铁及其化合物基础目标与策略

铁及其化合物（基础）

一、目标与策略

明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！

学习目标：

●铁的性质；

●铁的重要化合物及其相互转化。

学习策略：

●通过学习铁元素及其化合物的用途，联系实际，对铁元素产生浓厚兴趣和正确的认识；

●学习时重点把握两条主线。第一条主线：以铁单质及、其化合物的典型代表物之间的转化关系为线索去梳理识；

第二条主线：以实验为中心的元素化合物的复习，研究重要单质及化合物的性质、制备及相关实验。

二、学习与应用

“凡事预则立，不预则废”．科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性．我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记．

知识回顾——复习

学习新知识之前，看看你的知识贮备过关了吗？

1：铁的物理性质

有色金属光泽的固体，有良好的延性和展性，质软，是导体

2：铁的化学性质

（1）铁跟氧气反应

铁在潮湿的空气里（既有H2O又有O2时）易生锈，铁锈是混合物，主要成分是。

防锈方法：在铁表面涂一层保护膜（如涂漆或油）；镀锌等金属或烤蓝。

铁在氧气里燃烧生成，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量，反应方程式：。（2）铁可跟酸和排在铁后的金属的盐溶液发生置换反应

①铁跟硫酸铜溶液反应（现代湿法冶金的先驱）化学方程式：；

现象：铁丝表面覆盖一层，反应后溶液呈色。

②铁跟硫酸反应：；铁跟盐酸反应：；

现象：有气泡生成，反应后溶液呈浅绿色（铁有两种离子：铁离子Fe3+、亚铁离子Fe2+）。

3：铁元素有三种氧化物：、、。

4：（1）生铁和钢：都是铁的合金，区别是含碳量不同，生铁的含碳量高，钢含碳量低。

（2）生铁的冶炼

用天然的矿石如磁铁矿（主要成分为Fe3O4），赤铁矿（主要成分为Fe2O3），和菱铁矿（主要成分为FeCO3）为原料在高温下与CO发生反应而得到铁。

例：Fe2O3+ CO Fe+ CO2

要点一：铁

铁的原子结构示意图为：

1．物理性质

⑴常温下，纯铁是银白色具有金属光泽的金属（纯铁的抗蚀力相当强），易导电、导

热，有延展性。

⑵铁的熔沸点都很高：熔点是1535℃，沸点是2750℃。

⑶铁能被磁体吸引，在磁场的作用下，自身也能产生磁性。

2．化学性质

当跟弱氧化剂反应时：Fe-2e －＝Fe 2+；当跟强氧化剂反应时：Fe-3e －＝Fe 3+。

⑴铁与非金属的反应：

3Fe+2O 2 Fe 3O 4；2Fe+3Cl 22FeCl 3；2Fe+3Br 2＝2FeBr 3

Fe+I 2＝FeI 2 ；Fe+S

⑵铁和某些盐（如CuSO 4）溶液的反应：Fe+Cu 2+＝ +

⑶铁与酸的反应：与非氧化性酸：Fe+2H +＝Fe 2++

⑷铁与水蒸汽的反应： Fe+ H 2O(g) +

注意：①该实验所用铁粉为还原铁粉（即刚用还原的方法得到的铁粉）。

②实验中收集气体，并通过爆鸣实验来验证氢气的产生。

要点二：铁的化合物

1．铁的氧化物

（1）FeO 不稳定，在空气里受热，就迅速被氧化成 。

（2）Fe 2O 3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿（主要成分是 ）是炼铁的原料。

（3）Fe 的常见化合价只有+2价和+3价，Fe 3O 4可以看成由FeO 和Fe 2O 3按物质的

量之比1∶1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe 2O 3的形式。FeO 、Fe 2O 3

属于碱性氧化物，Fe 3O 4不属于碱性氧化物。

2．铁的氢氧化物（填写下表）

名称

氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式

分类

碱 碱 性

质 色态 色固体 色固体 水溶性

不 与酸反应

还原性

稳定性

Fe(OH)2+ O 2+ H 2O ＝ Fe(OH)3 ＋ （受热分解） 制

法 原理 Fe 2+ +2OH - ＝ Fe(OH)2↓ Fe 3+ +3OH - ＝ Fe(OH)3↓ 现象 色絮状沉淀

色沉淀 要点诠释：

Fe(OH)2的制备要点：

①硫酸亚铁要现配（配制时，蒸馏水要煮沸，以减少蒸馏水中溶解的氧，防止亚铁离

子被氧化）。

②制取Fe(OH)2时，要将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插到 ，并在液面上覆盖

一层苯或煤油（不能用CCl 4），以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应。

3．铁盐和亚铁盐：

要点梳理——预习和课堂学习

认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听

课学习．课堂笔记或者其它补充填在右栏．预习和课堂学习更多知识点解析请学习网校资源ID ：#17761#394585

铁盐（Fe3+）亚铁盐（Fe2+）颜色黄色淡绿色

与碱反应Fe3++3OH—＝Fe2++2OH—＝

氧化性

还原性

氧化性

2Fe3++Fe＝3Fe2+

氧化性：Fe2++Zn＝Zn2++Fe

还原性：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl—

要点三：Fe2+、Fe3+、Fe的相互转变——“铁三角”

1．Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化成Fe2+、Fe3+。

（1）Fe能被S、Fe3+、Cu2+、H+等较弱氧化剂氧化为Fe2+，

如Fe+S△，Fe+2Fe3+＝。

（2）Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+，如2Fe+3Cl2点燃。2．Fe2+既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe3+，也可以被还原为Fe。

（1）当Fe2+遇到强氧化剂O2、Cl2、HNO3、KMnO4等时，被氧化为Fe3+，如Fe2++Cl2＝+ 。

（2）当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，

如Fe2++Zn＝Zn2++Fe，FeO+CO△+ 。

3．Fe3+具有较强氧化性，可被还原为Fe2+或Fe。

（1）Fe3+被C、CO、活泼的金属（钾、钠、钙除外）还原为Fe，

如Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。

（2）Fe3+被KI、H2S、Fe、Cu、SO2等还原为，如2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+。

要点诠释：

①不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时，要注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。

②利用以上转化关系，可总结出铁及不同价态的铁的化合物的性质、用途、试剂保存、溶液配制、除杂等。如Fe2+的溶液中含有Fe3+，可加入Fe粉以除去Fe3+等。

2+3+

鉴别方法Fe2+Fe3+

观察法浅绿色黄色

加碱法

（NaOH）

①现象：

②反应方程式：

①现象：红褐色沉淀

②反应方程式：

加盐法

（SCN－）

①现象：加入KSCN溶液无明显

现象，再滴入氯水变成色溶液

②反应方程式：

①现象：加入KSCN溶液，溶液

变为色

②反应方程式：

典型例题——自主学习

认真分析、解答下列例题，尝试总结提升各类型题目的规律和技巧，然后完成举一反三．课堂笔记或者其它补充填在右栏．更多精彩内容请学习网校资源ID：#17807#394585

类型一：金属与水（水蒸气）反应的实验探究

例1．如下图所示，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近

火焰点火。

（1）所观察到的现象是________，有关反

应的化学方程式是________。

（2）干燥管内可装入的试剂是________，

其作用是________。干燥管还可用

________（填装置名称）代替。

（3）玻璃管中石棉绒的作用是________。

实验开始时应先点燃________，实验结束时，应先熄灭______。

解：

【总结升华】

举一反三：

【变式1】有人设计了如右图所示的实验装置，目的是做钠

与水反应的实验并验证：①钠的物理性质；②钠与水反应的

产物是什么。

（1）当进行适当操作时还需要的仪器有。

（2）如何进行操作？。

（3）实验现象是。

【变式2】（2016 广东省揭阳三中期中考）铁是日常生活

中用途最广、用量最大的金属材料。

（1）常温下，可用铁质容器盛装浓硫酸的原因

是。

（2）某实验小组利用右图装置验证铁与水蒸气的反应。

①湿棉花的作用是，试管中反应的化学方程式

是。

②实验结束后，取出少量反应后的固体于试管中，加入过量盐酸，固体完全溶解，所得溶液中存在的阳离子是（填序号）。

a．一定有Fe2+、H+和Fe3+ b．一定有Fe2+、H+，可能有Fe3+

c．一定有Fe2+、Fe3+，可能有H+d．一定有Fe3+、H+，可能有Fe2+

（3）另称取一定量的铁钉放入适量的浓硫酸中，加热，充分反应后收集气体。经测定气体中含有SO2、CO2和H2。

①铁与浓硫酸反应的化学方程式是。

②将672 mL（标准状况）收集到的气体通入足量溴水中，发生反应：SO2 + Br2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经洗涤、干燥得到固体4.66 g。由此推知收集到的气体中SO2的体积分数是。

类型二：铁的氧化物、氢氧化物的性质

例2．有0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量的澄清石灰水中，得到0.75 g固体沉淀物。这种铁的氧化物的化学式为（）。A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe4O5

解：

【总结升华】

举一反三：

【变式1】对于金属的氢氧化物，下列说法正确的是（）。

A．全部由金属氧化物溶于水制得

B．可以用化合反应、复分解反应制得

C．Fe(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3都不溶于过量的强碱

D．金属氢氧化物的热稳定性均较差

类型三：铁盐和亚铁盐的性质

例3．将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应（假定容器不

参与反应）。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。

（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：

【总结升华】

举一反三：

【变式1】要证明某溶液中不含Fe3+，而含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序（）

①加入少量氯水②加入少量KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液

A．①③B．③②C．③①D．①②③

【变式2】（2015 福建程溪中学期末考）在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉，充分反应后，固体残渣用盐酸处理有气体放出，则与铁粉反应后的溶液中最多的离子是（）。

A． Fe3+B． Fe2+C． Cu2+D． H+

类型四：Fe(OH)2的制取

例4．用下面方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含

O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

（1）除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。

（2）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作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________。

解：

【总结升华】

举一反三：

【变式1】根据下述实验装置和操作，回答有关问题。

按右图所示装置，用两种不同操作分别进行实验，观

察B管中的现象。

操作1：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________。B管中发生反应的

离子方程式是。

操作2：打开止水夹a，使A管开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B

管中观察到的现象是________。B管中发生反应的离子方程式是。

【知识回顾】答案

1：银白

2：（1）氧化铁（Fe2O3）、四氧化三铁、4Fe+3O2Fe3O4

（2）①Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4、红色的铜、浅绿②Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑、

Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑

3：氧化铁Fe2O3、氧化亚铁FeO、四氧化三铁Fe3O4

4：（2）1 3 2 3

三、测评与总结

要想学习成绩好，总结测评少不了！课后复习是学习不可或缺的环节，它可以帮助我们巩固学习效果，弥补知识缺漏，提高学习能力．

知识点：铁及其化合物

测评系统分数：模拟考试系统分数：

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我的收获

习题整理

题目或题目出处所属类型或知识点分析及注意问题

好题

错题

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成果测评

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自我反馈

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理．如有问题，请到北京四中网校的“名师答疑”或“互帮互学”交流．

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知识导学：铁及其化合物（基础）（#394585）

高清课堂：铁及其化合物（#388479）

对本知识的学案导学的使用率：

□ 好（基本按照学案导学的资源、例题进行复习、预习和进行课堂笔记等，使用率达到80%以上）

□ 中（使用本学案导学提供的资源、例题和笔记，使用率在50%-80%左右）

□ 弱（仅作一般参考，使用率在50%以下）

学生：_______________ 家长：______________ 指导教师：_________________

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