高中化学 第三章 金属及其化合物 第二节 几种重要的金属化合物 3.2.3 铁的重要化合物 新人教版

。
()Fe(OH)2 的不稳定性
常温下，生成的
白
灰绿 色，最后变为 红褐
色 Fe(OH)2 沉淀，迅速变成 色。反应的化学方程式为：
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 。
(3)Fe(OH)3 受热分解
2Fe(OH)3==△===Fe2O3＋3H2O
。
三、铁盐和亚铁盐
1．Fe2＋、Fe3＋的检验
气及液面上方空气的装置，故试管Ⅰ中加入的试剂为铁和稀硫 酸。(2)试管Ⅱ中加入的试剂为 NaOH 溶液。(3)为确保实验在无 氧状态下进行，必须把系统中的 O2 排除干净，故接下来的操作 应为检验试管Ⅱ出口处排出的氢气纯度，当产生氢气较纯时再 夹紧止水夹。(4)由于试管Ⅰ中产生的 H2 充满了Ⅰ、Ⅱ两支试管， 外界空气不易进入，即 Fe(OH)2 是在 H2 的还原性气氛中产生的， 故 Fe(OH)2 的白色沉淀可保持较长的时间。
[思路分析] 制备氢氧化亚铁的实验，要求亚铁溶液是新制 备的，其中不含铁离子，实验时吸取碱液的胶头滴管一定要伸 入到亚铁盐溶液中，然后再将碱液滴入，以尽可能地隔绝空气， 避免亚铁离子以及生成的 Fe(OH)2 被氧化。
[ 解 析 ] 方 法 一 ： (1) 由 于 Fe2 ＋ 具 有 水 解 性 ， Fe2 ＋ ＋ 2H2O Fe(OH)2＋2H＋而使溶液变浑浊，故在配制 FeSO4 溶液 时，常将其溶于稀硫酸中，同时由于 Fe2＋具有较强的还原性易 被氧化为 Fe3＋，故在配好的溶液中常加一枚铁钉(或铁屑)以防止 其氧化。(2)由于气体的溶解度随温度升高而迅速减小，故可用 加热的方法除去蒸馏水中溶解的 O2。(3)空气中含有大量的 O2， 为防止生成的 Fe(OH)2 沉淀与空气接触，需将吸取的 NaOH 溶 液的试管放入液面以下后再挤出。方法二：(1)由所给试剂及装 置特点知，试管Ⅰ为封闭系统，应为产生 H2 并赶尽溶液中的空
方法 2：装置如下图所示。实验时，先打开弹簧夹 K，再将 分液漏斗的旋塞打开，使稀硫酸与铁粉作用，用产生的 H2 排出 装置中的空气；然后关闭 K，使生成的 H2 将试管中的 FeSO4 溶 液压入 NaOH 溶液中，则可较长时间观察到生成的白色 Fe(OH)2 沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色， 最后变成红褐色。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是：________； 铜单质________(填“一定”或“可能”)存在。
(2)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质 是________，Fe2＋________(填“一定”或“可能”)存在。
解析：本题属于物质共存问题，解答时应首先弄清物质间 可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质就不可能大量共 存。本题涉及的反应有：
第二章
匀变速直线运动的研究
第二节 几种重要的金属化合物
第3课时 铁的重要化合物
要点整合夯基础 课堂对点达标练
课堂探究破重难 课时作业
一、铁的氧化物 1．物理性质
2.化学性质
(1)铁的氧化物的共性 ①与酸反应，其中 FeO、Fe2O3 为
碱性 氧化物。
如：FeO、Fe2O3、Fe3O4 与盐酸反应的化学方程式：
答案：(1)Fe3＋、Cu2＋ 一定 (2)Fe、Cu 一定
探究点二 Fe(OH)2 的制备
1．操作 将吸有 NaOH 溶液的胶头滴管插入新制备的亚铁盐(以 FeSO4 为例)溶液的液面以下，缓慢挤出 NaOH 溶液。
2．原理 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 3．注意事项 (1)Fe2＋必须是新制的并放入 Fe 粉，以防 Fe2＋被氧化成 Fe3＋；(2)除去溶液中溶解的 O2，其方法是加热煮沸 NaOH 溶液； (3)滴管末端插入试管内的液面以下；(4)必要时可在液面上加植 物油或苯进行液封。
(2)氧化亚铁的特性——不稳定性
如 化学：方Fe程O 式在：空气6F中e受O＋热O可2=以=△=转=化=2成Fe3FOe43O。4。
二、铁的氢氧化物 1．制备
2.化学性质
(1)与酸反应
Fe(OH)2、Fe(OH)3 与盐酸反应的离子方程式：
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
；
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
(1)Fe3＋：(a)滴加 KSCN 溶液或 NH4SCN 溶液，溶液变 血红 色；Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3
(b)加入 NaOH 溶液，出现 红褐 色沉淀：Fe3＋＋3OH
－===
Fe(OH)3↓
(2)Fe2＋：(a)滴加 KSCN 溶液， 无明显 现象，再滴加新
制氯水，溶液立即变 血红 色。
[答案] 方法一：(1)稀硫酸、铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成 的 Fe(OH)2 沉淀接触 O2
方法二：(1)稀硫酸、铁屑 (2)NaOH 溶液 (3)检验试管Ⅱ 出口处排出的氢气的纯度。当排出的 H2 纯净时，再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的 H2 充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气 不容易进入，避免 Fe(OH)2 被迅速氧化
[思路分析] 对于无机框图推断题的一般解题思路是：
[解析] 观察分析图中物质间的转化关系，由信息“红褐色 沉淀 F”，可确定 F 是 Fe(OH)3，则易推出 G 为 FeCl3，E 为 Fe(OH)2。又由“白色沉淀 H 不溶于稀 HNO3，且是由 D 与 AgNO3 反应生成”，则 H 为 AgCl，再由焰色反应，共同确定 D 溶液 是 KCl 溶液。因为“B＋C→Fe(OH)2↓＋KCl”，可以确定 B 为 FeCl2，C 为 KOH，FeCl3 与 A 反应生成 FeCl2，则 A 为 Fe。
Fe(OH)2 若进行灼烧会变成什么？ 提示：若是在无 O2 的条件下，Fe(OH)2 分解生成 FeO；若 有 O2 的条件下，Fe(OH)2 分解进程中，会被 O2 氧化，最终生成 Fe2O3。
[例 2] 用下面两种方法可以制得白色的 Fe(OH)2 沉淀。 方法一：用不含 Fe3＋的 FeSO4 溶液与用不含 O2 的蒸馏水配 制的 NaOH 溶液反应来制备。 (1) 用 硫 酸 亚 铁 晶 体 配 制 上 述 FeSO4 溶 液 时 还 需 加 入 ________。 (2)除去蒸馏水中溶解的 O2 常采用________的方法。 (3)生成白色 Fe(OH)2 沉淀的操作方法是：用长滴管吸取不 含 O2 的 NaOH 溶液，插入 FeSO4 溶液液面下，再挤出 NaOH 溶液。这样操作的理由是________。
①Fe＋2FeCl3===3FeCl2 ②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2 ③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2 (1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有 Fe3＋、Cu2＋，因为它 们能发生上述①②反应。 (2)若 FeCl3 和 CuCl2 都有剩余，则容器中一定没有 Fe、Cu， 一定有 Fe2＋。
4．改进方法 为了防止 Fe(OH)2 被 O2 氧化，在制备 Fe(OH)2 时，一般从 两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。 (1)反应试剂。 取用最新配制的 FeSO4 溶液；NaOH 溶液加热煮沸并冷却 后使用，以驱除溶液中溶解的 O2。
(2)反应环境。
方法 1：装置如图所示。在试管中加入适量的 5%FeSO4 溶 液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含 O2 的 1 mol·L－1 NaOH 溶液。由于苯的液封作用，防止了生成的 Fe(OH)2 被氧化，因 而可较长时间观察到白色的 Fe(OH)2 沉淀。
2Fe2＋＋Cl2=== 2Fe3＋＋2Cl－
，
Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3 (血红色)
(b)加入 NaOH 溶液，生成 白色絮 状沉淀，该沉淀迅速
变为 灰绿 色，最后变为 红褐 色。Fe2＋＋2OH－=== Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=== 4Fe(OH)3 。
[例 1] 已知有以下物质相互转化
试回答： (1) 写 出 各 物 质 的 化 学 式 ： A________ ， B________ ， C________，D________。 (2) 向 G 溶 液 中 滴 加 KSCN 溶 液 的 实 验 现 象 是 ______________________。 (3) 向 G 溶 液 加 入 A 的 有 关 离 子 反 应 方 程 式 ： ____________________________________________。 (4)写出 E 到 F 的化学方程式：________。
[针对训练 2] 根据如下图所示装置和下述操作方法，回答 有关问题。
按上图所示装置，用两种不同的操作方法分别进行实验， 观察 B 管中的现象。
(1)操作Ⅰ：先夹紧止水夹 a，再使 A 管开始反应，实验中 B 管中观察到的现象是________________________________，
有关反应的化学方程式是____________________________。 (2)操作Ⅱ：打开止水夹 a，使 A 管反应一段时间后再夹紧 止水夹 a，实验中 B 管中观察到的现象是________________， 有关反应的离子方程式是__________________________。 (3)请说明造成这两种不同现象的原因(如两种现象相同，此 小题不用回答)________________________________。
2．Fe3＋的氧化性与 Fe2＋的还原性
3.铁盐和铝盐的净水作用
探究点一 Fe2＋、Fe3＋、Fe 的相 互转化——铁三角
1．FeCl3 溶液中逐渐加入锌粉的反应情况如何？ 提示：FeCl3 溶液逐渐加入锌粉，开始 FeCl3 溶液过量，首 先发生 2Fe3＋＋Zn===2Fe2＋＋Zn2＋，当锌粉过量后发生 Fe2＋＋ Zn===Fe＋Zn2＋。 2．金属阳离子被还原一定得到金属单质吗？ 提示：不一定。Fe3＋被还原可以生成 Fe，也可以被还原生 成 Fe2＋。