1、1专题 17 铁的重要化合物【 知识回放 】铁在地壳中的含量仅次于 、 和 ，具第 位，主要以 和 形式存在。在Fe2O3中铁的化合价是 ，FeO 中铁的化合价是 ，Fe 3O4中铁的化合价是 。【答案】氧 硅 铝 4 +2 +3 +3 +2 +2 和 +3【 新知精讲 】一、铁的重要化合物1.铁的含量及存在形态(1)含量:铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,居第四位。(2)形态:铁的主要化合价为+2、+3,在地壳中主要是以化合物的形式存在。2.铁的氧化物名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗名 铁红 磁性氧化铁铁的化合价 +2 +3 +2、+3颜色 黑色 红
2、棕色 黑色溶解性 不溶 不溶 不溶稳定性 不稳定 稳定 稳定氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物与盐酸反应的离子FeO+2H+=Fe2+H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O、2方程式 Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O用途 氧化铁:红色油漆、涂料、炼铁原料3.铁的氢氧化物Fe(OH)2 Fe(OH)3颜色 白色 红褐色溶解性 不溶 不溶稳定性 在空气中易转化为 Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = = =Fe2O3+3H2O与盐酸反应 (离子方程式) Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O制备 (离子方程式 ) Fe2
3、+2OH-=Fe(OH)2 Fe3+3OH-=Fe(OH)3化学方程式 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3转化现象 白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色4.铁盐、亚铁盐(1)Fe3+的检验:(2)Fe2+和 Fe3+的转化:Fe2+ AA较 强 氧 化 剂较 强 还 原 剂Fe3+写出下列反应的离子方程式:FeCl 3溶液与铁粉:2Fe 3+Fe=3Fe2+;FeCl 2溶液与氯水:2Fe 2+Cl2=2Fe3+2Cl-。(3)铁盐的净水作用:铁盐在天然水中可生成 Fe(OH)3胶体,和水中的悬浮物形成絮状不溶物沉降下来。二、铜盐1.铜属于重金属,化学性质不活泼,使用铜器皿比
4、较安全。32.硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐易溶于水,都有毒。3.铜绿的主要成分是 Cu2(OH)2CO3,其难溶于水。【科学探究】探究一 “铁三角”的转化关系分析问题导引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。Fe 3+被还原可以生成 Fe,也可以被还原生成 Fe2+。探究二 Fe 3+和 Fe2+的检验、提纯问题导引1.若先加少量氯水,再加 KSCN 溶液,溶液变为红色,能否证明
5、溶液中含有 Fe2+?提示 不能,因为若原溶液中含有 Fe3+,也会有同样的现象,不能确定原溶液中一定含有 Fe2+。2.若 Fe2(SO4)3溶液中可能含有 Fe2+,用何种方法检验 Fe2+是否存在?提示 选用酸性 KMnO4溶液,Fe 2+可使紫色的酸性 KMnO4溶液褪色。【 重点突破 】1.Fe、Fe 2+ 、Fe 3+性质（1）Fe 只有还原性,可以被氧化成+2 价或+3 价的铁4Fe 如 Fe+2H+=H2+Fe 2+2Fe+3Cl2 2FeCl3点 燃 = = = =3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2高 温 = = = = =（2）Fe 2+既有氧化性又有还原性 Fe2
6、+ 如 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- Zn+Fe2+=Fe+Zn2+（3）Fe 3+具有较强的氧化性,可被还原为+2 价或 0 价的铁 Fe3+ 如 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 = = =2.Fe3+、Fe 2+检验（1）Fe 3+、Fe 2+的检验方法Fe2+ Fe3+观察法 浅绿色 棕黄色加碱(NaOH)法现象:白色沉淀 迅 速 灰绿色 最 终红褐色沉淀反应:Fe 2+2OH-=Fe(OH)2(白色)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)现象:红褐色沉淀应:Fe 3+3OH-=Fe(OH)3(红褐色)5加盐(SCN
7、-)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+2Cl-Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3(红色)现象:加入 KSCN 溶液,溶液变为红色反应 :Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3(红色)（2）Fe 3+与 Fe2+检验时的注意事项根据 Fe3+、Fe 2+的颜色利用观察法检验 Fe3+、Fe 2+时,适用于浓度较大时,若溶液较稀,离子浓度较小,易产生干扰,一般不用此法检验。利用 KSCN 检验 Fe2+时,要注意加入试剂的顺序,即先加入 KSCN 溶液,再加入氯水,以免发生误检。Fe 3+与 SCN-作用后的“溶液”显红色,注意并不是
8、“沉淀” 。【 典题探究 】典例 1已知有以下物质相互转化试回答:(1)B 的化学式: 、D 的化学式: 。 (2)写出由 E 转变成 F 的化学方程式: 。 (3)常用 检验 G 中的阳离子,其现象为 。 (4)向 G 溶液加入 A 的有关反应的离子方程式为 。 【答案】:(1)FeCl 2 KCl (2)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(3)KSCN 溶液 棕黄色溶液变为红色溶液(4)2Fe3+Fe=3Fe2+变式训练 1-1按下图要求写出下列三个反应的化学方程式,属于离子反应的只写出离子方程式。6(1)B C+D: ; (2)E F: ; (3)F D: 。 【答案】:
9、(1)Fe 3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(3)Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O变式训练 1-2除去 FeCl2溶液中少量的 FeCl3,最好的办法是( )A.加入氢氧化钠溶液 B.通入氯气C.加入铜粉 D.加入铁粉【答案】:D【解析】:要实现“Fe 3+Fe 2+”的转化,需要加入还原剂,且不引入新的杂质离子,最好的办法是加入足量铁粉充分反应后过滤,发生的化学反应为 2FeCl3+Fe=3FeCl2。变式训练 1-3下列关于 Fe2+和 Fe3+的叙述中,错误的是( )A.Fe2+的水溶液为浅绿色B.Fe3+的水溶液
10、为黄色C.Fe3+具有氧化性,Fe 2+具有还原性D.Fe3+溶液中滴入含 SCN-的溶液,立即出现红色沉淀【答案】:D【解析】:Fe 3+溶液中滴入含 SCN-的溶液,生成红色可溶性物质,不是红色沉淀。典例 27向某溶液中加入含 Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是( )A.该溶液中一定含有 SCN-B.氧化性:Fe 3+Cl2C.Fe2+与 SCN-不能形成红色物质D.Fe2+被氧化为 Fe3+【答案】:B变式训练 2-1要证明某溶液中不含 Fe3+,而可能含有 Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为( )加入足量氯水 加入足量酸性 K
11、MnO4溶液加入少量 KSCN 溶液A. B.C. D.【答案】:C【解析】:先加入少量 KSCN 溶液,若无红色,证明无 Fe3+,然后加足量的氯水,若出现红色,说明有 Fe2+存在。不用加入足量酸性 KMnO4溶液的原因是酸性 KMnO4溶液是紫红色的溶液,干扰 Fe2+检验。变式训练 2-2硫酸亚铁缓释片可以补铁、防治贫血,但存放不当很容易变质,药片中的 Fe2+被氧化生成 Fe3+。若将药片配成溶液,需使用刚刚煮沸过又冷却的蒸馏水,原因是 。 实验室检验 Fe3+,除了可以用碱外,常用的试剂是 (填化学式),若 ,则证明有 Fe3+。 【答案】:防止水中溶解的氧气氧化 Fe2+ KSC
12、N 溶液变成红色【解析】:硫酸亚铁缓释片溶于水时,药片中的 Fe2+易被水中溶解的 O2氧化为 Fe3+,因此将药片配成溶液时,应预先将蒸馏水煮沸,以除去水中溶解的 O2;检验 Fe3+,还可以用 KSCN 溶液,Fe 3+与 SCN-发生反应使溶液变红色。变式训练 2-38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 NaOH 溶液,得到红褐色沉淀,说明溶液中含有 Fe3+D.向某溶液中加入 NaOH 溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明溶液中含有 Fe2+,不含有 Mg2+【答案】:C
