金屬及其化合物第三章第三節鐵及其重要化合物2017版課程標準素養目標1.了解鐵與其重要化合物的性質及其在生產、生活中的應用2.能從物質類別元素價態的角度分析、預測相關物質的性質，說明其轉化途徑3.能依據鐵及其化合物的性質認識、設計其制備方案(如氫氧化亞鐵的制備)，了解保存、使用化學品(如硫酸亞鐵溶液)的常見方法1.變化觀念與平衡思想：鐵及其化合物之間的轉化需要一定的條件，并遵循一定規律2.科學探究與創新意識：能發現和提出有探究價值的氫氧化亞鐵的制備探究方案，進行實驗探究欄目導航01必備知識關鍵能力03真題體驗領悟高考02研解素養悟法獵技04配套訓練必備知識關鍵能力1鐵的單質、氧化物及氫氧化物的性質【基礎整合】1．鐵(1)物理性質。銀白色固體，熔點較高，具有良好的導熱性、導電性和延展性，能被______吸引。(2)化學性質。磁鐵

①與非金屬單質的反應。②與水的反應。常溫下，鐵與氧氣、水反應生成鐵銹；在高溫條件下鐵與水蒸氣反應：______________________________________。③與酸的反應。與非氧化性酸反應的離子方程式：__________________________。與氧化性酸反應：遇冷的濃硫酸或濃硝酸________，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應，但無H2產生。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

鈍化

④與某些鹽溶液的反應(寫離子方程式)?！敬鸢浮縁e＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(1)鐵分別與氯氣與鹽酸反應所得的產物中鐵元素的價態不同，Fe與Cl2反應無論用量多少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應生成FeCl2。(2)鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純氧中燃燒的產物是Fe3O4。2．鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵色、態______粉末_______粉末______晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價____________________穩定性不穩定穩定穩定與H＋反應離子方程式_______________________________Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O黑色紅棕色黑色＋2

＋3

＋2，＋3

FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O

Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O3．鐵的氫氧化物白色紅褐色Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓

白色絮狀灰綠紅褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

還原性還原性2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O硫酸鐵屑氧化性

2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋

判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)鐵具有導電性、導熱性、延展性及被磁體吸引的特性(

)(2)Fe分別與氯氣和鹽酸反應所得氯化物相同(

)(3)常溫下用鐵制容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸(

)(4)氧化鐵能與酸反應，所以可用于制作紅色染料(

)(5)Fe2O3不可與水反應得到Fe(OH)3，所以不能通過化合反應制取Fe(OH)3(

)(6)一定條件下可完成轉化：FeCl2溶液―→FeCl3溶液―→Fe(OH)3膠體(

)(7)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2(

)(8)根據Cl2、S與鐵的反應可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強弱(

)(9)FeCl3可與銅發生置換反應(

)(10)Fe3O4中Fe的化合價有＋2價和＋3價，因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)√

(7)×

(8)√

(9)×

(10)×【重難突破】【答案】C【解析】稀HNO3具有強氧化性，與Fe反應產生的氣體為NO，A錯誤；鐵與Cl2反應無論量的多少產物都是FeCl3，B錯誤；Fe2O3溶解產生Fe3＋恰好將鐵單質氧化，因而不能置換出H2，C正確；FeCl3(aq)和NaOH(aq)反應生成Fe(OH)3沉淀，D錯誤。2．下列各組物質反應產生的氣體分別通入FeSO4溶液中，能與FeSO4發生反應的是(

)A．Na2O2和H2O

B．Al和NaOH溶液C．食鹽和濃硫酸共熱 D．銅片和濃硫酸共熱【答案】A【答案】B4．(2019·河北保定質檢)某鐵的“氧化物”樣品，用0.14L5mol/L鹽酸恰好將其完全溶解，所得溶液還能吸收標準狀況下2.24L氯氣，恰好使其中Fe2＋全部轉化為Fe3＋。該樣品可能的化學式是(

)A．Fe5O6

B．Fe3O4C．Fe6O7

D．Fe5O7【答案】C【解析】根據2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝0.2mol，由電荷守恒2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)可知，

n(Fe3＋)＝(5mol·L－1×0.14L－0.2mol×2)÷3＝0.1mol，所以，

n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.2mol∶0.1mol＝2∶1，該樣品可表示為4FeO·Fe2O3，可能的化學式是Fe6O7,C正確?！敬鸢浮緽6．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___________________________________________。(3)設計如圖裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。①儀器1的名稱________。裝置5的作用________________________。②實驗開始時，關閉K2，打開K1，反應一段時間后，再打開K2，關閉K1，發現3中溶液不能進入4中。請為裝置作一處改進，使溶液能進入4中______________________。③裝置改進后，將3中反應后溶液壓入4中，在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產生白色沉淀的原因______________________________________?！敬鸢浮?1)①稀硫酸、鐵屑②煮沸③避免生成的氫氧化亞鐵沉淀接觸氧氣而被氧化成氫氧化鐵沉淀(2)①稀H2SO4和鐵屑②NaOH溶液③打開止水夾，檢驗試管Ⅱ出口處的H2的純度，當排出的H2已經純凈時再夾緊止水夾④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)①分液漏斗液封，防止空氣進入裝置4②在裝置2、3之間添加控制開關③裝置4內的空氣沒有排盡制備Fe(OH)2常用的三種方法(1)有機層覆蓋法。將吸有NaOH溶液的長膠頭滴管插到液面以下，并在液面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空氣與Fe(OH)2接觸發生反應，如圖1所示。圖1

圖2

圖3

(2)還原性氣體保護法。用H2將裝置內的空氣排盡后，再關閉彈簧夾a使亞鐵鹽與NaOH溶液混合，這樣可長時間觀察到白色沉淀，如圖2所示。(3)電解法。用鐵作陽極，電解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆蓋一層苯或煤油，如圖3所示。

“鐵三角”、Fe2＋與Fe3＋的檢驗【基礎整合】1．“鐵三角”的轉化關系(1)向FeCl2溶液中滴加新制氯水：____________________________。(2)向FeCl3溶液中加入還原鐵粉：____________________________。(3)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產生淡黃色沉淀：______________________________________。(4)將FeCl3溶液滴入KI－淀粉溶液，溶液變藍：____________________________________。2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋

2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋

(5)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔：______________________________________。(6)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：_________________________________________。(7)將FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有無色氣體放出：______________________________________。Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×(6)√

(7)×

(8)×

(9)×【重難突破】【答案】B【解析】B項中的Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。2．(2019·陜西韓城聯考)在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應完全后將固體濾出，下列說法正確的是(

)A．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋B．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋C．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋D．若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋【答案】D3．(2019·安徽合肥模擬)選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗：甲組：檢驗含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋乙組：檢驗含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋下列試劑選取正確的一項是(

)【答案】B試劑選項甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CNaOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液【答案】AB【解析】鐵和水蒸氣在高溫下生成H2和Fe3O4，A正確；Fe3O4溶于鹽酸后產生Fe3＋，B正確；FeCl2蒸干后得到Fe2O3，C錯誤；FeCl3與NaOH得到Fe(OH)3沉淀，D錯誤。5．下列除雜的操作不正確的是(

)A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量鎂充分反應后過濾B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過量鐵粉充分反應后過濾C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應后過濾D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反應后過濾【答案】C6．硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖所示)，下列說法錯誤的是(

)A．FeSO4與NH4HCO3反應制備FeC