第3章 第1节 铁及其化合物 第2课时 铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐 (Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学必修第一册学生用书（人教版）

本讲义聚焦铁的氢氧化物（Fe(OH)₂、Fe(OH)₃）的制备与性质，以及铁盐和亚铁盐（Fe²⁺、Fe³⁺）的比较、转化及检验，通过课前预习、实验探究、核心讲解构建知识支架，衔接氢氧化物氧化与铁离子价态转化的内在逻辑。 以科学探究与实践为特色，设计Fe(OH)₂制备的隔绝空气实验分析和补铁剂情境问题，培养科学思维。课中助力教师引导学生构建“铁三角”模型，课后通过例题、归纳及练习，帮助学生巩固物质性质与转化的化学观念，实现知识查漏补缺。

第2课时　铁的氢氧化物　铁盐和亚铁盐 ◆ 学习任务一　铁的氢氧化物 【课前自主预习】 1.铁的氢氧化物的制备 实验操作 实验现象 离子方程式 (或化学方程式) 试管中有　　　色沉淀生成 Fe3++3OH-　　　　　  试管中先有　　　　色絮状沉淀生成,迅速变成　　 　色,最后变成　 　　色  Fe2++2OH-　　　　　(白色);  　　　　　　　　 4Fe(OH)3(　　　　色)  2.Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 　　　　固体  　　　　固体  溶解性 　　　　　　  　　　　　　  与H+反应(如盐酸) 　　　　　　  　　　　　　  　　　　　　  　　　　　　  不稳定性 分解产物很复杂 　　　　　　 　　　　　  【实验问题探究】 　　实验表明,Fe(OH)2很不稳定,容易被空气中的O2氧化。某同学查阅资料,设计如图所示装置来制取Fe(OH)2沉淀和观察Fe(OH)2在空气中被O2氧化时的颜色变化。 问题一:实验开始时,如何排尽装置内的空气,防止Fe(OH)2被氧化? 问题二:装置A中反应一段时间后,如何操作,可制取Fe(OH)2白色沉淀? 问题三:取下装置B的橡胶塞,使空气进入装置B,观察到什么现象?写出反应的化学方程式。 【核心知识讲解】 Fe(OH)2制备的两种方法 Fe(OH)2具有强的还原性,极易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,因此实验室在制备Fe(OH)2时,要注意隔绝空气。常采取以下方法: 方法一: 有机覆 盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图所示 方法二: 还原性 气体保 护法 用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图所示 【知识迁移应用】 例1 下列有关铁的氢氧化物的说法中,错误的是(　) A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化为红褐色固体 B.Fe(OH)2具有还原性,在空气中易被氧化为Fe(OH)3 C.Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性,受热能分解 D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能产生丁达尔效应 例2 [2025·湖北鄂东南高一联考] 如图所示装置,可用于制取Fe(OH)2并观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂:铁屑、稀硫酸、NaOH溶液等,下列说法不正确的是 (　) A.装置a的烧瓶中发生反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑ B.实验开始前先打开弹簧夹e,其目的是利用产生的H2将装置中的空气排尽 C.生成 Fe(OH)2的操作:关闭弹簧夹e,使烧瓶中的FeSO4溶液压入装置b中进行反应 D.若取下装置b的橡胶塞,可观察到沉淀由白色迅速变为红褐色 [归纳总结] 制备纯净Fe(OH)2的关键是隔绝空气,防止被氧化,可采取的措施如下: (1)亚铁盐溶液要新配制,并加入铁粉,防止Fe2+被氧化为Fe3+; (2)将溶液加热煮沸,为除去NaOH溶液中溶解的O2; (3)胶头滴管的末端插入试管内的液面以下,在亚铁盐溶液底部产生Fe(OH)2沉淀(中学阶段胶头滴管的反常使用操作); (4)可在反应液面上用植物油或者苯进行液封,以隔绝空气。 ◆ 学习任务二　铁盐和亚铁盐 【课前自主预习】 1.Fe2+和Fe3+的比较 Fe2+ Fe3+ 溶液的颜色 　　　　色  　　　　色  滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变　　　　色  反应原理 不反应 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 应用 含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液变成　　　色,可以利用这一反应检验Fe3+的存在  2.Fe2+与Fe3+的转化 实验 操作 实验 现象 加适量铁粉振荡后,溶液变成　　　　色,再加KSCN溶液,溶液　　　　,再加入氯水后,溶液变成　　　　  实验 结论 FeCl3溶液中的Fe3+被铁粉　　　成Fe2+,Fe2+又被Cl2　　　　成Fe3+,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　  【情境问题思考】 　　铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种,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,可以合理服用补铁剂,如图所示为某补铁片剂的服用说明: [性状]本品为薄膜衣片,除去薄膜衣后显暗黄色。 [规格]每片含琥珀酸亚铁0.2 g,相当于亚铁(Fe2+)70 mg。 [药物相互作用]维生素C与本品同服,有利于本品吸收。 问题一:图中的补铁片剂除去薄膜衣为什么会显暗黄色?为什么维生素C与该补铁片剂同服,有利于吸收? 问题二:如何用实验的方法证明久置补铁剂既有Fe2+又有Fe3+? 【核心知识讲解】 1.Fe2+、Fe3+的检验方法 (1)Fe3+的检验方法 (2)Fe2+的检验方法 (3)同时含有Fe2+、Fe3+的检验方法 [注意] 利用酸性KMnO4溶液检验溶液中的Fe2+时,溶液中不能含有Cl-等还原性离子,其原因是Cl-等还原性离子也能使酸性KMnO4溶液褪色。 2.从价态变化角度构建“铁三角”的认知模型 (1)单质铁中Fe元素显0价,处于最低价,故Fe只有还原性。 (2)Fe2+中Fe元素显+2价,处于中间价态,故Fe2+既有氧化性又有还原性,以还原性为主。 (3)Fe3+中Fe元素显+3价,处于高价态,一般表现氧化性,可被弱还原剂(Cu等)还原为Fe2+,可被强还原剂(Al、CO等)还原为Fe。 【知识迁移应用】 例3 [2025·湖南衡阳三校高一联考] 下列离子的检验方法合理的是 (　) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中不含Fe2+ B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+ C.向某溶液中加入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色,说明原溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+ [易错警示] Fe2+和Fe3+的检验中的注意事项 (1)只含Fe2+的溶液 检验Fe2+加入试剂的顺序:待测液不变色红色(结论:含Fe2+、不含Fe3+)。 ①加KSCN溶液前,不能加氧化性试剂,防止Fe2+被氧化,如H2O2、N(H+)等。 ②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液,因为酸性 KMnO4溶液本身显紫红色,对Fe(SCN)3的红色有干扰。 (2)同时含有Fe2+和Fe3+的溶液 ①Fe2+对检验Fe3+无干扰,可以滴加KSCN溶液检验Fe3+。 ②Fe3+对检验Fe2+有干扰,不能先氧化再通过KSCN溶液检验Fe2+,通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+,但阴离子不能是Cl-等还原性离子。 例4 [2025·辽宁鞍山一中高一检测] 已知A是一种常见金属,F是红褐色沉淀。试根据图中转化关系,回答下列问题。 (1)写出下列物质的化学式。 A:　　 　;C:　　 　;F:　 　　;G:　　　。  (2)检验D中阳离子的方法为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)保存C溶液时要加固体A的目的是　　　　　　　　　　　　　。  (4)写出下列转化的离子方程式。 ①D→C: 。 ②C→D: 。 (5)写出E→F的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。  [归纳总结] 铁及其重要化合物的转化关系 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)Fe2+只有还原性,Fe3+只有氧化性。 (　) (2)实验室配制FeSO4溶液时,常在溶液中加入少量铁粉,防止FeSO4被氧化。 (　) (3)FeCl2、Fe(OH)3都不能由化合反应生成。 (　) (4)加入氧化剂可使Fe2+转化为Fe3+,加入还原剂可使Fe3+转化为Fe2+。 (　) (5)向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液,产生红色沉淀。 (　) (6)向某溶液中先滴加氯水,后滴加KSCN溶液,溶液变红色,则原溶液中有Fe2+。 (　) 2.下列关于化学反应的现象陈述错误的是 (　) 选项 实验 现象 A FeCl3溶液中滴加NaOH溶液 有红褐色沉淀生成 B FeCl3溶液中滴加KSCN溶液 有红色沉淀生成 C 向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液 生成白色絮状沉淀并迅速变为灰绿色,最后变成红褐色 D 加热Fe(OH)3固体 红褐色固体变为红棕色粉末 3.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法最好是 (　) A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色 B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色 C.滴加NaOH溶液,立即产生红褐色沉淀 D.只需滴加KSCN溶液 4.Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化,故制备时主要是避免氧气的介入。某学生利用稀硫酸A、铁粉B和某碱溶液C在实验室设计了如图所示装置制备白色Fe(OH)2固体。 (1)写出Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化的化学方程式:　 。  (2)装置Ⅱ中盛放的溶液C是　　　　　(填序号)。 a.NaOH溶液　　b.Ba(OH)2溶液 配制该溶液时,为除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法是　　　　。  (3)铁粉与稀硫酸制备H2的离子方程式为　　　　　　　　　　,H2的作用有　　　　(填编号)。  a.驱赶装置内的空气 b.把Ⅰ中溶液压入Ⅱ中 c.保护白色Fe(OH)2不被空气氧化 (4)白色Fe(OH)2沉淀在　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)内生成。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　铁的氢氧化物　铁盐和亚铁盐 【新课探究】 学习任务一 课前自主预习 1.红褐　Fe(OH)3↓　白　灰绿　红褐　Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O　红褐 2.白色　红褐色　难溶于水　难溶于水　Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O　Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O　2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 实验问题探究 问题一:提示:先打开活塞E,再打开分液漏斗活塞滴入6 mol·L-1硫酸溶液,利用反应产生的H2排尽装置内的空气。 问题二:提示:关闭活塞E,利用产生的H2使烧瓶内压强增大,将A中溶液压入装置B中,在B中生成Fe(OH)2白色沉淀。 问题三:提示:白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色; 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。 知识迁移应用 例1　A　[解析] Fe(OH)2是一种白色固体,不稳定,具有还原性,在空气中易被氧化为红褐色固体Fe(OH)3:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3;Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性,受热能分解为氧化物和水。 例2　D　[解析] 制取Fe(OH)2使用的试剂是FeSO4溶液和NaOH溶液,但是一定要注意隔绝空气,防止氧气将生成的Fe(OH)2氧化,所以装置b中是NaOH溶液,a是产生FeSO4溶液的装置,发生反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,先打开弹簧夹e,让H2进入后续装置,将空气排出,再关闭e,装置a中的压强增大,使FeSO4溶液进入装置b中,与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2。装置a中发生的反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,A正确;打开弹簧夹e,可以利用产生的H2将装置中的空气排尽,B正确;关闭弹簧夹e,使烧瓶中的FeSO4溶液压入装置b中,反应生成Fe(OH)2,C正确;取下装置b的橡胶塞,Fe(OH)2被氧化,现象为白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,D错误。 学习任务二 课前自主预习 1.浅绿　黄　红　红 2.浅绿　不变色　红色　还原　氧化 2Fe3++Fe3Fe2+　2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- 情境问题思考 问题一:提示:补铁片剂中的Fe2+具有强的还原性,除去薄膜衣后Fe2+遇空气被氧化为Fe3+。维生素C的还原性比Fe2+强,可以防止Fe2+被氧化。 问题二:提示:取少许补铁剂溶于水,加入几滴KSCN溶液,溶液显红色,说明补铁剂中含有Fe3+,另取少许补铁剂溶于水,滴几滴酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,说明补铁剂中含有Fe2+。 知识迁移应用 例3　C　[解析] 现象可以证明存在Fe3+,但无法确定Fe2+是否存在,A错误;现象可以证明通入Cl2后存在Fe3+,但原溶液是只存在Fe2+,还是只存在Fe3+或Fe2+、Fe3+均含有,不能确定,B错误;Fe(OH)2转化为红褐色的Fe(OH)3时会干扰其他白色沉淀的观察,所以当含Fe2+的溶液中含有其他能与碱反应生成白色沉淀的离子时,也出现同样的现象,D错误。 例4　(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3 (2)取D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,若溶液变红色,证明含Fe3+ (3)防止Fe2+被O2氧化 (4)①2Fe3++Fe3Fe2+　②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- (5)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 [解析] 根据F是红褐色沉淀知,F是Fe(OH)3,从而推知A为Fe,B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2,G为Fe2O3,X为H2。 【课堂评价】 1.(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)× 2.B　[解析] FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,溶液中的Fe3+与OH-反应生成氢氧化铁沉淀,颜色为红褐色,A项正确;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液中的Fe3+与SCN-反应生成络合物Fe(SCN)3,该络合物可溶于水,呈红色,因此无沉淀生成,B项不正确;FeCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中的Fe2+与OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀,由于氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化,因此,氧化过程中,白色的氢氧化亚铁沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色的氢氧化铁,C项正确;铁的氢氧化物易失水生成铁的氧化物,因此加热Fe(OH)3固体时红褐色固体变为红棕色粉末(Fe2O3),D项正确。 3.B　[解析] 先加氯水,若有Fe2+会被氧化为Fe3+,滴加KSCN溶液变红,若无Fe2+有Fe3+也会看到相同的现象,故不能证明只含有Fe2+而不含有Fe3+,A错误;先滴加KSCN溶液,不显红色,说明没有Fe3+,再滴加氯水后显红色说明有Fe2+,B正确;滴加NaOH溶液,立即产生红褐色沉淀,说明有Fe3+,C错误;滴加KSCN溶液不变红,说明不含Fe3+,不能说明是否含有Fe2+,D错误。 4.(1)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 (2)a　煮沸 (3)Fe+2H+Fe2++H2↑　abc (4)Ⅱ [解析] (1)Fe(OH)2很容易被氧气氧化,由白色先变成灰绿色,最后变成红褐色,发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(2)要制得纯净的白色Fe(OH)2,必须防止Fe(OH)2与氧气接触,根据题意,用铁粉和稀硫酸在Ⅰ中反应产生FeSO4和H2,H2可以排尽装置内的空气,关闭止水夹后Ⅰ中压强增大,将FeSO4溶液压入Ⅱ中,FeSO4与NaOH反应,生成Fe(OH)2,所以装置Ⅱ盛放的溶液为NaOH溶液;Ba(OH)2溶液可以和硫酸反应生成BaSO4,BaSO4也是白色沉淀。气体在溶液中的溶解度随着温度的升高而降低,所以可以通过煮沸的方法除去蒸馏水中溶解的O2。(3)在Ⅰ中铁粉和稀硫酸反应产生FeSO4和H2,故离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,H2可以排尽装置内的空气,关闭止水夹后Ⅰ中压强增大,将FeSO4溶液压入Ⅱ中,FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2,在H2氛围中Fe(OH)2不易被氧化。(4)由上述分析可知在Ⅱ中生成Fe(OH)2。 学科网（北京）股份有限公司 $