3.1 铁及其化合物（知识清单）化学人教版必修第一册

该高中化学知识清单系统梳理了铁及其化合物的知识体系。从铁元素的存在与冶炼入手，依次阐述铁的物理性质、化学性质，再到铁的氧化物、氢氧化物的性质比较，铁盐与亚铁盐的性质及检验，最终落脚于Fe、Fe²⁺、Fe³⁺的相互转化及应用，构建完整学习支架。 知识链路按“存在-性质-转化-应用”逻辑展开，通过对比表格（如铁的氧化物比较）、实验探究（如Fe(OH)₂制备现象）、易错提醒（如Fe²⁺氧化防护）等呈现。体现结构决定性质的化学观念，实验现象分析培养科学思维，问题思考与操作指导促进科学探究与实践，配有实验图辅助理解。

第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 一、铁元素的存在和铁的冶炼 1．存在 （1）人类最早使用的铁，是来自太空的 。铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以 形态存在，但主要是以 价和 价 的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于 ，居第四位。 （2）我国目前发现最早的人工治铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的 ，这说明春秋初年我国已掌握了治铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。工业炼铁的原理是用 的方法把铁从铁矿石中提炼出来。如高炉炼铁。 （3）重要的铁矿石主要成分的化学式： 赤铁矿_ __；磁铁矿_ __；褐铁矿_ __；菱铁矿_ __；黄铁矿_ __。 （4）铁在成人体中的含量为4～5g，是人体 元素中含量最多的一种。人体内的铁化合物主要分为两类，即 铁和 铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15～20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。 2．冶炼 工业炼铁的原理： 。 二、物理性质 （1）纯净的铁是光亮的 ，有金属光泽的固体，熔沸点 （熔点1535℃，沸点2750℃），密度7.86 g‧‧cm-3，铁有 性、 性和 性，但其导电性不如铜和铝。 （2）铁能被 吸引。因此可以用磁铁吸引的方法证明某物质中是否含有铁。 （3）金属铁的熔沸点和密度明显高于金属 ，当然其硬度也比钠高的多。 （4）铁的物理性质应用： ①铁丝：利用了金属铁的 性和 。 ②避雷针：利用了金属铁的 性。 ③锅：利用了金属铁的 性。 ④机械工件、钢轨：利用了金属铁的 和强度 三、铁的化学性质 铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去 个电子生成＋2价铁的化合物；而铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去 个电子生成＋3价铁的化合物。 1．化学性质 （1）与非金属反应 与O2反应 常温 铁锈(成分为Fe2O3·xH2O) 点燃 与Cl2反应 加热 与S、I2反应 、Fe＋I2FeI2 （2）与酸反应 与H＋反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 与稀HNO3反应 过量 Fe＋4H＋＋NO=== 少量 3Fe＋8H＋＋2NO=== 与浓H2SO4、浓HNO3反应 常温下 ，加热分别生成SO2、NO2 （3）与盐(Cu2＋、Fe3＋)反应 、 。 （4）铁与水蒸气的反应 。 2．人体中的铁元素 人体内的含铁化合物主要分为两类，即 和 。人体缺铁，就会发生 。我国已实施在某些酱油中加入 的措施。 四、铁的氧化物的比较 1．铁的氧化物的性质比较 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 — 颜色、状态 黑色粉末 粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 溶于水 类别 氧化物 氧化物 － 铁的价态 、 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O 6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定性 6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 2．青砖与红砖的化学成分探究 青砖和红砖的化学成分差异主要在于铁的化合物形式不同。青砖中的青色来源于 ，而红砖的红色则来自 。这种差异是由于烧制过程中的冷却方式不同导致的。具体来说，青砖在烧制过程中经历了氧化和还原两个阶段。首先，在氧化阶段，砖坯中的铁元素被氧化成三氧化二铁（Fe2O3），这使得砖呈现出红色。然后，在还原阶段，向窑内添加大量煤炭并封窑，随后从窑顶向下慢慢浇水7天，水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应，产生了还原气体氢气和一氧化碳。这些还原气体将红色的高价氧化铁（Fe2O3）逐渐还原成为青灰色的低价氧化铁（FeO），从而制得了青砖 3．问题思考： （1）“FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成Fe3O4”。该反应的化学方程式为_______________________________________。 （2）FeO和Fe2O3是碱性氧化物，Fe3O4也是碱性氧化物吗？________，请阐释理由_________。 五、铁的氢氧化物的制备 1.反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别由相应的 与 反应而制得。 Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作 现象 产生 絮状沉淀，迅速变为 ，最终变为 沉淀 生成 沉淀 离子方程式 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓； Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 实验结论 很不稳定，极易转化为 2.Fe(OH)2和Fe(OH)3的化学性质 (1)具有碱的性质 Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱，能与酸反应，离子方程式分别为Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O、 。 (2)不稳定性 Fe(OH)3加热时会发生分解，化学方程式为 。 (3)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 固体 固体 溶解性 溶于水 溶于水 与非氧化性强酸反应的离子方程式 稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气) 六、铁盐、亚铁盐的性质与检验 1.从化合价不变角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质 具有盐的通性，与金属单质、碱、盐等发生反应。 如与碱(NaOH溶液)反应的离子方程式分别为 、 。 2.从化合价改变角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质 (1)Fe2＋具有 性和 性，如硫酸亚铁与氯水反应的离子方程式为 。 (2)Fe3＋具有 性，如硫酸铁与铁粉反应的离子方程式为 ，也具有一定的还原性。如在碱性条件下用NaClO氧化硫酸铁制备Na2FeO4。 3.Fe3＋和Fe2＋的检验方法 实验操作 实验现象 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液 变色，再滴加氯水，溶液变 色 【实验结论】 (1)滴加KSCN溶液，溶液直接变红色，该溶液中含有 。 (2)滴加KSCN溶液，无明显现象，再加新制氯水溶液变红色，该溶液中含有 。 七、探究Fe3＋、Fe2＋的性质 【实验1】　探究Fe3＋、Fe2＋盐类的性质 实验操作 实验现象 离子方程式 产生 沉淀 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 慢慢挤入NaOH溶液，生成 沉淀 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 【实验2】　探究Fe3＋的氧化性 实验操作 实验现象 结论及有关离子方程式 加入KSCN溶液，溶液变为红色，再加入足量铁粉，振荡，溶液 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 加入KSCN溶液，溶液变为 色，再加入足量铜片，振荡，溶液 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 无色溶液变为蓝色 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，以上反应均说明Fe3＋具有 【实验3】　探究Fe2＋的氧化性和还原性 实验操作 实验现象 离子方程式 加入KSCN溶液，溶液 ，滴加氯水后，溶液呈 色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 溶液由 色变为 色 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，以上反应均说明Fe2＋具有 溶液由 色变为 色 Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋，说明Fe2＋具有 【实验总结】 八、Fe、Fe2＋与 Fe3＋的相互转化及应用 写出图中序号所示反应的离子方程式： ① ； ② ； ③ ； ④ ； ⑤ ； ⑥ 。 知识拓展： 1.工业冶炼铁的原料：赤铁矿和焦碳 2.工业冶炼铁的反应原理 ①还原剂的生成：C+O2(足量)CO2 C+CO2 2CO ②铁矿石的还原：Fe2O3 + 3CO2Fe+3CO2 易错提醒： （1）铁与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3＋ （2）铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化，钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性和耐腐蚀性。若加热可继续反应。 归纳总结： (1)Fe3O4不属于碱性氧化物，FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。 (2)Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不表示Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。 易错提醒： (1)Fe2＋极易被空气中氧气氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 (2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，尽可能除去O2。 知识拓展： （1）实验室配制FeCl2溶液时，加入少量铁屑的目的是防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。加入的铁屑可将溶液中Fe3＋转化成Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 (2)判断离子能否共存。 Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋) Fe3＋S2－、I－、SO 易错提醒： (1)Fe只具有还原性，可被弱氧化剂(H＋、S等)氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。 (2)Fe2＋既有氧化性又有还原性，可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋，可被还原剂(Al、Zn等)还原为Fe。 (3)Fe3＋具有氧化性，可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，可被还原剂(CO等)还原为Fe。 1．生活中见到的铁常呈黑色，是因为这种铁不纯，且表面已被氧化。 2．纯铁抗腐蚀在潮湿空气中，不纯的铁发生腐：4Fe＋3O2＋2xH2O＝2Fe2O3·xH2O(现象：在潮湿的空气中生锈，生成红棕色固体)。 3．变价金属Fe与氧化性较弱的S或I2反应只能生成低价态的金属化合物。 4．铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化。铝遇冷的浓硝酸或浓硫酸也会发生钝化。钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性和耐腐蚀性。 5．Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3；Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。 6．Fe与冷水、热水不反应，Fe与H2O(g)高温下反应的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。 7．铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。 8．铁分别与氯气和盐酸反应所得产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。 9．Fe与Br2反应生成FeBr3，但与I2反应时生成FeI2，通过这一事实可以说明Br2的氧化性比I2强。 10．Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有1/3的铁显＋2价，2/3的铁显＋3价。 11．Fe(NO3)2溶液酸化后，NO在酸性条件下具有强氧化性，会将Fe2＋氧化成Fe3＋。 12．常见的非氧化性酸有稀HCl、稀H2SO4；常见的氧化性酸有HNO3、浓H2SO4；常见的还原性强酸有HI。 13．防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 (2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 (5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。 14．用显色法检验Fe2＋时加入KSCN溶液和Cl2水的顺序不能颠倒！ 15．铁反应后是生成＋2价还是＋3价，与氧化剂强弱、试剂的用量及及反应条件有关。 16．铁与硝酸反应情况： 17．含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 18．检验Fe3＋溶液中是否含Fe2＋时不能选用KSCN溶液和氯水。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 一、铁元素的存在和铁的冶炼 1．存在 （1）人类最早使用的铁，是来自太空的 陨铁 。铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以 单质 形态存在，但主要是以+2价和+3价 化合物 的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于 氧、硅和铝，居第四位。 （2）我国目前发现最早的人工治铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的 铜柄铁剑 ，这说明春秋初年我国已掌握了治铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。如高炉炼铁。 （3）重要的铁矿石主要成分的化学式： 赤铁矿_Fe2O3__；磁铁矿_Fe3O4__；褐铁矿_2Fe2O3·3H2O__；菱铁矿_FeCO3__；黄铁矿_FeS2__。 （4）铁在成人体中的含量为4～5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的铁化合物主要分为两类，即 功能性 铁和 储存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15～20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。 2．冶炼 工业炼铁的原理：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 二、物理性质 （1）纯净的铁是光亮的银白色，有金属光泽的固体，熔沸点高（熔点1535℃，沸点2750℃），密度7.86 g‧‧cm-3，铁有延展性、导电性和导热性，但其导电性不如铜和铝。 （2）铁能被磁体吸引。因此可以用磁铁吸引的方法证明某物质中是否含有铁。 （3）金属铁的熔沸点和密度明显高于金属钠，当然其硬度也比钠高的多。 （4）铁的物理性质应用： ①铁丝：利用了金属铁的延展性和强度。 ②避雷针：利用了金属铁的导电性。 ③锅：利用了金属铁的导热性。 ④机械工件、钢轨：利用了金属铁的硬度和强度 三、铁的化学性质 铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去2个电子生成＋2价铁的化合物；而铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去3个电子生成＋3价铁的化合物。 1．化学性质 （1）与非金属反应 与O2反应 常温 铁锈(成分为Fe2O3·xH2O) 点燃 3Fe＋2O2 Fe3O4 与Cl2反应 加热 2Fe＋3Cl22FeCl3 与S、I2反应 Fe＋SFeS、Fe＋I2FeI2 （2）与酸反应 与H＋反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 与稀HNO3反应 过量 Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 少量 3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 与浓H2SO4、浓HNO3反应 常温下钝化，加热分别生成SO2、NO2 （3）与盐(Cu2＋、Fe3＋)反应 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 （4）铁与水蒸气的反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 2．人体中的铁元素 人体内的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。人体缺铁，就会发生贫血。我国已实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施。 四、铁的氧化物的比较 1．铁的氧化物的性质比较 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 — 铁红 磁性氧化铁 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 不溶于水 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 － 铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O 6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定性 6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 2．青砖与红砖的化学成分探究 青砖和红砖的化学成分差异主要在于铁的化合物形式不同。青砖中的青色来源于FeO，而红砖的红色则来自Fe2O3。这种差异是由于烧制过程中的冷却方式不同导致的。具体来说，青砖在烧制过程中经历了氧化和还原两个阶段。首先，在氧化阶段，砖坯中的铁元素被氧化成三氧化二铁（Fe2O3），这使得砖呈现出红色。然后，在还原阶段，向窑内添加大量煤炭并封窑，随后从窑顶向下慢慢浇水7天，水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应，产生了还原气体氢气和一氧化碳。这些还原气体将红色的高价氧化铁（Fe2O3）逐渐还原成为青灰色的低价氧化铁（FeO），从而制得了青砖 3．问题思考： （1）“FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成Fe3O4”。该反应的化学方程式为_______________________________________。 【提示】　6FeO＋O22Fe3O4。 （2）FeO和Fe2O3是碱性氧化物，Fe3O4也是碱性氧化物吗？________，请阐释理由_________。 【提示】　不是。Fe3O4和盐酸反应生成两种盐，所以四氧化三铁不是碱性氧化物。 五、铁的氢氧化物的制备 1.反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别由相应的可溶性盐与可溶性碱反应而制得。 Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作 现象 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀 生成红褐色沉淀 离子方程式 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 实验结论 Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3 2.Fe(OH)2和Fe(OH)3的化学性质 (1)具有碱的性质 Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱，能与酸反应，离子方程式分别为Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O、Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。 (2)不稳定性 Fe(OH)3加热时会发生分解，化学方程式为2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O。 (3)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 与非氧化性强酸反应的离子方程式 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 六、铁盐、亚铁盐的性质与检验 1.从化合价不变角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质 具有盐的通性，与金属单质、碱、盐等发生反应。 如与碱(NaOH溶液)反应的离子方程式分别为Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。 2.从化合价改变角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质 (1)Fe2＋具有氧化性和还原性，如硫酸亚铁与氯水反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (2)Fe3＋具有氧化性，如硫酸铁与铁粉反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，也具有一定的还原性。如在碱性条件下用NaClO氧化硫酸铁制备Na2FeO4。 3.Fe3＋和Fe2＋的检验方法 实验操作 实验现象 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水，溶液变红色 【实验结论】 (1)滴加KSCN溶液，溶液直接变红色，该溶液中含有Fe3＋。 (2)滴加KSCN溶液，无明显现象，再加新制氯水溶液变红色，该溶液中含有Fe2＋。 七、探究Fe3＋、Fe2＋的性质 【实验1】　探究Fe3＋、Fe2＋盐类的性质 实验操作 实验现象 离子方程式 产生红褐色沉淀 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 慢慢挤入NaOH溶液，生成白色沉淀 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 【实验2】　探究Fe3＋的氧化性 实验操作 实验现象 结论及有关离子方程式 加入KSCN溶液，溶液变为红色，再加入足量铁粉，振荡，溶液红色褪去 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 加入KSCN溶液，溶液变为红色，再加入足量铜片，振荡，溶液红色褪去 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 无色溶液变为蓝色 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，以上反应均说明Fe3＋具有氧化性 【实验3】　探究Fe2＋的氧化性和还原性 实验操作 实验现象 离子方程式 加入KSCN溶液，溶液无现象，滴加氯水后，溶液呈红色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 溶液由紫红色变为黄色 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，以上反应均说明Fe2＋具有还原性 溶液由浅绿色变为无色 Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋，说明Fe2＋具有氧化性 【实验总结】 八、Fe、Fe2＋与 Fe3＋的相互转化及应用 写出图中序号所示反应的离子方程式： ①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O； ②Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓； ③Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O； ④Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑； ⑤2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； ⑥2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 知识拓展： 1.工业冶炼铁的原料：赤铁矿和焦碳 2.工业冶炼铁的反应原理 ①还原剂的生成：C+O2(足量)CO2 C+CO2 2CO ②铁矿石的还原：Fe2O3 + 3CO2Fe+3CO2 易错提醒： （1）铁与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3＋ （2）铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化，钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性和耐腐蚀性。若加热可继续反应。 归纳总结： (1)Fe3O4不属于碱性氧化物，FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。 (2)Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不表示Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。 易错提醒： (1)Fe2＋极易被空气中氧气氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 (2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，尽可能除去O2。 知识拓展： （1）实验室配制FeCl2溶液时，加入少量铁屑的目的是防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。加入的铁屑可将溶液中Fe3＋转化成Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 (2)判断离子能否共存。 Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋) Fe3＋S2－、I－、SO 易错提醒： (1)Fe只具有还原性，可被弱氧化剂(H＋、S等)氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。 (2)Fe2＋既有氧化性又有还原性，可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋，可被还原剂(Al、Zn等)还原为Fe。 (3)Fe3＋具有氧化性，可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，可被还原剂(CO等)还原为Fe。 1．生活中见到的铁常呈黑色，是因为这种铁不纯，且表面已被氧化。 2．纯铁抗腐蚀在潮湿空气中，不纯的铁发生腐：4Fe＋3O2＋2xH2O＝2Fe2O3·xH2O(现象：在潮湿的空气中生锈，生成红棕色固体)。 3．变价金属Fe与氧化性较弱的S或I2反应只能生成低价态的金属化合物。 4．铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化。铝遇冷的浓硝酸或浓硫酸也会发生钝化。钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性和耐腐蚀性。 5．Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3；Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。 6．Fe与冷水、热水不反应，Fe与H2O(g)高温下反应的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。 7．铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。 8．铁分别与氯气和盐酸反应所得产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。 9．Fe与Br2反应生成FeBr3，但与I2反应时生成FeI2，通过这一事实可以说明Br2的氧化性比I2强。 10．Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有1/3的铁显＋2价，2/3的铁显＋3价。 11．Fe(NO3)2溶液酸化后，NO在酸性条件下具有强氧化性，会将Fe2＋氧化成Fe3＋。 12．常见的非氧化性酸有稀HCl、稀H2SO4；常见的氧化性酸有HNO3、浓H2SO4；常见的还原性强酸有HI。 13．防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 (2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 (5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。 14．用显色法检验Fe2＋时加入KSCN溶液和Cl2水的顺序不能颠倒！ 15．铁反应后是生成＋2价还是＋3价，与氧化剂强弱、试剂的用量及及反应条件有关。 16．铁与硝酸反应情况： 17．含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 18．检验Fe3＋溶液中是否含Fe2＋时不能选用KSCN溶液和氯水。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $