【課件】鐵及其化合物 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)同步課件人教版（2019）必修第一冊

鐵及其化合物Fe-

水蒸氣3Fe+4H?O(g)

高溫Fe?O?+4H?化學(xué)性質(zhì)

過

量

稀

HNO?

Fe+4HNO?

(稀)

—

—Fe(NO?)3+NO1+2H?O少

量

稀

HNO?

3Fe+8HNO?

(稀)=

—

3Fe(NO?)2+2NO++4H?O稀

H?SO?Fe+H?SO?=FeSO?+H?CuSO?

溶液→Fe+CuSO?=FeSO?+CuFeCl?

溶

液Fe+2FeCl?=

3FeCl?第四周期第VIII族，屬過渡元素Cl?

2Fe+3Cl?

點燃

2FeCl?SFe+S

FeS一

、鐵I2→Fe+I?FeI2化學(xué)式FeOFe?O?Fe?O?化學(xué)名稱氧化亞鐵四氧化三鐵三氧化二鐵俗名磁性氧化鐵鐵紅色態(tài)黑色粉末黑色晶體紅棕色粉末溶解性難溶于水難溶于水難溶于水化合價+2+2、+3+3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H+反應(yīng)FeO+2H+=Fe2

++

H?OFe?O

?+

8H+=Fe2++2Fe3++4H

?OFe?

O?+6H

+=2Fe3

++3H?O鋁熱反應(yīng)通式：2yAl+3Fe、O,高溫，yAl

?O?+3xFe二、

鐵的化合物1、鐵的氧化物化學(xué)名氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學(xué)式Fe(OH

)?Fe(OH

)?物理性質(zhì)白色固體，不溶于水紅褐色固體，不溶于水化學(xué)性質(zhì)Fe(OH)?+

2H+=Fe2++2H?O4Fe(OH)?

+O

?+2H?O=4Fe(OH)?Fe(OH)?+3

H+=Fe3

++3H?O加熱2Fe(OH)?=

Fe?O

?+3H

?O制法可溶性堿與亞鐵鹽溶液反應(yīng)Fe2++

2OH-=Fe(OH

)?可溶性堿與鐵鹽溶液反應(yīng)Fe3++30H-=Fe(OH)?2、鐵的氫氧化物3、

鐵的重要鹽(1)+3價鐵：呈黃色①沉淀性：Fe3++3OH-=Fe(OH)?

↓

紅褐色沉淀用于鑒別Fe3+②水解性：a、和CO?2-、HCO?

、

雙水解，寫出方程式b

、制氫氧化鐵膠體Fe3++3H?O(沸水)=Fe(OH)3+

3H+③絡(luò)合性：用于鑒別Fe3+

Fe3++3SCN-=Fe(SCN)?

血紅色溶液④顯色反應(yīng)：加苯酚

溶液顯紫色(2)+2價鐵：呈淺綠色沉淀性：

Fe2++2OH-=Fe(OH)?

↓4Fe(OH)2+2H?O+O?

=4Fe(OH)?現(xiàn)象：和堿反應(yīng)生成白色沉淀迅速變成灰綠色最后變成紅褐色沉淀，此現(xiàn)象用于鑒別Fe2+。思考：配置Fe2+

和Fe(OH)?

時需要注意的事項：排除裝置內(nèi)的氧氣(例如加熱煮沸、滴加油油封、生成氣體來排除氧氣)1.

下列反應(yīng)中，其產(chǎn)物的顏色按紅、紅褐、淡黃、藍色順序排列的是(

)①

金屬鈉在純氧中燃燒

②

FeSO?溶液中滴入NaOH溶液，并在空氣中放置一段時間

③

FeCl,溶液中滴入KSCN

溶液④無水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中A.②③①④

B.③②①④C.③①②④

D.①②③④【答案】

B2、鐵屑溶于過量的稀硫酸，過濾后向濾液中加入適量硝酸，再加入過量的氨水，有紅褐色沉淀生成。過濾，加熱沉淀物至

質(zhì)量不再發(fā)生變化，得到紅棕色的殘渣。上述沉淀和殘渣分別

為(

)A.Fe(OH)?

;Fe?O?

B.

Fe(OH)?

;

FeOC.Fe(OH)?

、Fe(OH)?

;Fe?O?

D.Fe?O?

;Fe(OH)?答案

】

A液不反應(yīng)，但加入氧化劑后Fe2+被氧化成Fe3+,

使KSCN變紅色。所以應(yīng)先加入KSCN,

如果溶液不變色，再加入氯水，

溶液變成紅色，則可證明溶液中不含F(xiàn)e3+含有Fe2+?！敬鸢浮?/p>

c3.

欲證明某溶液中不含F(xiàn)e3+可能含有Fe2+,

進行如下實驗操作時最佳順序為(

)①加入少量氯水

②加入少量KMnO?溶液

③加入少量KSCN溶液A.①③B.③②C.③①D.①②③【解析】Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)變紅色，

Fe2+與KSCN溶4.

將1.12g

鐵粉加入25mL2mol

·L-1

的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是(

)A.

鐵有剩余，溶液呈淺綠色，

Cl-濃度基本不變B.

往溶液中滴入無色KSCN

溶液，顯血紅色C.Fe2+

和Fe3+的物質(zhì)的量之比為5:1D.

氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:5【答案】

B重點突破Fe(OH)?的制取方法Fe(OH),具有較強的還原性，易被空氣中的氧氣氧化，因此制備Fe(OH)?是高考題常見考點.實驗的

關(guān)鍵之處是隔絕空氣、避免接觸O?

,

防止Fe(OH)?

被氧化.②除去蒸餾水中溶解的0,常采用

的方法.③生成Fe(OH)?白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含O?的NaOH溶液，插入FeSO?溶液液面下，再擠出NaOH溶液.這樣

操作的理由是

【答案】

(1)①稀H?SO?、鐵屑

②煮沸

③避免生成的Fe(OH)?沉淀接觸O?

而被氧化經(jīng)典例題下面是制備Fe(OH)?白色沉淀的幾種方案.請回答下列各問題：(1)用不含F(xiàn)e3+的FeSO?溶液與不含O?

的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備.①用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO?溶液時還需要加入制備.①在試管I

里加入的試劑是

②在試管工里加入的試劑是

③為了制得Fe(OH)?

白色沉淀，在試管I

和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是

【答案】(2)①稀H?SO?

和鐵屑

②NaOH

溶液

③檢驗試管Ⅱ出口處排出的H?

的純度，當(dāng)排出的H?

已經(jīng)純凈時再夾緊止水夾④試管I

中反應(yīng)生成的H?

充滿了試管I

和試管Ⅱ,且外界O?

不易進入止水夾(2)在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H?SO?等試劑④這樣生成的Fe(OH)?沉淀能較長時間保持白色，理由是①a

電極的材料應(yīng)為

,電極反應(yīng)式

。②電解液c可以是

(填編號).A.

純水

B.NaCl

溶液

C.NaOH

溶液

D.CuCl?

溶液【答案】(3)①Fe

Fe-2e-===

Fe2+(3)利用電解實驗可以制得純凈的Fe(OH)?

白色沉淀.如圖所示，已知兩電極的材料分別為石墨和鐵.BC③d為苯，其作用是

,

在加入苯之前對電解液c應(yīng)作何簡單處理?

④為了在較短時間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是

(填編號).A.

改用稀H?SO?

作電解液

B.

適當(dāng)增大電源的電壓C.

適當(dāng)減小兩極間的距離

D.

適當(dāng)降低電解液的溫度⑤若c用Na?SO?溶液，當(dāng)電解一段時間后看到白色Fe(OH)?沉淀，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為

【答案】③隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)?被氧化

加熱煮沸，排出溶解的O?

④BC

⑤白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成

紅褐色Br?、Cl

?、HNO?、濃H?SO?等鐵三角03Fe3+Fe2+1、Fe只有還原性Fe反

應(yīng)后形成的產(chǎn)物呈何價態(tài)，

一般由下列因素來決定：S、I?

、H+、Cu2+、Fe3+等

強氧化劑

Cl?

、Br?、熱濃H?SO?

、HNO?

等弱氧化劑Fe(+2)Fe(+3)2.+2價鐵離子

強還原性、弱氧化性①弱氧化性：

遇強還原劑時被還原成單質(zhì)鐵例：

Fe2++Zn=Zn2++Fe②強還原性：遇較強氧化劑時被氧化成三價鐵的化合物常見Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+的離子方程式：2Fe2++Cl?

(Br?)===2Fe3++2Cl-

(Br-

)4Fe2++4H++0?===4Fe3++2H?O3Fe2++4H++NO??===3Fe3++NO1+

2H?O2Fe2++H?O?+2H+===2Fe3++2H?O5Fe2++8H++MnO??===5Fe3++Mn2++4H?O①

2Fe3++2I'=2Fe2++I?②

2Fe3++SO?+2H?O=2Fe2++SO?2+4H③

2Fe3++S2-=2Fe2++S↓④

2Fe3++H?S=2Fe2++Sl+2H+⑤

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+⑥

2Fe3++Fe=3Fe2+3.+3價鐵離子

只具有氧化性F

工

、S

EBCW

穿

(

溶

液

中

)常見Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+的離子方程式+Fe2+Fe3+溶液的顏色淺綠色棕黃色加堿溶液白色→灰綠色→紅褐色紅褐色加SCN-無明顯現(xiàn)象(通氯氣)血紅色加苯酚不變色紫色淀粉碘化鉀試紙不變色變藍加入銅片不變色變成藍綠色其它4.Fe2+

和

Fe3+的鑒別方法思考1亞鐵鹽、鐵鹽溶液的保存方法?亞鐵鹽溶液：加入少量鐵屑防止氧化；加入

少量相應(yīng)的酸溶液以防止Fe2+的水解。鐵鹽溶液：加入少量相應(yīng)酸溶液以防止Fe3+的水解思考2如何從FeCl,和少量Cu的混合物中分離得到純凈的FeCl?和Cu?①

加水溶解：2FeCl?+Cu=2FeCl?+CuCl?②

加過量的Fe并過濾：

Fe+CuCl?=FeCl?+Cu③

在過濾所得沉淀物中加足量HCl,Fe+2HCl=FeCl?+H?

↑

過濾，將濾液合并，沉淀物清洗

烘干.④

濾液中通足量Cl?:2FeCl,+Cl,=2FeCl?⑤

通入HCl氣流，蒸干FeCl?溶液：FeCl?+3H?O

Fe(OH)?+3HCl,HCl

抑制水解FeC]3CuH?0—CuC12Fe

1HC1氣流

F

eC1.

蒸干

3足量Fe

沉淀：Fe、Cu流程圖FeC

溶液

HCl

壯齡1

1FeC']2固體Fe

C13過診

ClbL2:1[典型剖析]【例1】把銅粉和過量的鐵粉加入到熱的濃硝酸中，充

分反應(yīng)后，溶液中大量存在的金屬陽離子是

(A)A.只有Fe2+

B.只有Fe3+C.有Fe2+和Cu2+

D.有Fe3+和Cu2+【例2】將6g純鐵粉加入200mLFe?(SO?)?和CuSO?的混合溶液中充分反應(yīng)后得到200mL0.5mol/L

的FeSO?

溶液

.)

，生

銅多少克?

2.56g(2)加入鐵粉前Fe?

(SO?)?物質(zhì)的量濃度。

0.1mol/L成求：后體反應(yīng)2g固15(和【例3】由FeO、Fe?O?和Fe?O?組成的混合物，測得其

中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為21:8,,則這種混合物

中FeO、Fe?O?和Fe?O?的物質(zhì)的量之比是

(cD

)。A.

1:2:1

B.

2:1:1C.

1:1:1

D.1:1:3【例4】在下列所指的各溶液中，分別滴加NH?SCN溶液

后，溶液不呈血紅色的是

(

AB

)A.加入足量鎂粉的Fe?

(SO?)?溶液B.加入過量鐵粉的稀硝酸溶液C.

鐵絲在足量的氯氣中燃燒后，所得產(chǎn)物的溶液D.長期暴露在空氣中的綠礬溶液【例5】金屬銅能被FeCl?

的濃溶液腐蝕，其化學(xué)反應(yīng)

是：

Cu+2FeCl3=2FeCl?+CuCl?。現(xiàn)將有銅的印刷線路板浸入FeCl?

的濃溶液中，有9.6gCu

被腐蝕掉。取出印刷線路板，向溶液中加入8.4g鐵粉，經(jīng)充分反應(yīng)，溶液中還存在4.8g不溶物。

則：(1)溶液中存在哪些離子?

Fe2+、Cu2+、C1-(2)離子的物質(zhì)的量各是多少?Fe2+

0.6mol

Cu2+

0.075mol

C1-

1.35mol(1)寫出G和H的化學(xué)式：

G

,

H

o(2)工業(yè)生產(chǎn)中D轉(zhuǎn)化為C的反應(yīng)條件是：

。3)B跟E反應(yīng)的離子方程式是

【答案】

(1)Fe?

(SO?)?

Na?SO?

(2)催化劑和適當(dāng)?shù)臏囟?3)Fe?O?+6H+===2Fe3++3H?OBGH?O0U2D

足量NaOH5.已知：

A是硫酸鹽，且A和G、C和D、F和H元素組成分別相

同。G和KSCN溶液混合后溶液顯紅色，

B、C和D均為氧化物。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水在圖示中已略去?；卮鹣铝袉栴}：受熱分解CFA

H備習(xí)題課例題1]某元素的一種同位素R

具有微弱的放射性，其原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多40,其單質(zhì)晶體在一

定條件下密度為6

.

78g

·c

m-3X

射

線研究該晶體發(fā)現(xiàn)在邊長為1.00×10-7

cm

的立方體中含有20個R

原子。

R

在化學(xué)反應(yīng)中常表現(xiàn)為+2價和+4價，溶液中R2+穩(wěn)定。氧化物R3O4

與

Fe3O?

有相似之處。請回答：204

g

·m

o

1-1(1)R

原子的摩爾質(zhì)量為

(2)此元素位于周期表第

六

周期

IV

A

族。(

3

)

已

知Fe3O4

可寫成氧化物的形式和鹽的形式：Fe0

·Fe,O

和

Fe(FeO?

)z。

則

R3O?

用氧化物的形成可表示為2PbO

·PbO

?

用鹽的形式可表示為P

b,P

b

。O(4)R3O4

可與濃鹽酸反應(yīng)且有氣體放出。寫出R3O4

與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Pb3O4+8HC1

(濃)=3PbC1?+C1?+4H?O【例題2】Fe

是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必需的元素。

自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磷鐵礦，金屬鐵是在

高爐中冶煉的，高爐煉鐵除了加入鐵礦石外，還需加入焦炭和

生石灰。請?zhí)羁眨?/p>

(已知鐵礦石中含SiO?

雜

質(zhì)

)①寫出磁鐵礦主要成分的化學(xué)式

Fe?O?②寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)方程

高溫2Fe+3CO?③寫出焦炭在高爐中參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式。高溫

高溫二

二

二

2CO④寫出CaCO

所參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式：高溫

高溫

二

二

二

CaO+CO,

CaO+SiO?

=

=

三

CaSiO?C+O?[例題3]A

、B

、C

、D是四種可溶的化合物，分別由陽離子K+、Ba2+、Al3+、Fe3+和陰離子OH-、NO?-、SO?2-、

CO?2-

兩兩組合而成，它們的溶液發(fā)生如下反應(yīng)：A

與B反應(yīng)生成白色沉淀，再加過量A,

沉淀量減少，

但不會完全消失；

C

與D

反應(yīng)生成有色沉淀；

B

與C

反應(yīng)生

成白色沉淀。寫出它們的化學(xué)式：A:

Ba(OH)?

B:

Al?(SO?)?

C:

K?CO?

D:

Fe(NO?)?

A

Fe

,B

FeSO?7H?Oc

FeSO_4D

Fe?O?

E

SO?

F

SO?_或

(E.SO?

F.SO?)結(jié)過濾，除雜質(zhì)金屑A明日[例題4]下圖表示某種鹽的制備步驟：已知：水合鹽B

含有45.3%的水；無水鹽C

焙燒分解，

放出兩種無色刺激性氣體E和F,

并生成紅棕色固體D。請寫出物質(zhì)的化學(xué)式或名稱：3000無鹽C【例題5】下圖中的每一個方格表示有關(guān)一種反應(yīng)物或生

成物，其中飽和食鹽水和F為起始反應(yīng)物。反應(yīng)①A

D

十

E電解

加入DIF加

入GH

十

C

J加入D請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)物質(zhì)B是

Cl,

,F

是

Fe

,J

是Fe(OH)?。(2)反應(yīng)①的離子方程式是Cl?+20H-=ClO-+Cl-

tH?O對Fe2++NaCIO→Fe(OH)?的變化的理解是很重要的。飽和食鹽水沉淀【例題6】

A

、B

、C

是中學(xué)化學(xué)中常見的三種元素A

和

B

的

單

質(zhì)在

常溫、常壓下為氣態(tài)，

C單質(zhì)為固態(tài)。甲乙丙為三種常見的化合物它們各由兩種元素組成。這些化合物和單質(zhì)間存在如下圖所示的關(guān)

系式(其中反應(yīng)①③④是在溶液中進行的)。(1)①②③④的反應(yīng)中屬于化合反應(yīng)的是

①②

③

。(2)寫出下列單質(zhì)和化合物的化學(xué)式：B

H

。

;甲FeCl,

;乙

FeCl?

。化合物甲A

的單質(zhì)

化合物乙B

的

C

的單質(zhì)

單質(zhì)C

的單質(zhì)化合物丙化合物甲B的單質(zhì)[例題7]A

、B

、C

是中學(xué)化學(xué)中常見的無機物，且各由兩

種元素組成，甲、乙、丙是三種常見的單質(zhì)，這些化合物

和單質(zhì)之間存在如圖39所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(這些轉(zhuǎn)化都不需要

使用催化劑)。試回答以下問題：(1)若甲作還原劑，甲是常見金屬單質(zhì)，乙是常見非金屬單質(zhì)，則C

的化學(xué)式是

C

O

,A

的電子式是-:0::C::0:

A

與甲反應(yīng)的化學(xué)方程式為點燃

2Mg+CO?

=2Mg

0+C單質(zhì)丙(不足量)單質(zhì)乙單質(zhì)甲化

合

物B單質(zhì)丙(過量)化合物A化合物C單質(zhì)乙[例題7]A

、B

、C

是中學(xué)化學(xué)中常見的無機物，且各由兩種元素組成，甲、乙、丙是三種常見的單質(zhì)，這些化合物和單質(zhì)之間存在

如圖39所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(這些轉(zhuǎn)化都不需要使用催化劑)。試回答以

下問題：(2)若甲作氧化劑，甲是常見的非金屬單質(zhì)，丙是常見金屬，且反應(yīng)都是在溶液中通常條件下進行，則：①C

的化學(xué)式是F

e

B

r。②化合物A與單質(zhì)乙反應(yīng)的離子方程式是

2Fe2++Br?=2Fe3++2Br-化合物C

單質(zhì)丙(不足量)單質(zhì)乙

單質(zhì)乙單質(zhì)甲化

合

物A化合物B單質(zhì)丙(過量)[例題7]A

、B

、C

是中學(xué)化學(xué)中常見的無機物，且各由兩

種元素組成，甲、乙、丙是三種常見的單質(zhì)，這些化合物

和單質(zhì)之間存在如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(這些轉(zhuǎn)化都不需要使

用催化劑)。試回答以下問題：③化合物C與單質(zhì)丙反應(yīng)的離子方程式是化合物C單質(zhì)乙單質(zhì)甲2Fe3++Fe=3F

e

2+④當(dāng)化合物A與單質(zhì)甲的物質(zhì)的量之比為2:3時，

A

與甲

恰好完全反應(yīng)且符合如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，則反應(yīng)的離子

方程式是

2Fe2++4Br-+3C1,=2Fe3++2Br,+6C1-單質(zhì)丙(不足量)化合物B單質(zhì)丙(過量)化合物A單質(zhì)乙[鞏固練習(xí)]1.

如圖是常見物質(zhì)的反應(yīng)關(guān)系，其中部分產(chǎn)物被略去，常溫下X是固體，

B和G是液體，其余為氣體。根據(jù)圖中關(guān)系：

或

(NH4)?CO?(1)推斷化學(xué)式：

X

NHHCO

A

N

H

2.

BH

。Q

D

N

O

(2)寫出C→E

反應(yīng)的化學(xué)方式

2C0?+2Na?O?=2Na?CO?+O?(3)寫出G→F

反應(yīng)的化學(xué)方式

F

e+6HNO3

(濃)

Fe(NO3)3+3NO?1+3H?O0HH*GFe微熱Na?O?E5

丁尸2.

A～L

分別表示反應(yīng)中

一種常見物質(zhì)，

E

、

F

、

I

在通常狀況下是氣體單質(zhì)，其中E

為有刺激性氣味的氣體，

X

、Y

是常見的金屬

單質(zhì)，

H

為白色沉淀，

J

為紅褐色沉淀，參加反應(yīng)的水以及生成的水在圖中已略去。

填寫下列空白：(1)E

是

(

填

化

學(xué)

式

、

下

同

)

C

12

,J

是F

e(OH

)3(

2

)

寫

出D+X

F+G

的離子方程式

2A1+20H-+2H?O=2A1O??+3H?↑(

3

)

寫

出A+B—→C+E

的化學(xué)方程式

2HC1+NaC1O=NaC1+C1?+H?O電

解G

溶

液n(

)

(的B量)=

:1Na?O?I+YE+Y:π質(zhì)H

沉

淀J沉

淀

C

溶液K

溶

液F3.

A

、B

是

中

學(xué)

化

學(xué)

里

常

用

的

物

質(zhì)

，

其

中B

是

單質(zhì)

，A

是

化

合

物

；

它們之間相互反應(yīng)以及生成物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖33所示。已知E溶液與石炭酸的稀溶液混合時，溶液呈紫色。

請回答：(1)B

和A

的濃溶液反應(yīng)的條件是

加

熱

,

而常溫下難反應(yīng)的

原因是濃

硝

酸

會在常溫下使鐵表面氧化形成致密的氧化膜，阻止了反應(yīng)進一步進行(2)寫出F和G

相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：F→G

3N0,+H,O=2HNO3+NO G→F

2N0+0,=2N0,

(3)L

轉(zhuǎn)化成

I

的現(xiàn)象是

白色沉淀變成灰綠色，最終變成紅