3.1 铁的多样性 讲义-（2019）新鲁科版高中化学必修第一册.doc

1、3.1铁的多样性考点1 铁元素的存在1含量铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。2存在形态(1)游离态：存在于陨铁中。(2)化合态：主要以2、3价铁的化合物存在。如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)等。(3)补铁保健品含有亚铁盐，赤铁矿等。粉刷外墙的涂料是三氧化二铁，激光打印机中的墨粉中含有四氧化三铁。3.铁的性质 (1)物理性质：光亮的银白色金属，有良好的延展性，易导电导热，能被磁铁吸引。有较高的硬度、密度和熔、沸点，纯铁有很强的抗腐蚀力。(2)化学性质：a.与水蒸气反应(与冷水，热水不反应) 用湿棉花是为了提供高温的水蒸气防止Fe粉飞出,堵

2、塞导管把氢气通入肥皂液,会产生泡泡,然后点燃泡泡,听声音,即可鉴别H2的纯度化学方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2b.与常见氧化剂的反应考点2 亚铁盐和铁盐a.Fe2，化合价可升可降，既有氧化性，也有还原性氧化性：Fe2Fe：加强还原剂，如Zn、Al、C、CO等。ZnFe2=Zn2Fe，COFeOFeCO2。还原性：Fe2Fe3：加强氧化剂，如Cl2、O2、Br2、H2O2，酸性高锰酸钾等。2Fe2Cl2=2Fe32Cl，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe2Br2=2Fe32Br。b.Fe3,化合价只能降低，只有氧化性Fe3Fe2：加还原剂，如Fe、Cu、I等

3、。Fe2Fe3=3Fe2，Cu2Fe3=Cu22Fe2，2Fe32I=2Fe2I2。Fe3Fe：加强还原剂，如Zn、Al、CO、H2等。Fe2O33CO2Fe3CO2,3H2Fe2O32Fe3H2O。特别提醒(1)溶液中Fe3与Cu等不活泼金属反应时，Fe3只能转化为Fe2。 (2)溶液中Fe3与较活泼金属如Zn、Al等反应时，金属单质足量时：Fe3Fe2Fe，金属单质不足时：Fe3Fe2。c. Fe2、Fe3的检验方法Fe3Fe2溶液颜色(棕)黄色浅绿色加碱溶液(如NaOH溶液)现象红褐色沉淀白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀离子方程式Fe33OH=Fe(OH)3Fe22OH=Fe(OH)24Fe

4、(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3加KSCN溶液现象显红色(常用方法)无明显现象，再加氯水显红色离子方程式Fe33SCN=Fe(SCN)32Fe2Cl2=2Fe32ClFe33SCN= Fe(SCN)3酸性KMnO4溶液无明显现象紫红色退去考点3 铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态2价3价的Fe为2价，的Fe为3价水溶性难溶难溶难溶稳定性不稳定，在空气里加热被氧化：6FeOO22Fe3O4稳定稳定与稀盐酸反应FeO2H= Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H= Fe22Fe34H2O共性高温时，都能被C

5、、CO、H2、Al等还原剂还原，还原过程中，铁的化合价逐渐降低，最终都生成铁考点4 铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3颜色白色红褐色溶解性难溶难溶状态固态固态化学性质与强酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H= Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3 Fe2O33H2O相互转化4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制备FeCl22NaOH= Fe(OH)22NaClFeCl33NaOH= Fe(OH)33NaCl考点5 铁及其化合物之间的转化关系1.铁元素“价-类”二维图 2. 铁元素转化关系3.Fe、Fe2、Fe3之间的相互转化例题精析【例题1】将铁片放入下

6、列各溶液中，反应后溶液质量增加，但无气体产生的是()ACuCl2溶液BAgNO3溶液 CFe2(SO4)3溶液 D稀硫酸【答案】C【例题2】将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是()AFeO BFe2O3 CFeCl3 DFe2(SO4)3【答案】A【例题3】实验室中盛FeSO4溶液的试剂瓶中，通常加些铁屑或铁钉，这是为什么？【答案】Fe2具有较强还原性，易被氧化变质，向盛亚铁盐溶液的试剂瓶中加单质铁的目的是防止Fe2被氧化。【例题4】下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是() A. B. C. D.【答案】B【例题5】实验室有FeC

7、l3、CuCl2、FeCl2的混合溶液，其中Fe3、Cu2和Fe2的物质的量之比为321。(1)现加入适量铁粉，请写出溶液中可能发生的离子反应：_。根据上述离子反应判断三种金属阳离子的氧化性强弱顺序为_，当向混合液中加入铁粉时，首先与铁发生反应的离子是_。(2)加入适量铁粉后，最后溶液中Fe3、Cu2和Fe2的物质的量之比变为124，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe2的物质的量之比为_。【答案】(1)Fe2Fe3=3Fe2、FeCu2=Fe2CuFe3Cu2Fe2Fe3 (2)11课堂运用【基础】1、化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价类”二维图。铁元素的“价类”二维图

8、如图所示，下列说法正确的是（ ）A工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为置换反应BFe3O4中铁元素为+4价C维生素能将Fe3+转化为Fe2+，该过程中维生素C作还原剂DFe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色2、下列关于铁与水反应的描述错误的是（ ）A铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3B红热的铁能与水蒸气反应，产生的气体可在空气中燃烧C铁与水蒸气的反应是氧化还原反应D常温下，Fe与H2O不反应，但能与空气中的O2、H2O共同作用发生反应3、有NaCl、KSCN、NaOH、AgNO3四种溶液，只用一种试剂就把它们鉴别开来，这种试剂是（ ）A盐酸BNa2CO3溶液C氯水DFeC

9、l3溶液4、下列关于铁及其化合物的说法正确的是 ()A.铁是地壳中含量最多的金属元素，因此在日常生活中应用最广B.FeCl2溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止Fe2被氧化C.隔绝空气的情况下，FeCl2溶液中加入Na2O2后得到白色沉淀Fe(OH)3D.FeO、Fe2O3、Fe3O4均为铁的氧化物，并且都是黑色【巩固】1、证明某溶液只含有Fe2+，而不含有Fe3+的实验方法是( )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滴加酸性KMnO4溶液D只需滴加KSCN溶液2、1为了防止试剂变质，配制FeSO4的溶液在试剂瓶中除加入少量H2

10、SO4外，还要加入A加入CuB通入Cl2C加入FeD加入KSCN3、本草图经中关于绿矾的分解有如下描述：“绿矾形似朴消(Na2SO410H2O)而绿色，取此物置于铁板上，聚炭，封之囊袋，吹令火炽，其矾即沸，流出，色赤如融金汁者是真也。”对此段话的说明中肯定错误的是( )A绿矾的化学式为FeSO47H2OB绿矾分解过程中没有发生电子的转移C“色赤”物质可能是Fe2O3D流出的液体中可能含有硫酸4、为了检验氯化亚铁溶液是否已变质，可向溶液中加入A氢氧化钠溶液B铁片CKSCN溶液D石蕊试液5、双选题下列离子方程式书写不正确的是()A铁跟稀H2SO4反应Fe2H=2Fe2H2B向氯化亚铁溶液中通入氯气

11、Fe2Cl2=Fe32ClC向氯化铁溶液中加入适量铁粉2Fe3Fe=3Fe2D三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe33OH=Fe(OH)36、下列离子的检验方法合理的是()A.向某溶液中滴入硫氰酸钾溶液呈红色，说明不含Fe2B.向某溶液中通入氯气，然后再加入硫氰酸钾溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C.向某溶液中加入氢氧化钠溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D.向某溶液中加入氢氧化钠溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2【拔高】1、两同学为制得纯净的Fe(OH)2，使用如图所示的装置，A管中是Fe和H2SO4，B管中是NaOH溶液：(1)同学甲：先夹

12、紧止水夹a，使A管开始反应，在B管中观察到的现象是_；(2)同学乙：打开a，使A管中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中发生反应的离子方程式为_(3)在制备纯净的Fe(OH)2实验中，一定要注意避免Fe(OH)2被氧化，一旦实验失败就会看到白色絮状沉淀逐渐变为灰绿色，最后变成红褐色，请写出这个过程的化学方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目：_2、某同学利用如图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验，并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。请回答下列问题：（1）硬质试管中湿棉花的作用是_。（2）铁与水蒸气的反应中，氧化剂是_（填化学式，下同），还原剂是_

13、。（3）该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设：假设1：只有Fe；假设2：只有_；假设3：既有Fe也有Fe3O4。（4）为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成，该同学进行了定量研究：反应前固体物质的质量为5.6 g，反应后固体物质的质量为6.6 g。从上述数据分析，反应后硬质试管中固体物质的组成为_。写出该反应的化学方程式_答案：【基础】 【答案】C 2.【答案】A 3.【答案】D 4.【答案】B1.【巩固】【答案】B 2.【答案】C 3.【答案】B 4.【答案】C 5.【答案】BD 6.【答案】C1.【拔高】1.【答案】产生红褐色沉淀 有白色沉淀产生 Fe2+2OH-=Fe(OH)2 2.【答案】提供水蒸气 H2O Fe Fe3O4 Fe和Fe3O4 3Fe4H2O(g) Fe3O44H2