高中化學(xué)：第一節(jié) 鐵及其化合物創(chuàng)新設(shè)計

第三章鐵金屬材料

第一節(jié)鐵及其化合物

學(xué)業(yè)水平目標(biāo)核心素養(yǎng)對接

1.能列舉、描述、辨識鐵及其重要化合物的重

L能利用氫氧化亞鐵的性質(zhì)，設(shè)計

要物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗現(xiàn)象。

其制備方案，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探

2.能利用氫氧化亞鐵的性質(zhì)，設(shè)計其制備方

究與創(chuàng)新意識的素養(yǎng)水平。

案。

2.利用Fe2\Fe3+的檢驗及其之間

3.能說明Fe2+、Fe3+的檢驗及其之間的相互轉(zhuǎn)

的相互轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生變化觀念

化。

與平衡思想的素養(yǎng)水平。

4.能說明鐵及其化合物的應(yīng)用。

課前自主學(xué)習(xí):夯基固本

『知識梳理』

一、鐵的單質(zhì)

1.鐵元素的存在及使用

(1)存在：鐵在自然界中既可以以單質(zhì)的形態(tài)存在，也可以以化合物的形態(tài)存在,

其主要化合價有+2價和+3價,地殼中鐵元素的含量僅次于氫、硅和鋁，居第四

位。

(2)使用歷史：

人類最早使用的鐵是隕鐵,我國在春秋初年掌握了冶鐵技術(shù)，在戰(zhàn)國中期鐵制工

具得到了廣泛使用。

(3)工業(yè)煉鐵的原理是用還原劑把鐵礦石中的鐵提煉出來，如用CO還原Fe2O3o

2.鐵單質(zhì)的性質(zhì)

(1)物理性質(zhì)

純凈的鐵是光亮的銀白色金屬,密度較大，熔點(diǎn)較鹿，有延展性和導(dǎo)熱性。能導(dǎo)

電，其導(dǎo)電性比銅、鋁差，能被磁體吸引。

注意：鐵單質(zhì)粉末狀時為黑色

(2)化學(xué)性質(zhì)

①與HC1的反應(yīng)

Fe+2HCl=FeCl2+H2t

②與CuSO4的反應(yīng)

2+

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu□Fe與HC1、CuSO4的反應(yīng)生成的是Feo

③與水蒸氣的反應(yīng)

現(xiàn)象：用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，聽到爆鳴聲。

結(jié)論：鐵可與水蒸氣反應(yīng)，生成的氣體為H2。

化學(xué)方程式：3Fe+4H20（g）奠逗Fe3（）4+4H2。

濕棉花的作用：提供反應(yīng)所需水蒸氣。

［微訓(xùn)練］

1.金屬單質(zhì)A可發(fā)生以下反應(yīng)。試判斷：

|固體CuCl?溶液

-@-

稀鹽酸

|氣體E］-@-

（1）A、B、C、D、E分別是（寫化學(xué)式，B寫主要成分）

A、B、C、

D、E,

（2）寫出反應(yīng)③和⑤的離子方程式:

⑤-

解析推斷題的解題思路：根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)（特別是色、態(tài)）和化學(xué)性質(zhì)（相互

轉(zhuǎn)化關(guān)系、反應(yīng)條件等），找出具有特征條件的物質(zhì)，再由相互轉(zhuǎn)化關(guān)系逐步推斷。

如本題中結(jié)合B、C的顏色及與CuCb溶液、稀鹽酸反應(yīng)的性質(zhì)可推知A為Fe。

答案（l）FeFe2（）3FesO4CuH2⑵Fe+Cu?+=Fe?++CuFe+2H

2+

=Fe+H2t

二、鐵的重要化合物

1.鐵的氧化物

氧化物氧化亞鐵氧化鐵(鐵紅)四氧化三鐵

化學(xué)式FeOFezChFe3C)4

顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體

鐵的價態(tài)+2+3+2、+3

溶解性都丕溶于水，但都能溶于酸溶液

都能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和水

化學(xué)性質(zhì)都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等還原為鐵單質(zhì)

FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱生成穩(wěn)定的翳@

［微訓(xùn)練］

2.分別寫出鹽酸與下列鐵的氧化物反應(yīng)的離子方程式:

(1)氧化亞鐵：FeO+2H+=Fe2++H2O；

(2)氧化鐵：FezCh+6H+=2Fe3++3H2。；

(3)磁性氧化鐵：Fe3O4+8H'=Fe2++2Fe3++4H2。。

2.鐵的氫氧化物

(1)鐵的氫氧化物的制備

實(shí)驗室制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵如下圖所示：

①圖甲實(shí)驗中觀察到的現(xiàn)象是有紅褐色沉淀生成,反應(yīng)的離子方程式是Fe3++

30H===Fe(0H)3I。

②圖乙實(shí)驗中先觀察到有白色沉淀生成,在空氣中迅速變成灰綠色,最后變成紐

褐色，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是：Fe2++2OH-==Fe(OH)2I(白色)；

4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。

(2)Fe(OH)2和Fe(0H)3性質(zhì)的比較

化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3

物質(zhì)類別二元弱堿三元弱堿

顏色、狀態(tài)白色固體紅褐色固體

溶解性不溶于水不溶于水

+2++3+

與非氧化性Fe(OH)2+2H=Fe+Fe(0H)3+3H=Fe+

強(qiáng)酸反應(yīng)2H2O3H2O

Fe(OH)2-^-FeO+H20(隔2Fe(OH)3-^-

穩(wěn)定性

絕空氣)Fe2O3+3H2O

［微思考］

3.(l)Fe(OH)3在空氣中灼燒得到Fe2O3固體，F(xiàn)e(0H)2在空氣中灼燒能得到FeO固

體嗎？

提示不能，F(xiàn)e(OH)2易被氧化，最終得到的是FezCh。

(2)制備Fe(OH)2時應(yīng)注意什么事項？

提示利用教科書中的方法制備Fe(OH)2時，為得到較為純凈的Fe(OH)2,可采

取以下措施：

①Fe2+鹽溶液必須是新制的并放入鐵粉，防止Fe2+被氧化成Fe3+；②除去溶液中

溶解的02,方法是加熱煮沸NaOH溶液；③滴管末端插入試管內(nèi)的液面以下；④

必要時可在液面上加植物油或苯進(jìn)行液封。

3.鐵鹽和亞鐵鹽

⑴Fe2+、Fe3+的檢驗方法

①加堿法：若產(chǎn)生的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色的為吧；若直

接產(chǎn)生紅褐色沉淀的為Fe3+。

②加KSCN：無明顯現(xiàn)象，再加新制氯水溶液變紅色的為Fe2+；若溶液直接變紅

色的為Fe3+。

(2)Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化

如下圖所示

^

^

^

n

n

,適量n

A

氯

t水

I鐵粉nKSCN

p溶液

丁

0-6

取上層

一

三

液

二

日-FeClj容液7一

①在盛有氯化鐵溶液的試管中加適量鐵粉振蕩后，溶液變成淺綠色,再加KSCN

溶液，溶液不變色,再加入氯水后，溶液變成紅色。

3+22+3+

②上述實(shí)驗中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是2Fe+Fe=3Fe\2Fe+Cl2=2Fe

+2C1o

③由上述實(shí)驗可知：Fe3+遇到較強(qiáng)的還原劑，會被還原成Fe2+；Fe?+在較強(qiáng)氧化

劑的作用下，會被氧化成Fe3+。

（3）鐵鹽和亞鐵鹽的化學(xué)性質(zhì)

寫出下列反應(yīng)的離子方程式：

?與鐵反應(yīng)2Fc"+Fe=3Fe"

［具有氧化性與銅反理2Fe"+Cu2Fe"+Cu"

鐵鹽］康返座2F-2Fe2++L

（Fc+）|-----與強(qiáng)堿反應(yīng)--------Fe："+3OH--Fe（OH%l

I----------特征反應(yīng)---------Fe?+3SCN-=Fe（SCN）,（紅色）

-具有氧化性（與鋅反應(yīng)）：Fe?+Zn=Fe+Zn?

具有還原性（與氯水反應(yīng)）：2Fe"+C］2Fe"+2C「

L與強(qiáng)堿反應(yīng):Fe"+2OH^Fe（OH）J

［微訓(xùn)練］

4.下列關(guān)于Fe2+和Fe3+的敘述中，錯誤的是（）

A.Fe2+的水溶液為淺綠色

B.Fe3+的水溶液為棕黃色

C.Fe3+具有氧化性，F(xiàn)e2+具有還原性

D.Fe3+溶液中滴入含SCN一的溶液，立即出現(xiàn)紅色沉淀

解析Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液，生成紅色可溶性物質(zhì)，不是紅色沉淀。

答案D

5.回答下列問題：（1）實(shí)驗室在配制FeSCU溶液時，為防止FeSO4被氧化而變質(zhì),

常在溶液中加入少量的o

（2）亞硝酸鹽會使Fe2+轉(zhuǎn)變成Fe3+,生成高鐵血紅蛋白而喪失與。2結(jié)合的能力。

服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒，這說明維生素C具有（填序號）。

a.酸性b.堿性

c.氧化性d.還原性

(3)在含有1molFeSCU的溶液中投入一小塊金屬鈉，反應(yīng)完全后，濾出沉淀并洗

滌，然后在空氣中灼燒沉淀得到的固體物質(zhì)是。

(4)Fe3O4與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為

答案⑴鐵粉(2)d(3)Fe2O3(4)Fe3O4+8HCl=FeCh+2FeC13+4H2O

保堂互動探究啟迪思維

探究一鐵的化學(xué)性質(zhì)

探究角度1從氧化還原反應(yīng)模型認(rèn)識鐵的可變價

態(tài)變化規(guī)律

［探究素材］

較弱氧化劑

Fe2+

如：卜、S、Fe34、H\Cu2\Ag+等

較強(qiáng)氧化劑

Fe

如：Cl?、Br?、濃H2so八稀HNC)3(足量)等

氧化劑LC/Lc「八\

(VHQ(g)?Fed(FeO.Fe。)

3+2+2+2+

如：Fe+S=^=FeS,Fe+2Fe=3Fe,Fe+Cu===Cu+Fe；2Fe+3Cl2=^=

2FeCb,3Fe+4H2O(g)^^Fe3O4+4H2o

［探究題目］

1.下列反應(yīng)中，鐵只能生成+3價化合物的是()

A.少量鐵與稀硫酸反應(yīng)

B.鐵絲在氧氣中燃燒

C.過量鐵粉在氯氣中燃燒

D.Fe投入到CuS04溶液中

解析C項，雖然鐵粉過量，但因為不是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，只能生成FeCb。

答案C

2.合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的a-Fe催化劑的主要成分是FeO、FezCh。

⑴某FeO、FezCh混合物中，鐵原子、氧原子的物質(zhì)的量之比為4：5,其中FeO、

Fe2O3的物質(zhì)的量之比為0

⑵當(dāng)催化劑中+2價Fe與+3價Fe的物質(zhì)的量之比為1：2時，其催化活性最高,

此時鐵的氧化物的混合物中鐵原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用小數(shù)表示，保留2位

小數(shù))

解析(1)設(shè)FeO、Fe2O3的物質(zhì)的量分別為a、b,則有(a+2b)：(a+3b)=4：5,

解得a：b=2：lo(2)+2價Fe與+3價Fe的物質(zhì)的量之比為1：2,則Fe、。原

3X56

子數(shù)目之比為3：4,w(Fe)=TT7T-———^0J2

3X3。十4Xloo

答案(1)2：1(2)0.72

從原理分析重新設(shè)計鐵與水蒸氣反應(yīng)

的實(shí)驗設(shè)計

［探究題目］

3.某同學(xué)欲在實(shí)驗室中完成鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗，裝置如圖甲、乙。

濕笠子鐵粉

一濃

硫酸

已知B中放入的是鐵粉與石棉絨的混合物，C中放的是干燥劑，E為酒精噴燈，

G為帶有鐵絲網(wǎng)罩的酒精燈。

對比兩裝置，回答下列問題：

(1)如何檢查乙裝置的氣密性？__________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)乙裝置中濕沙子的作用是。

(3)B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(4)該同學(xué)認(rèn)為在乙裝置的導(dǎo)管口處點(diǎn)燃反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，裝置H必不可少，H的

作用是_______________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑸對比甲、乙兩裝置的B和K,B的優(yōu)點(diǎn)是

答案(1)向H中加入水沒過導(dǎo)管口，連接好裝置，微熱K,若H中導(dǎo)管口出現(xiàn)

氣泡，停止加熱后導(dǎo)管中出現(xiàn)水柱，證明氣密性良好(其他合理答案也可)(2)提

供水蒸氣(3)3Fe+4H20(g)至遢Fe3O4+4H2(4)干燥氫氣，降低氫氣中水蒸氣

的含量(5)使用石棉絨，增大水蒸氣與鐵粉的接觸面積，使反應(yīng)充分進(jìn)行

探究二鐵的化合物的性質(zhì)

探究角度

1從物質(zhì)的性質(zhì)表現(xiàn)分析Fe(0H)2沉淀

的制取操作的特殊性

［探究素材］

制備Fe(OH)2的關(guān)鍵是隔絕空氣(O2),可采取的措施有：

⑴Fe2+極易被氧化，所以FeSCU溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。

⑵為了防止Fe?+被氧化，配制FeSCU溶液的蒸儲水和NaOH溶液要煮沸，盡可能

除去。2。

(3)為了防止滴加NaOH溶液時帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長滴管伸入

FeSCU溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。

(4)為防止Fe2+被氧化，還可以向盛有FeS04溶液的試管中加入少量的煤油或其他

密度小于水而不溶于水的液態(tài)有機(jī)物，以隔絕空氣。

［探究題目］

4.下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()

N2OH溶液

6/_

FeSO,溶液J一耳云水

鐵粉一S

①

A.①②④B.①②③

C.①②D.②③④

解析Fe(0H)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(0H)3,即發(fā)生反應(yīng)：

4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3o想要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就

要排出裝置中的氧氣或空氣。①、②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排

盡，并使生成的Fe(0H)2處在氫氣的保護(hù)中；③由于溶液與空氣直接接觸，空氣

中的氧氣能迅速將Fe(0H)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀；④中苯在

FeS04溶液的液面上阻止了空氣的進(jìn)入，能較長時間看到白色沉淀。

答案A

探究角度

2從價態(tài)分析Fe2+、Fe3+的性質(zhì)表現(xiàn)差

異性

［探究素材］

LFe2+既具有氧化性又具有還原性

強(qiáng)氧化劑「

------------------------------------------------------------------>re3+

如?。2、。2、B［2>H2O2、HNC)3、KMn()4(H+)、濃H2SO4等

Fe2+—4

還原劑、

----------------------------*Fe

如：(3、。3、人1，11等

如：2Fe2++Ch=2Fe3++2CF,Zn+Fe2+=Zn2++FeFeO+CO^^Fe+CO2o

2.Fe3+具有較強(qiáng)氧化性，可被還原為Fe2+或Fe

弱還原劑F2

如：Fe、Cu、「、S?一等

Fe3+

強(qiáng)還原劑,

如：C、C()、A1等

如：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,Fe2()3+3CO遢遢2Fe+3co2,Fe2O3+2Al^B

2Fe+AhO3o

［特別提醒］

(1)金屬陽離子被還原不一定得到金屬單質(zhì)。

如：Fe3+—>Fe2+。

(2)離子共存問題：

①Fe3+與：F、S2".HS\SOM、HSCK等因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。

②Fe2+與Mn(K(H+)、N0?(H+),C1CT等因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。

(3)除雜問題(括號內(nèi)為雜質(zhì))：

①FeCb溶液(FeCb)：加足量氯水或H2O2或通入足量Cho

②FeCb溶液(FeCb)：加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾。

③FeS04溶液(CuS04)：加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾。

④Fe粉(鋁)、Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾。

(4)Fe2+鹽溶液的配制與保存：加鐵粉，防止Fe?+被氧化。

［探究題目］

5.(1)某化學(xué)興趣小組利用鐵粉、鋅粉、0.1moLL-iFeCb溶液、0.1moLLfFeCb

溶液、KSCN溶液和新制氯水來探究Fe2+、Fe3+的氧化性、還原性，并利用實(shí)驗

結(jié)論解決一些問題。

①用上述所給物質(zhì)寫出體現(xiàn)Fe?+具有還原性的化學(xué)方程式：

②設(shè)計實(shí)驗方案，完成下列表格。

探究內(nèi)容實(shí)驗方案實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象

取少量O.lmoLL-i的FeCb加入鐵粉后，溶液顏色變?yōu)?/p>

探究Fe3+具有氧化

溶液，向溶液中加入足量鐵________;加入KSCN溶液

性

粉，再加入少量KSCN溶液后，溶液________.

③該興趣小組為探究“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCb溶液中加入鋅粉，該

反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

2++

(2)某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有Fe3+、Mn>H,MnOI、H2O和一種未知離子X。

已知MnO4在反應(yīng)中得到電子，則X離子是,該反應(yīng)的離子方程式是

解析(1)①在反應(yīng)中Fe2+作還原劑，體現(xiàn)其還原性，因此應(yīng)選擇氧化劑，所以選

用氯水，發(fā)生的反應(yīng)為2FeC12+C12=2FeC13。②向FeCb溶液中加入鐵粉，發(fā)生

的反應(yīng)為2Fe3++Fe=3Fe2+,所以溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。向FeCb溶液中滴

加硫氧化鉀溶液不變紅。③向FeCL溶液中加入鋅粉，發(fā)生離子反應(yīng)為Zn+Fe2+

2+

=Fe+Zno(2)已知MnO4得電子，故MnO4是氧化劑、Mi?+為還原產(chǎn)物，則

題目提供的Fe3+是氧化產(chǎn)物，故還原劑為Fe2+,即X為Fe2+。該反應(yīng)中反應(yīng)物為

MnOI、Fe?+和H+,生成物為Mn2+.Fe3+和MO,n(MnO^)：n(Fe2+)=l：5。

答案⑴①2FeC12+C12=2FeC13②淺綠色不變色③Fe2++Zn=Zn2++Fe

2+2++2+3+

(2)FeMnOZ+5Fe+8H=Mn+5Fe+4H2O

6.要除去FeCL溶液中少量的FeCb,可行的方法是()

A.滴入KSCN溶液B.通入氯氣

C.加入適量銅粉并過濾D.加入適量鐵粉并過濾

解析KSCN溶液只能檢驗Fe3+的存在，A錯誤；通入氯氣將FeCb氧化為FeCh,

B錯誤；加入銅粉發(fā)生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,引入新雜質(zhì)Cu2+,C錯誤；

加入鐵粉發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+,過濾除去剩余鐵粉，得到純凈FeCb溶液，D

正確。

答案D

探究角度3

從實(shí)驗設(shè)計探究Fe3+、Fe2+的檢驗方法

與證據(jù)推理

［探究素材］

l.Fe3\Fe2+的檢驗

Fe2+Fe3+

(1)觀察法淺綠色棕黃色

①現(xiàn)象：白色絮狀沉淀遜灰綠色

遢絲紅褐色沉淀

①現(xiàn)象：紅褐色沉淀

(2)加堿

②反應(yīng)：Fe2++2OIT=Fe(0H)21(白②反應(yīng)：Fe3++30H-

法(NaOH)

色)；

=Fe(OH)31(紅褐色)

4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(紅褐

色)

①現(xiàn)象：加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，①現(xiàn)象:加入KSCN溶液，

(3)顯色再滴入氯水變成紅色溶液溶液變?yōu)榧t色

法(SCN)②反應(yīng)：2Fe2++CL=2Fe3++2C「；②反應(yīng)：Fe3++3SCN

Fe3++3SCN「=Fe(SCN)3(紅色)=Fe(SCN)3(紅色)

2.檢驗Fe2+的注意事項

(1)只含F(xiàn)e2+的溶液：檢驗Fe2+加入試劑的順序

待測液KSCH1液不變色如裊蝕202紅色(含F(xiàn)e2+、不含F(xiàn)e3+)o

①加KSCN溶液前，防止加氧化性物質(zhì)，使Fe2+被氧化。

如H2O2、NO,（H+）等

②氧化劑不能選用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnCh溶液本身顯紫紅色，

對Fe（SCN）3紅色有干擾；酸性KMnCh溶液能氧化KSCN,溶液不變紅色，不能

證明不含F(xiàn)e2+o

（2）同時含有Fe2+和Fe3+的溶液

Fe2+對檢驗Fe3+無干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗Fe3+；Fe3+對檢驗Fe?+有干擾，

不能采用加KSCN溶液檢驗Fe2+,通常向溶液中滴加適量酸性KMnCU溶液，溶

2+

液紫紅色褪色說明含有FeO

（3）檢驗鐵的氧化物中是否有+2價鐵時，正確的思路為

少量固體稀H為普解溶液酸性臀4溶液紫色褪去。

①步驟a中不能選用鹽酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化鹽酸。

②步驟a中，不能選用稀HN03,原因是稀HN03可以將Fe2+氧化為Fe3+。

［探究題目］

7.下列各試劑中，不能用來鑒別FeSCU和Fe2（SO4）3的是（）

A.NaOH溶液B.酸性KMnCU溶液

C.BaCh溶液D.KSCN溶液

解析A項，F(xiàn)eSO4溶液遇NaOH溶液生成白色沉淀并迅速變?yōu)榛揖G色，最后變

成紅褐色，F(xiàn)e2（SO4）3與NaOH溶液生成紅褐色沉淀，可鑒別，錯誤；B項，亞鐵

離子能使酸性KMnCh溶液褪色，可鑒別，錯誤；C項，二者均與氯化鋼溶液反

應(yīng)生成白色沉淀硫酸冷貝，不能鑒別，正確；D項，加入KSCN溶液呈紅色的是硫

酸鐵，沒有明顯現(xiàn)象的是硫酸亞鐵，可鑒別，錯誤。

答案C

8.某研究小組同學(xué)欲探究某袋敞口放置一段時間的名為“硫酸亞鐵家庭園藝精品

肥料”的化肥的主要成分及相關(guān)性質(zhì)。首先對該化肥的成分進(jìn)行了如下假設(shè)：

a.只含有FeSCU

b.含有FeSCU和Fe2（SO4）3

c.只含有Fe2（SO4）3

將化肥固體粉末溶于水中得到溶液（記為X）,進(jìn)行如下實(shí)驗：

序號操作現(xiàn)象

取2mL溶液X,加入1mL1mol-L-1NaOH產(chǎn)生紅褐色沉

i

溶液淀

ii取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液溶液顯紅色

(1)對實(shí)驗i的預(yù)期現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀、變?yōu)榛揖G色、最后出現(xiàn)紅褐色沉淀，預(yù)

期產(chǎn)生該現(xiàn)象的依據(jù)是(用化學(xué)方程式或離子方程式表

達(dá))、

(2)由實(shí)驗ii得出的結(jié)論是________________________________________

為進(jìn)一步驗證假設(shè)，小組同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗:

序號操作現(xiàn)象

取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液，再加

iii溶液顯紅色

入1mL水

取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液，再加溶液顯紅色，

iv

入1mL氯水顏色比iii深

⑶實(shí)驗iv中氯水參加反應(yīng)的離子方程式是

(4)通過以上實(shí)驗，可得到的結(jié)論是o

解析(l)FeS04溶液與氫氧化鈉反應(yīng)生成白色沉淀氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵易被

氧化為氫氧化鐵，所以預(yù)期現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀、變?yōu)榛揖G色、最后出現(xiàn)紅褐色

沉淀。(2)Fe3+遇KSCN溶液變紅，溶液X加入1滴KSCN溶液，溶液顯紅色，

說明含有Fe2(SO4)3,則假設(shè)a不成立。(3)實(shí)驗iv：溶液X中加入1滴KSCN溶

液，再加入1mL氯水，顏色比iii深，說明Fe?+被氯水氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子

方程式是C12+2Fe2+=2C廠+2Fe3+。(4)實(shí)驗iii,溶液X中加入1滴KSCN溶液,

再加入1niL水，溶液顯紅色，說明含有Fe3+,綜合實(shí)驗iii、iv,可得到的結(jié)論

是化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假設(shè)b成立)。

答案⑴Fe2++2OH==Fe(0H)2I4Fe(OH)2+02+2H2O===4Fe(OH)3

(2)化肥中肯定有Fe2(SO4)3(假設(shè)a不成立)

(3)C12+2Fe2+=2Cr+2Fe3+

(4)化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假設(shè)b成立)

探究角度4鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

［探究素材］

鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化知識結(jié)構(gòu)圖

,FeQ：A*Fe-3Fe(OH):,

+3[FqOj⑤||⑥③|

+2

FeO--Fe2*=Fe(OH),

單質(zhì)氧化物鹽堿物質(zhì)類別

圖中序號所示反應(yīng)的離子方程式：

+3+

①Fe2O3+6H=2Fe+3H2O；

②Fe3++3OH=Fe(0H)3I；

③Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O；

+2+

(4)Fe+2H=Fe+H2t；

(5)2Fe2++Ch=2Fe3++2CF；

@2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+o(其他合理均可)

［探究題目］

9.已知A是一種常見金屬，F(xiàn)是一種紅褐色沉淀。試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下

列問題。

鹽酸

X

(1)寫出A、C、F、G的化學(xué)式：

A.；C.；F.；G.o

(2)檢驗D中陽離子的方法為。

(3)保存C溶液時要加固體A的原因是

(4)寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式：

①D_C：o

②C-*D：o

(5)寫出E-F的化學(xué)方程式：。

解析根據(jù)F是紅褐色沉淀知F是Fe(OH)3,從而推知A為Fe,B為Fe3O4,C

是FeCh,D是FeCh,E為Fe(OH)2,F為Fe(OH)3,G為Fe2O3,X為H2。

答案(l)FeFeChFe(OH)3Fe2O3

(2)取D溶液少許于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含F(xiàn)e3+

(3)防止Fe2+被O2氧化

(4)①2Fe3++Fe=3Fe?+

3+

②2Fe?++Cl2=2Fe+2C1-

(5)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

保堂即時達(dá)標(biāo)I鞏固雙基

1.下列關(guān)于鐵的敘述中錯誤的是()

A.純凈的鐵是光亮的銀白色金屬

B.鐵能被磁體吸引

C.鐵是地殼中含量最多的金屬元素

D.鐵具有延展性和導(dǎo)熱性，可制作炊具

解析鐵元素在地殼中含量是金屬元素的第二位。

答案C

2.下列離子方程式正確的是()

A.將氨水滴入到FeCb溶液中Fe3++3OH==Fe(0H)3I

+3+

B.氧化鐵與鹽酸反應(yīng)Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

C.向FeCb溶液中加入鐵粉Fe+Fe3+=2Fe2+

2+3+

D.向氯化亞鐵溶液中通入Cl2Fe+Cl2=Fe+2Cr

解析A項在書寫離子方程式時，弱電解質(zhì)NH3-H2O不能拆寫成離子的形式；C

項離子方程式中除遵循元素守恒外，電荷也必須守恒，正確的離子方程式應(yīng)為Fe

+2Fe3+=3Fe2+；D項只符合元素守恒，不符合電荷守恒，正確的離子方程式應(yīng)

為2Fe2++Cb=2Fe3++2C廠。

答案B

3.鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗裝置如圖，下列說法正確的是()

還原鐵粉

/中產(chǎn)濕棉花

肥皂水/翁

111

A.實(shí)驗時，試管口應(yīng)高于試管底

B.加熱時試管內(nèi)生成黑色物質(zhì)，點(diǎn)燃肥皂泡可聽到爆鳴聲

C.反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3H2O(g)=^=Fe2O3+3H2

D.試管中發(fā)生化合反應(yīng)

解析鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2,屬于置換反應(yīng)，實(shí)驗時應(yīng)使試管口低于

試管底。

答案B

4.下列說法正確的是()

A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4

B.Fe2O3為堿性氧化物，可與水反應(yīng)生成Fe(OH)3

C.鐵銹的主要成分是Fe2O3

D.Fe3O4中鐵元素有+2價和+3價，F(xiàn)e3()4是混合物

解析赤鐵礦、鐵銹的主要成分均是FezCh,A錯誤、C正確；FezCh為堿性氧化

物，但不與水反應(yīng)，B錯誤；Fe3O4為化合物，不是混合物，D錯誤。

答案C

5.下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價鐵生成的是()

①過量的Fe與Ch反應(yīng)

②Fe與過量稀H2s04反應(yīng)后，再向其中加H2O2

③向Fe(NCh)2溶液中加少量鹽酸

④將Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中

A.①B.①②

C.①②③D.全部

解析①中只生成FeCb;②中Fe與稀H2s04反應(yīng)只能生成Fe2+,H2O2能將Fe?

+氧化成Fe3+；③中Fe2+被H+和N05氧化成Fe3+；④中若Fe足量，則最終無+3

價鐵生成。

答案C

6.鐵有+2價和+3價兩種價態(tài)，下列反應(yīng)中不涉及鐵元素價態(tài)變化的是（）

A.用還原鐵粉除去氯化亞鐵溶液中的少許氯化鐵雜質(zhì)

B.鐵在氧氣中燃燒，其產(chǎn)物溶于鹽酸中可得到兩種鹽

C.氫氧化亞鐵是白色固體，在空氣中迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色

D.氫氧化鐵受熱分解

解析氫氧化鐵受熱分解得到氧化鐵和水，是非氧化還原反應(yīng)，鐵元素價態(tài)不變。

其他選項都涉及氧化還原反應(yīng)，鐵元素價態(tài)發(fā)生變化。

答案D

7.下列物質(zhì)之間有如下反應(yīng)關(guān)系：

|紅色溶液|

已知E轉(zhuǎn)化成C的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。

回答：

（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：

A,B,D,甲,乙________,丙，

⑵寫出E-C反應(yīng)的化學(xué)方程式：

解析（1）E轉(zhuǎn)化成C的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，則E

為Fe（OH）2,C為Fe（OH）3,A為紅棕色粉末，則A為Fe2O3,B為FeCh,D為

FeCh,乙為NaOH（或KOH等），由D-B的轉(zhuǎn)化可知，甲為氯氣或新制氯水等，

由紅色溶液可知，丙為KSCN。

答案（l）Fe2O3FeCl3FeChCb（或氯水）NaOH（或KOH等）KSCN

（2）4Fe（OH）2+O2+2H2O==4Fe（OH）3

保后質(zhì)量評價I效果檢測?

基礎(chǔ)鞏固

1.生活中常用來固定房門的“門吸”，它由磁鐵和金屬塊兩部分組成。該金屬塊

能被磁鐵所吸引，是因為可能含有以下材料中的（）

A.銀B.鐵

C.鋁D.鋅

解析鐵或含鐵較多的物質(zhì)都可以被磁鐵所吸引。

答案B

2.下列說法不正確的是（）

A.鐵與純氧氣和水蒸氣反應(yīng)都能生成四氧化三鐵

B.鐵在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是置換反應(yīng)

C.鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氫氣

D.鐵與鹽酸或水蒸氣反應(yīng)，都作還原劑

解析鐵能在純氧氣中燃燒，也能在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，二者產(chǎn)物均為四氧化

三鐵；鐵與鹽酸和水蒸氣發(fā)生的反應(yīng)都是置換反應(yīng)，在反應(yīng)中鐵的化合價升高，

鐵作還原劑；鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，而不是氯化鐵。

答案C

3.如圖，在鐵與水反應(yīng)的實(shí)驗中，下列做法不正確的是（）

A.試管中的鐵粉用繞成團(tuán)的細(xì)鐵絲代替

B.將試管底部的濕棉花移到試管口處

C.用鐵絲網(wǎng)罩住酒精燈火焰

D.點(diǎn)燃肥皂泡驗證氫氣的生成

解析鐵粉易堵塞導(dǎo)管口，鐵絲與水蒸氣反應(yīng)的接觸面積較大，A正確；若濕棉

花移到試管口處，產(chǎn)生的水蒸氣不易與鐵絲充分反應(yīng)，B錯誤；鐵絲網(wǎng)罩住酒精

燈火焰，可提高溫度，C正確；氫氣能燃燒，點(diǎn)燃肥皂泡可驗證氫氣的生成，D

正確。

答案B

4.下列關(guān)于鐵的氧化物①FeO、②Fe2O3、③Fe3（）4的說法中正確的是（）

A.都是黑色固體B.都不溶于水

C.鐵元素化合價相同D.都能與水反應(yīng)

解析鐵的三種氧化物（FeO、Fe2O3,FesCU）都是不溶于水的固體，都不與水反應(yīng);

它們的顏色不同，氧化鐵（FezCh）為紅棕色，氧化亞鐵（FeO）和四氧化三鐵（Fe3O4）

為黑色；鐵的三種氧化物中，鐵元素的化合價不同，氧化鐵中鐵為+3價，氧化

亞鐵中鐵為+2價，四氧化三鐵中鐵為+2價和+3價。

答案B

5.下列關(guān)于氧化鐵和氧化亞鐵的敘述中不正確的是（）

A.都是堿性氧化物

B.都能與酸反應(yīng)生成鹽和水

C.都能與水反應(yīng)生成氫氧化物

D.都能被一氧化碳還原為鐵

解析氧化鐵和氧化亞鐵都是不溶于水的堿性氧化物，都不能與水反應(yīng)生成氫氧

化物，都能與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水，都具有氧化性，能被氫氣、一氧化碳、

金屬鋁等還原劑還原為鐵單質(zhì)。

答案C

6.在空氣中氫氧化亞鐵白色沉淀可轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。關(guān)于該反應(yīng)的下列敘述中

不正確的是（）

A.生成物為氫氧化鐵

B.該反應(yīng)是化合反應(yīng)

C.該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)

D.氫氧化亞鐵作氧化劑

解析氫氧化亞鐵易與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，該反應(yīng)既是化合反應(yīng)，又是

氧化還原反應(yīng)，氫氧化亞鐵是還原劑，氧氣是氧化劑。

答案D

7.實(shí)驗室制取氫氧化鐵的一組試劑是（）

A.氯化鐵溶液和燒堿溶液B.氧化鐵和燒堿溶液

C.氧化鐵和水D.鐵和水蒸氣

解析實(shí)驗室常用可溶性鐵鹽溶液（如氯化鐵溶液）與堿溶液（如燒堿溶液）反應(yīng)來

制取氫氧化鐵沉淀。

答案A

8.下列實(shí)驗操作能夠制取Fe（OH）2并能較長時間觀察到白色沉淀的是（）

解析B項中CC14密度大，應(yīng)在下層，不能長時間觀察到白色沉淀；D項中的操

作可防止氧氣氧化Fe（OH）2,能較長時間觀察到白色沉淀。

答案D

9.刻制印刷電路板時用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為Cu+2Fe3+

=2Fe2++Cu2+o根據(jù)該反應(yīng)判斷下列說法不正確的是（）

A.銅是還原劑B.Fe3+具有氧化性

C.該反應(yīng)是置換反應(yīng)D.該反應(yīng)屬于離子反應(yīng)

解析該反應(yīng)中銅元素化合價升高，被氧化，為還原劑；鐵元素化合價降低，被

還原，F(xiàn)e3+為氧化劑；生成物中沒有單質(zhì)，不是置換反應(yīng)；該反應(yīng)為離子反應(yīng)。

答案C

10.在下列溶液中加入KSCN溶液，溶液不會顯紅色的是（）

A.加入足量鐵粉后的Fe2（SO4）3溶液

B.Fe在C12中燃燒所得產(chǎn)物的水溶液

C.長期暴露在空氣中的綠磯溶液

D.加入氯水后的FeSCU溶液

解析A項，足量鐵粉加入Fe2（SO4）3溶液中發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+,溶液

中無Fe3+；B項，F(xiàn)e在Cb中燃燒生成FeCb;C項，綠磯溶液長期暴露在空氣中，

Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+；D項,氯水可將Fe?+氧化為Fe3+。

答案A

n.向盛有氯化亞鐵和氯化銅混合溶液的燒杯中加入一定量的鋅粉，充分反應(yīng)后，

得到固體M和溶液N。下列敘述錯誤的是（）

A.鋅有剩余時，M中一定有Fe、Cu和Zn

B.鋅有剩余時，N中一定沒有FeCL和CuCh

C.鋅無剩余時，M中一定有Cu,可能有Fe

D.鋅無剩余時，N中一定有FeCL和ZnCb

解析鋅有剩余時，鋅粉足量，與氯化銅和氯化亞鐵完全反應(yīng)，M中一定有Fe、

Cu和Zn,N中一定沒有FeCb和CuCb,故A、B正確；鋅無剩余時，鋅先與氯

化銅反應(yīng)，可能與部分氯化亞鐵反應(yīng)，所以M中一定有Cu、可能有Fe,N中一

定有ZnCb,若鋅粉不足量，氯化銅未完全反應(yīng)，則溶液中有FeC12、CuC12和ZnCh,

若氯化銅完全反應(yīng)，氯化亞鐵未完全反應(yīng)，則溶液中有FeCb和ZnCE若氯化銅

完全反應(yīng)，氯化亞鐵恰好完全反應(yīng)，則溶液中只有ZnCb,故C正確、D項錯誤。

答案D

12.下列實(shí)驗設(shè)計及其對應(yīng)的離子方程式均正確的是()

A.把鐵片插入CuS04溶液中，驗證古代濕法冶銅：2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu

3+-

B.某溶液中滴入KSCN溶液顯紅色，說明含F(xiàn)e3+：Fe+3SCN==Fe(SCN)3

C.FeCh溶液中加入銅粉：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+

D.若要求用兩種單質(zhì)和一種溶液來測定Zn、Cu>Ag三種金屬的活動性順序，可

用Zn、Cu和AgNCh溶液：Zn+2Ag+=Zn2++2Ag

解析A中正確的離子反應(yīng)為Fe+Cu2+=Fe2++Cu；C中離子反應(yīng)為2Fe3++

Cu=2Fe2++Cu2+；D中Zn、Cu均與AgNCh發(fā)生置換反應(yīng)生成Ag,則不能比

較Zn、Cu的金屬性，D錯誤。

答案B

13.下列關(guān)于鐵及其化合物的說法中正確的是()

A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4

B.某溶液中先加入KSCN溶液無現(xiàn)象，再通入C12,發(fā)現(xiàn)溶液變紅，則證明原溶

液含有Fe2+

C.磁鐵礦粉末溶于鹽酸后，加入KSCN溶液，生成紅色沉淀

D.Fe與水蒸氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成Fe2O3和H2

解析赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,A錯誤；磁鐵礦粉末溶于鹽酸后生成氯化亞

鐵、氯化鐵和水，加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，不是生成紅色沉淀，C錯誤;

Fe與水蒸氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成Fe3O4和H2,D錯誤。

答案B

能力提升

14.如下圖所示裝置可用來制取和觀察Fe(0H)2在空氣中被氧化時顏色的變化。實(shí)

驗時必須使用鐵屑和6mol-L-1的硫酸，其他試劑任選。

填寫下列空白：

(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是,A中反

應(yīng)的離子方程式是_________________________________________

⑵實(shí)驗開始時先將止水夾E(填“打開”或“關(guān)閉”)，C中收集到

氣體的主要成分是。

(3)簡述生成Fe(OH)2的操作過程：_______________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________