀時的pH氫氧化物沉淀完全時的pHFe2+7.09.0Fe3+1.93.7Cu2+4.96.7Al3+3.04.4Au、Pt①則操作Ⅱ中X物質最好選用的是__________(填編號)。a.酸性高錳酸鉀溶液b.漂白粉c.氯氣d.雙氧水②理論上應控制溶液pH的范圍是____________。d4.4≤pH<4.9(3)檢驗濾液2中既不存在Fe2+又不存在Fe3+的操作步驟是______________________________________________________。(4)用一個離子方程式表示在酸浸液中加入適量鋁粉的反應：______________________________________________________。(5)由CuSO4·5H2O制備CuSO4時，應把CuSO4·5H2O放在__________(填儀器名稱)中加熱脫水。取少量濾液于試管中，向其中加入少量的KSCN溶液，如果溶液不變紅證明不存在Fe3+，繼續向溶液中加入新制氯水，如果溶液不變紅證明不存在Fe2+Al+Fe3+==Al3++Fe坩堝(6)現向一含有Ca2+、Cu2+的混合溶液中滴加Na2CO3溶液，若首先生成CuCO3沉淀，根據該實驗可得出的結論是________(填序號)。C3、某興趣小組用合金鋁、鐵、銅的廢棄合金為原料制取硝酸銅晶體和氫氧化鋁，并測定硝酸銅晶體的結晶水含量和氫氧化鋁的純度，設計的主要流程如圖：已知：Fe2+沉淀的pH范圍為7.0～9.0；Fe3+沉淀的pH范圍為1.9～3.2；Cu2+沉淀的pH范圍為4.7～6.7（1）寫出合金中加入NaOH溶液后所發生的離子反應方程式_________________

．試劑X的名稱為

．（2）加入Z的作用是調節溶液的pH，pH范圍應為

；下列可作為試劑Z的是

．a．銅粉b．氨水c．氧化銅d．硫酸銅（3）實驗操作①依次是

、

、過濾洗滌即可得硝酸銅晶體．（4）濾液B通入CO2的離子方程式_________________________________

．2Al+2OHˉ+2H2O═2AlO2ˉ+3H2↑硝酸3.2≤pH＜4.7c蒸發濃縮降溫結晶結合工業生產考查金屬元素及其化合物的性質熱點二(2011年高考江蘇卷)以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O)的工藝流程如下：例4回答下列問題：(1)在一定條件下，SO2轉化為SO3的反應為2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，該反應的平衡常數表達式為K＝________________；過量的SO2與NaOH溶液反應的化學方程式為_________________________________。(2)酸溶及后續過程中均需保持鹽酸過量，其目的是_____________、_____________。(3)通氯氣氧化時，發生的主要反應的離子方程式為___________________________________；該過程產生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為________(寫化學式)。【答案】

(1)

SO2＋NaOH===NaHSO3(2)提高鐵元素的浸出率抑制Fe3＋水解(3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋

Cl2、HCl【解析】硫鐵礦焙燒后得到的固體的主要成分是Fe2O3，同時還含有少量沒有反應的FeS2，酸溶后溶液中含有大量的Fe3＋和少量的Fe2＋，為了得到純凈的FeCl3·6H2O，需要將Fe2＋氧化。因在酸溶時所加的鹽酸是過量的，所以尾氣中除了Cl2外，還會有HCl。反應①飽和食鹽水ABCDEFGIHC沉淀J電解++加入D加入D加入B3下圖中的每一個方格表示有關一種反應物或生成物，其中飽和食鹽水和F為起始反應物。

請填寫下列空白：（1）物質B是______，F是_______，J是_______。（2）反應①的離子方程式是__________________。Cl2FeFe(OH)3Cl2+2OH－=ClO－+Cl－+H2O對Fe2++NaClO→Fe(OH)3的變化的理解是很重要的。

A的單質化合物乙化合物丙化合物甲B的單質B的單質②化合物甲①C的單質④C的單質③4A、B、C是中學化學中常見的三種元素A和B的單質在常溫、常壓下為氣態，C單質為固態。甲乙丙為三種常見的化合物，它們各由兩種元素組成。這些化合物和單質間存在如下圖所示的關系式（其中反應①③④是在溶液中進行的）。（1）①②③④的反應中屬于化合反應的是________。（2）寫出下列單質和化合物的化學式：

B_____;甲________;乙_______。①②③

H2

FeCl2

FeCl35.A、B是中學化學里常用的物質，其中B是單質，A是化合物；它們之間相互反應以及生成物之間的轉化關系如圖33所示。已知E溶液與石炭酸的稀溶液混合時，溶液呈紫色。請回答：

（1）B和A的濃溶液反應的條件是__________，而常溫下難反應的原因是__________。

（2）寫出F和G相互轉化的化學方程式：

Ｆ→Ｇ

；Ｇ→Ｆ

。（3）Ｌ轉化成Ｉ的現象是