1、高中化学必修一铁及其化合物要点一：单质铁的物理及化学性质1、铁单质的物理性质铁具有金属的通性,具有被 吸引的特性，一般铁粉为黑色，铁块为银白色。2、化学性质3、注意事项（1）铁与弱氧化剂(如 S、I 2、H +、Fe 3+、Cu 2+)等反应所得产物为 Fe2+,铁元素的价态为+2 价。（2）铁与强氧化剂(如 Cl2、Br 2、浓 H2SO4、硝酸等) 反应所得产物为 Fe3+,铁元素的价态为+3 价。在氯气中燃烧，只生成氯化铁；与稀硝酸反应时则先产生3 价铁，若铁过量时则3 价铁再变为2 价铁； 铁在常温下遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时发生钝化，属于化学反应。（3）铁在纯氧中燃烧以及在高温下与 H
2、2O(g)反应得到的产物为 Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3 价。（4）铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应，与水蒸汽反应的产物也是 Fe3O4。典型例题1、某稀溶液中含有 4mol KNO3 和 2.5mol H2SO4，向其中加入 1.5mol Fe，充分反应（已知 NO3被还原为 NO） 下列说法正确的是（ ）A反应后生成 NO 的体积为 28 LB所得溶液中 c（Fe 2+）： c（Fe 3+）=1 ：1C所得溶液中 c（NO 3）=2.75 mol/LD所得溶液中的溶质只有 FeSO4解：溶液中氢离子总物质的量为：n（H +）=2.5mol2=5mol，n（NO 3）=4mol
3、，铁粉的物质的量为 1.5mol，由 3Fe+2NO3+8H+=3Fe2+2NO+4H2O，3 2 81.5mol 1mol 4mol，则 1.5molFe 完全反应时，硝酸根离子与氢离子均过量，则发生 Fe+NO3+4H+=Fe3+NO+2H2O，若 1.5molFe 完全反应时，氢离子不足，则两个反应均发生，Fe+NO3+4H+=Fe3+NO+2H2Ox 4x x x3Fe+2NO3+8H+=3Fe2+2NO+4H2Oy y y y则：x+y=1.5、4x+ y=5，解得：x=0.75mol，y=0.75mol生成 NO 的体积为（0.75mol+0.75mol ）22.4L/mol=28
4、L，A根据分析可知，反应后生成标况下 28LNO，不是标况下，NO 气体不一定为 28L，故 A 错误；B反应后生成铁离子为 0.75mol，亚铁离子为 0.75mol，c（Fe 2+）：c （Fe 3+）=n（Fe 2+）：n（Fe 3+）=1：1，故 B 正确；C反应消耗硝酸根离子等于生成 NO 的量=0.75mol+0.75mol =1.25mol，缺少溶液体积，无法计算溶液中硝酸根离子浓度，故 C 错误；D反应后中含有硫酸铁和硫酸亚铁，故 D 错误；故选 B变式训练1、向 500mL 2mol/L 的 CuSO4 溶液中插入一块铁片，反应片刻后取出铁片，经洗涤、烘干，称其质量比原来增重
5、 2.0g下列说法错误的是（设反应后溶液的体积不变） （ ）A则此过程中参加反应的铁的质量是 14gB析出铜物质的量是 0.25molC反应后溶液中溶质物质的量浓度：c （CuSO 4）=1.5mol/LD反应后溶液中溶质物质的量浓度：c（FeSO 4）=1.5mol/L2、将 15g 两种金属的混合物投入足量的盐酸中，反应完全后得到 11.2L H2 （标准状况） ，该混合物的组成可能是（ ）A钠和铁 B镁和铜 C铝和镁 D锌和铁要点二：铁的氧化物化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗名 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 难溶于水 难溶于水 难溶于水
6、铁的化合价 +2 +3 +2，+3稳定性 不稳定 稳定 稳定与 H+反应的离子方程式共性 高温时，都能被 C、CO 、H 2、Al 等还原剂还原，生成单质铁要点三：铁的氢氧化物1、常见的物理及化学性质名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3分类 碱 碱色态 白色固体 红褐色固体水溶性 不溶于水 不溶于水与酸反应 Fe(OH)2+2H+ Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3+3H+Fe 3+3H2O性质还原性稳定性4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)32Fe(OH)3 Fe2O33H 2O（受热分解）原理 Fe2+ +2OH- Fe(OH)2 Fe3
7、+ +3OH- Fe(OH)3制法现象 白色絮状沉淀 红褐色沉淀二者的关系在空气中，Fe （OH） 2 能迅速地被氧化成 Fe（OH） 3，现象是（2）Fe（OH） 2 的制备Fe(OH)2 易被空气中的氧气氧化，生成 Fe(OH)3，所以在制备 Fe(OH)2 时：要确保 Fe2 溶液中无 Fe3 ，故需加 Fe 粉，把 Fe3 转化为 Fe2 。要尽量减少与 O2 的接触，故采取加热的方法赶走所需溶液中溶解的 O2，冷却后再反应，同时应防止空气中的 O2 再溶于溶液。常用的方法有两种：白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为：4Fe（OH） 2+O2+2H2O=4Fe（OH
8、） 3典型例题1、如图，已知有以下物质相互转化（1）A 转化为 B 及气体这步反应中应加入的试剂是（填化学式） （2）写出 B 的化学式 ，F 的化学式 （3）写出由 G 转变成 H 的化学方程式 （4）写出检验 I 溶液中阳离子的离子方程式 ；向 I 溶液中加入 A 的有关离子反应方程式是 【解答】解：F 与硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀 J，则 F 中含有氯离子，J 是AgCl，所得溶液焰色反应呈紫色，则溶液中含有钾离子，根据元素守恒知，F 为KCl，白色沉淀 G 在空气中转化为红褐色沉淀 H，则 G 是 Fe（OH） 2，H 是Fe（OH） 3，氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，则 I
9、 是 FeCl3；B 和 E 发生复分解反应生成 KCl 和 Fe（OH） 2，且氯化铁和 A 反应生成 B，则 B 为 FeCl2，A 是 Fe，E为 KOH，由 A 与试剂反应生成 B 与气体，则试剂为盐酸、气体为氢气，B 与足量的气体 C 反应生成 I，则 C 为氯气，（1）通过以上分析知，A 转化为 B 及气体这步反应中应加入的试剂是盐酸，故答案为：HCl；（2）由上述分析可知，B 的化学式为 FeCl2，F 的化学式 KCl，故答案为：FeCl2； KCl；（3）Fe（OH） 2 被氧气氧化生成氢氧化铁，反应方程式为 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH） 3，故答案为：4
10、Fe（OH） 2+O2+2H2O=4Fe（OH） 3；（3）I 是 FeCl3，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液，所以铁离子可以用硫氰化钾溶液检验，反应离子方程式为：Fe 3+3SCN=Fe（SCN） 3；氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，反应离子反应方程式为 2Fe3+Fe=3Fe2+，故答案为：Fe 3+3SCN=Fe（SCN） 3；2Fe 3+Fe=3Fe2+变式训练1、在 40mL 稀硫酸中加入 1.6g 氧化铁后溶液仍呈酸性，再加入 5g 铁粉后，滴入硫氰化钾溶液，没有红色出现，此时溶液尚残留铁粉 1.64g，原硫酸溶液的物质的量浓度是（ ）A4 mol/L B3.5 mol/L C
11、3 mol/L D2 mol/L要点四：铁盐及“铁三角”1、铁盐、亚铁盐离子 Fe2+ Fe 3+水溶液中的颜色 浅绿色 棕黄色氧化还原性 既有氧化性，又有还原性 只有氧化性离子 Fe2+ Fe3+与碱的反应 Fe2+2OH-=4Fe（OH） 2 Fe3+3OH-=Fe（OH） 32、记住铁、铜及其化合物的特殊颜色（1）铁及其化合物常见的颜色Fe 黑色Fe2 (aq) 浅绿色Fe3 (aq) 棕黄色Fe(OH)2 白色Fe(OH)3 红褐色FeO 和 Fe3O4 黑色Fe2O3 红棕色Fe(SCN)3 血红色（2）铜及其化合物常见的颜色Cu 紫红色CuO 黑色Cu2O 砖红色Cu（OH） 2
12、蓝色Cu2+ 蓝色3、 “铁三角”的转化关系写出以下反应的离子方程式：_；_；_；_；Fe+HNO3（稀）：Fe+Fe3+：4、Fe 2+、Fe 3+的鉴别鉴别方法 Fe2+ Fe3+观察法 浅绿色 黄色加碱（NaOH）现象：白色沉淀 灰绿色 迅 速 现象：红褐色沉淀反应： Fe3+3OH Fe(OH) 3（红法 红褐色沉淀 最 终反应：Fe 2+2OH Fe(OH) 2（白色）4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH) 3（红褐色）褐色）加盐（SCN ）法现象：加入 KSCN 溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液反应：2Fe 2+Cl2 2Fe3+2ClFe3+3SCN Fe(SCN)
13、 3（红色）现象：加入 KSCN 溶液，溶液变为红色反应：Fe 3+3SCN Fe(SCN)3（红色）典型例题1、某稀溶液中含有 Fe（NO 3） 3、Cu（NO 3） 2、HNO 3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示则溶液中 Fe（NO 3） 3、Cu（ NO3） 2、HNO 3 物质的量浓度之比为（ ）A1：1：1 B1：3：1 C2：1：4 D1：1：4解：稀溶液中各物质的氧化性顺序为 HNO3Fe （NO 3） 3Cu （NO 3） 2，加入铁后会依次发生氧化还原反应，Fe+4HNO3=Fe（NO 3） 3+NO+2H2O； Fe+2Fe3
14、+=3Fe2+；Fe+Cu 2+=Cu+Fe2+；从图象中可知铁为 1mol 时，无 Fe2+生成，发生的反应是消耗硝酸为 4mol，生成Fe3+1mol；再加入 1mol 铁发生反应生成 Fe2+物质的量为 3mol，反应的 Fe3+物质的量为 2mol，其中原溶液中的 Fe3+物质的量 1mol；再加入 1mol 铁发生反应，此时又生成 Fe2+物质的量为 1mol，说明原溶液中 Cu2+物质的量为 1mol；综上所述可知原溶液中 Fe （NO 3） 3 为 1mol，Cu （NO 3） 2 物质的量为1mol，HNO 3 物质的量为 4mol，物质的量浓度之比为 1：1：4；故选：D。2
15、、用 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是（ ）A若无固体剩余，则溶液中一定有 Fe3+B若有固体存在，则溶液中一定有 Fe2+C若溶液中有 Cu2+，则一定没有固体析出D若溶液中有 Fe2+，则一定有 Cu 析出【解答】解：A无固体剩余，说明铜全部以铜离子形式存在，加入的铁完全反应，溶液中一定含有 Fe2+，可能含有 Fe3+，故 A 错误；B若有固体存在，固体中一定有铜，可能有铁，溶液中一定有含有 Fe2+，故 B 正确；C若溶液中有 Cu2+，加入的铁量不足，可能只与 Fe3+反应，也可能与 Fe3+反应，剩余部分与 Cu2+反
16、应生成铜，所以可能有固体析出，故 C 错误；D当加入的铁较少时，只发生 Fe+2Fe3+=3Fe2+时，不会有铜析出，故 D 错误；故选：B 。变式训练1、向一定量的 Fe、FeO 和 Fe2O3 的混合物中加入 120mL 4mol/L 的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出 1.344LNO（标准状况） ，往所得溶液中加入 KSCN 溶液，无红色出现若用足量的 CO 在加热下还原相同质量的混合物，最终得到铁的物质的量为（ ）A0.21mol B0.24mol C0.16mol D0.14mol2、已知 2Fe+3Br2=2FeBr3、 2Fe3+2I=2Fe2+I2现将 Fe（NO 3） 2 溶液分别滴入到H2SO4 HNO3 溴水 碘水等溶液中，其中能使 Fe2+变成 Fe3+的是（ ）A B只有 C D
