高中化學課公開課學案鐵及其化合物復習課

第3課時鐵及其化合物復習課

［核心素養(yǎng)發(fā)展目標］1.鞏固鐵及其重要化合物的性質和鐵離子、亞鐵離子的檢驗方法。

2.掌握實現(xiàn)鐵及其化合物之間轉化的試劑和條件。

3.提升從物質分類、化合價等多角度認識元素及其化合物性質的能力。

一、利用“價類二維圖”認識鐵及其化合物的關系

1.構建鐵及其化合物的價類二維圖

在下圖中適當位置標注含鐵物質，完成鐵及其化合物的“價一類”二維圖。用箭頭標明物質

間的轉化關系。

鐵元素價態(tài)

FeO3>)

+323FeFe(OH3

Fe3O4

+2FeOFe2+Fe(OH)2

0-Fe

單質氧化物鹽堿物質類別

答案

鐵

元

素

價

態(tài)

°-Fe

單旅氧企物■嬴物一類別

2.同價態(tài)的鐵及其化合物之間的轉化

從物質分類的角度理解鐵及其化合物的性質

(DFe2O3>FeO都是堿性氧化物，寫出它們分別溶于稀硫酸的離子方程式：

+3+

Fe2O3+6H=2Fe+3H2O；

+2+

FeO+2H=H2O+Feo

(2)FeSO4和FeCh都屬于鹽類，能和堿反應生成Fe(OH反及Fe(OH)3。

⑶Fe(OH)2和Fe(OH)3均屬于堿，寫出它們溶于稀鹽酸的離子方程式：

+2+

Fe(OH)2+2H=Fe+2H2O；

+3+

Fe(OH)3+3H=Fe+3H2O?

3.不同價態(tài)的鐵及其化合物的轉化

從化合價的角度理解鐵及其化合物的氧化性和還原性

(l)Fe2O3中的鐵元素為高價態(tài)，具有氧化性,因而可用還原劑將其還原為鐵單質，如高爐煉

鐵的原理以化學方程式表示為：3co+Fe2ChK^2Fe+3cCh。

(2)Fe2+化合價可以升高到+3價，表現(xiàn)為還原性，也可以降低到。價，表現(xiàn)為氧化性。

氧

r化&>Fe2++Zn=Fe+Zn2+

性

p2+_CL

reP--------——?2Fe2++G2=2Fe3++2C-

硫HNC

2++3+

[_原———心'3Fe4-4H+NOs=3Fe+NOf+2H2O

性^^^^^^5Fe2++MnOi+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

⑶Fe3+是鐵元素的高價態(tài)，可以被還原劑還原為土幺或。價，具有氧化性。

?Fe?2Fe3++Fe=3Fe2+

Fe3+(氧化性)一a?2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

?~2Fe3++2r=k+2Fe2+

(4)Fe(OH)2—>Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

\判斷正誤」

(l)FeCL不能通過化合反應制得()

(2)同價態(tài)含鐵物質間的轉化一般可通過復分解反應實現(xiàn)()

(3)不同價態(tài)的含鐵物質間轉化必須通過氧化還原反應實現(xiàn)()

(4)Fe(OH)3只能由可溶性鐵鹽和堿通過復分解反應制得，不能通過化合反應制得()

(5)向溶液中加入NaOH溶液，生成紅褐色沉淀，則溶液中一定含有Fe3+,一定不存在Fe2+

和Mg2+()

(6)除去FeCb溶液中少量的CuCb雜質，可向溶液中加入過量鐵粉，然后過濾()

答案(1)X(2)V(3)V(4)X(5)X(6)X

r深度思考」

除去括號中的雜質，并寫出反應的離子方程式。

(l)FeCb(Fe3+)除去方法：加入過量鐵粉,過濾，離子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+。

(2)FeCb(FeCL)除去方法：加入氯水或通入Cb，離子方程式：2Fe2++C12=2Fe3++2C「。

(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)除去方法：滴加H2O2,離子方程式：2Fe2++H2C)2+2H+=2H2O+2Fe3+。

⑷FeCb(Cu2+)除去方法：加入過量鐵粉，過濾,離子方程式：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+?

二、亞鐵離子和鐵離子的檢驗

1.只含F(xiàn)e?+或Fe3+

(1)加NaOH溶液沉淀法

溶液加NaOH溶液「白色沉淀一灰綠色-紅褐色一Fe-

紅褐色沉淀一Fe"

(2)力口KSCN溶液顯示法

溶液加KSCN溶液「無明顯現(xiàn)象"溶液變紅色一Fe"

一溶液變紅色一Fe"

2.同時含有Fe2+和Fe3+的溶液

Fe2+對檢驗Fe3+無干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗Fe3+；Fe3+對檢驗Fe?+有干擾，不能采用

先氧化再加KSCN溶液檢驗Fe?+,通常向溶液中滴加適量酸性KMnCU溶液，溶液紫紅色褪

去說明含有Fe2+。

r應用體驗」

i.下列有關物質檢驗方法不合理的是（）

A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含有Fe2+

B.用酸性KMnCU溶液檢驗FeCb溶液中是否含有FeCb

C.檢驗綠磯晶體是否已氧化變質，可將綠磯晶體溶于稀H2s04后滴加KSCN溶液，再觀察

溶液是否變紅

D.向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3+

答案B

解析B項中的CF也能使酸性KMnCU溶液褪色。

2.證明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實驗方法是（）

A.只需滴加硫氟化鉀溶液

B.先滴加硫氟化鉀溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色

C.先滴加氯水，再滴加硫氧化鉀溶液后顯紅色

D.滴加氫氧化鈉溶液，立即產(chǎn)生紅褐色沉淀

答案B

解析只滴加KSCN溶液，根據(jù)溶液是否顯紅色，能檢驗出溶液中是否含有Fe3+,無法驗證

Fe?+的存在，故A錯誤；KSCN與Fe3+作用使溶液顯紅色，與Fe?+作用無此現(xiàn)象，先滴加

KSCN溶液，不顯紅色，說明原溶液不含有Fe3+,再滴加氯水后顯紅色，說明滴加氯水后溶

液中有Fe3+,證明原溶液含有Fe?+,故B正確；先滴加氯水，氯氣將Fe?+氧化成Fe3+,即

使原溶液不含F(xiàn)e3+,滴加KSCN溶液后也顯紅色，無法證明原溶液是否含有Fe3+,故C錯

誤；滴加NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，只能證明存在Fe3+,故D錯誤。

隨堂演練知識落實

1.已知有以下物質相互轉化:

溶液,焰色試驗呈紫色

~D~\AgNO（透過藍色鉆玻璃）

稀鹽酸體C3

-----------，溶誕）嬴NQL白色沉淀H

,B遒

溶液一

一白色沉淀E紅褐色沉淀

溶液

A

試回答下列問題:

(1)寫出B的化學式：,

D的化學式:。

(2)寫出由E轉變成F的化學方程式:o

(3)寫出用KSCN鑒別G溶液的離子方程式:o

向G溶液中加入A的有關反應的離子方程式為:o

3+

答案(l)FeCLKC1(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(3)Fe+3SCN-=Fe(SCN)3

2Fe3++Fe=3Fe2+

解析解題的突破口是白色沉淀一紅褐色沉淀—G溶液，即為Fe(OH)2fFe(OH)3-FeCb。

2.鐵及其化合物之間的相互轉化可用下式表示：

Fe2+?Fe3+JFeOf

回答下列有關問題：

(l)Fe與過量鹽酸反應可以制取FeCb,若用反應所得的酸性溶液，實現(xiàn)上述①、④的轉化，

要求產(chǎn)物純凈，可分別選用(填字母)。

a.Chb.Fe

c.Cud.KM11O4

(2)如下化學方程式中：

Fe2O3+3NaC10+4KOH理=2K2FeC)4(高鐵酸鉀)+3NaCl+2H2O

①還原劑是,具有性。

②用單線橋表示該反應的電子轉移情況。

答案(l)ab(2)?Fe2O3還原

6e

一熔融

②FezO3+3NaCK)+4KOH^-2K2Fe(.)4(高鐵酸鉀)+3NaCl+2H2O

3.某同學為了檢驗家中的一瓶補鐵藥(成分為FeSCU)是否變質，查閱了有關資料，得知Fe?+

能被酸性高鎰酸鉀溶液氧化而使高鎰酸鉀溶液褪色，并結合已學的知識設計了如下實驗：

將藥片除去糖衣研細后，溶解過濾，取濾液分別加入兩支試管中，在試管I中滴入酸性高鎰

酸鉀溶液，在試管II中滴入KSCN溶液。

(1)請你填出該同學實驗中出現(xiàn)以下現(xiàn)象時應得出的結論：

實驗

現(xiàn)象結論

試管I試管II

a褪色不變紅

b不褪色變紅

c褪色變紅

⑵能不能將KMnO4和KSCN滴入到同一試管中進行驗證，為什么？試進行解釋：

答案（1）沒有變質完全變質部分變質

（2）不能，KMnCU溶液呈紫紅色，影響Fe3+的檢驗；KSCN具有還原性，影響Fe?+的檢驗

課時對點練

【A組基礎對點練】

題組一單質鐵的化學性質

1.在一定條件下，鐵與有關物質的反應所得產(chǎn)物錯誤的是（）

A.Fe-^*FeCl3B.Fe—^-FeS

H2（g）

C.Fe0＞Fe（OH）3D.Fe-^-Fe3O4

答案C

解析CL是強氧化劑，可將Fe氧化成FeCb,故A正確；S是弱氧化劑，可將Fe氧化成FeS,

故B正確；Fe與H2O（g）反應生成Fe3O4,而不是Fe（OH）3,故C錯誤；Fe在中燃燒生成

Fe?。%故D正確。

2.下列反應中，鐵只能生成+3價化合物的是（）

A.少量鐵與稀硫酸反應

B.鐵絲在氧氣中燃燒

C.過量鐵粉在氯氣中燃燒

D.Fe投入到CuSCU溶液中

答案C

解析C項，雖然鐵粉過量，但因為不是在溶液中進行的反應，只能生成FeCb。

題組二鐵及其化合物之間的相互轉化

3.下圖是物質間發(fā)生化學反應的顏色變化，下表選項中的物質對應正確的是（）

|白,沉淀|

N

I紅褐色沉淀|黃色硫，鐵溶液丹淺綠色溶布］

Q

|紅扇液|

選項MNPQ

銅

ANH3H2OBa(OH)2KSCN

BNaBaCl2FeOKSCN

鋅粉

CNaOHBa(NO3)2KSCN

DNazChMgCl2FeKSCN

答案c

解析Ba(OH)2與Fe2(SC>4)3反應得到的是Fe(OH)3與BaSC)4的混合物，沉淀不是白色的，A

項錯誤；FeO不能還原Fe3+,B項錯誤；MgCL與Fe2(SC)4)3不反應，D項錯誤。

【考點】鐵及其化合物

【題點】鐵及其化合物轉化

4.下列實驗操作能夠制取Fe(OH)2并能較長時間觀察到白色沉淀的是()

NaOH

溶液

::-油

?'FeCl2

CC1,節(jié)-溶液

FeCl

2FeCl2二FeCh

溶液小溶液

答案D

解析B項中CCL密度大，應在下層，不能長時間觀察到白色沉淀；D項中的操作可防止氧

氣氧化Fe(OH)2,能較長時間觀察到白色沉淀。

5.下列離子方程式正確的是()

3+

A.將氨水滴入到FeCb溶液中：Fe+3OH=Fe(OH)3I

+3+

B.氧化鐵與鹽酸反應：Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

C.向FeCb溶液中加入鐵粉：Fe+Fe3+=2Fe2+

2+3+

D.向氯化亞鐵溶液中通入CL：Fe+Cl2=Fe+2Cr

答案B

解析A項，在書寫離子方程式時，弱電解質NH3H2O不能拆寫成離子的形式；C項，離子

方程式中除遵循元素守恒外，電荷也必須守恒，正確的離子方程式應為Fe+2Fe3+-3Fe2+；

D項，只符合元素守恒，不符合電荷守恒，正確的離子方程式應為2Fe2++C12=2Fe3++2Cr。

6.在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉，待反應結束后，所剩余的固體濾出后能

被磁鐵吸引，則反應后溶液中存在較多的陽離子是()

A.Cu2+B.Fe3+

C.Fe2+D.H+

答案C

解析因所剩固體能被磁鐵吸引，說明Fe有剩余，2Fe3++Fe=3Fe?+,Cu2++Fe=Cu+

2++2+2+

Fe,2H+Fe=Fe+H2t,即Fe3+、Cu,H+可與Fe反應，不可能存在較多。

7.(2019?太原市五中月考)元素的價類二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的重要模型

和工具，它指的是以元素的化合價為縱坐標，以物質的類別為橫坐標所繪制的二維平面圖像。

下圖為鐵元素的價類二維圖，其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系，下列說法正確的是

化合價

+6FeOf-

|⑤

FeOS-Fe(OH)^Fe3+

+323

I②

+22t

FeOFe(OH)2^-Fe

Fe

0物質類別

w""氧化物氫氧化物鹽’

A.鐵與高溫水蒸氣的反應可實現(xiàn)上述轉化①

B.FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉化②生成紅棕色粉末

C.由圖可預測：高鐵酸鹽(FeO廠)具有強氧化性，可用于消毒。FeOl與水反應最終可生成

Fe(0H)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可用作凈水劑

D.加熱Fe(0H)3發(fā)生轉化⑥，加水溶解可實現(xiàn)轉化③

答案C

解析鐵與高溫水蒸氣反應時，生成Fe3O4,A錯誤；FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空

氣中受熱，迅速反應生成Fes。*B錯誤；加熱Fe(OH)3分解生成FezCh,而Fe(OH)3不溶于

水，D錯誤。

【考點】鐵的價類二維圖

【題點】鐵的價類二維圖，及鐵的化合物的化學反應

8.K?FeC)4是一種兼具消毒和凈水功能的可溶性鹽，與鹽酸可發(fā)生反應2K2FeCU+

16HC1=4KC1+2FeCl3+8H2O+3Qt,下列說法正確的是()

A.可用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗產(chǎn)物Q

B.反應中涉及的6種物質均為電解質

C.反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：8

+6+2-

D.KzFeCU在水中的電離方程式為K2FeO4=2K+Fe+4O

答案A

解析根據(jù)原子守恒可知Q是C12,C12與KI反應生成12和KC1,淀粉遇b變籃，故可用濕

潤的淀粉-KI試紙檢驗產(chǎn)物Cl2,A項正確；在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠導電的化合物是電

解質，Ck是單質，既不是電解質，也不是非電解質，其余物質均是電解質，B項錯誤；根據(jù)

化學方程式可看出Fe元素的化合價從+6降低到+3,1個Fe原子得到3個電子，則K2FeO4

是氧化劑，C1元素的化合價從一1升高到0,1個C1原子失去1個電子，則HC1是還原劑，根

據(jù)得失電子守恒知，反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：3,C項錯誤；KzFeCU在水

+

中的電離方程式為K2FeO4=2K+FeOf,D項錯誤。

9.小明很喜歡化學實驗課，今天要學習“探究鐵及其化合物的氧化性或還原性”。

(1)實驗前小明預測說：Fe?卡肯定既有還原性又有氧化性。你認為他預測的依據(jù)是

（2）小明欲用實驗證明他的預測。實驗室提供了下列試劑：3%的H2O2溶液、鋅粒、銅片、

0.1moH/iFeCb溶液、KSCN溶液、新制氯水。

①對于證明Fe2+具有氧化性,小明認為金屬單質都具有還原性,并分別將銅片、鋅粒投入FeCb

溶液中，結果銅片沒變化，鋅粒逐漸變小。由此說明三種金屬的還原性由強至弱的順序

為。

②若小明計劃在0.1moLL-iFeCL溶液中滴入新制氯水，探究Fe?+的還原性，你預計可能發(fā)

生的反應是（寫離子方程式），溶液由淺

綠色變?yōu)開_______色。

③實驗中，小明發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不太明顯，老師分析可能是產(chǎn)物的含量太低，建議可以通過檢驗Fe2+

被氧化的產(chǎn)物Fe3+的存在以獲取證據(jù)。你認為可選滴入小明所得的混合液中，

并通過溶液出現(xiàn)______________色的現(xiàn)象，證明小明的觀點和實驗方案都是正確的。

⑶小明分析H2O2中氧元素顯一1價（中間價），并提出疑問：H2O2與FeCh反應時，F(xiàn)e2+還做

氧化劑嗎？

①請你為小明梳理相關問題:若Fe2+在反應中表現(xiàn)出氧化性應轉化成（填

化學符號，下同）,若Fe2+在反應中表現(xiàn)出還原性應轉化成。

②實際上Fe2+的還原性較強，實驗室中的FeCb溶液常因氧化而變質。除雜的方法

是，相關反應的離子

方程式：o

答案（1）因為Fe2+中鐵元素的化合價處于中間價態(tài)，既可以升高也可以降低

（2）?Zn>Fe>Cu②CL+2Fe2+=2Cr+2Fe3+棕黃③KSCN溶液紅

⑶①FeFe3+②加入適量鐵粉2Fe3++Fe=3Fe?+

【B組綜合強化練】

1.向FeCb、CuCb的混合溶液中加入鐵粉，充分反應后仍有固體存在，則下列判斷不正確

的是（）

A.加入KSCN溶液一定不變紅色

B.溶液中一定含F(xiàn)e2+

C.溶液中一定含Ci?+

D.剩余固體中一定含Cu

答案C

解析溶液中Fe3+,Ci?+均具有氧化性，且氧化性：Fe3+>Cu2+,若加入的鐵粉是少量的，

Fe3+有剩余，加入KSCN溶液仍會變紅，但若Fe3+有剩余，則不會有Cu置換出來，即沒有

固體存在。鐵粉無論與Fe3+還是與Ci?+反應，均生成Fe2+,若鐵粉是過量的，則Cu會被完

全置換出來，溶液中無Cl?卡。

2.某同學對未知物A鹽的水溶液進行了鑒定，實驗過程及現(xiàn)象如下圖所示:

團適量硝酸酸化的AgNO”溶液「回（白色沉淀）

a?L?KSCN溶液.回（紅色溶液）

現(xiàn)對A、B、C、D做出的如下推斷中，不正確的是（）

A.A鹽一定是FeCb

B.白色沉淀B可能是AgCl

C.C中一定含F(xiàn)e3+

D.無法確定A中是否含有Fe2+

答案A

解析因為A中加入了硝酸酸化的AgNCh溶液，HNO3可以把Fe2+氧化成Fe3+,所以A鹽

也可能為FeCbo

3.將金屬鐵、銅投入FeCb溶液中充分反應，下列對反應情況設想的評價正確的是（）

選項反應情況設想評價

當鐵、銅均不剩余時，溶液中一

A正確，F(xiàn)e3+和鐵、銅均可反應

定有Fe?+、Cu2+,一定無Fe'+

當鐵、銅均剩余時，溶液中一定

B正確，鐵和銅都與Fe3+反應，故無Fe3+

有Fe2+>Cu2+,無Fe3+

當銅剩余，鐵不剩余時，溶液中

C正確，銅剩余，故無Ci?+

一定只有Fe?+,無Ci?+

當鐵剩余，銅不剩余時，溶液中不正確，不可能出現(xiàn)鐵剩余而銅不剩余的情況，

D

一定有F，+、Cu2+因為鐵的還原性比銅的強，鐵先與Fe3+反應

答案D

解析因離子的氧化性強弱順序為Fe3+>Cu2+>Fe2+。如果Fe3+足量，F(xiàn)e3+可將鐵和銅全部氧

化且Fe3+可能還有剩余，A錯誤；當鐵剩余時，溶液中不會存在Ci?+,B錯誤；當銅剩余時，

溶液中肯定無Fe3+,一定有Fe2+,可能有Cu?+,C錯誤。

4.鐵是一種化學性質比較活潑的金屬，在一定條件下能與多種物質發(fā)生化學反應。試仿照圖

中實例在方框內填寫物質的化學式并書寫化學方程式（要求：所填寫的反應物不屬于同一類物

質，生成物必須填寫鐵的化合物）。

(1)A.,B.,C.,D.,E.,F.o

(2)反應①的化學方程式為?

(3)反應②的化學方程式為o

(4)反應③的化學方程式為o

答案⑴H2OFe3O4HC1FeCbCuSO4FeSOK答案合理即可)

(2)3Fe+4H2O(g)=^Fe3O4+4H2

⑶Fe+2HCl==FeCL+H2t

(4)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

解析金屬鐵可以與非金屬(Ch等)、水蒸氣、酸(鹽酸、硫酸等)以及鹽(CuSO4、AgNCh等)發(fā)

生反應。

【考點】鐵及其化合物的轉化

【題點】鐵的化學反應方程式的書寫

5.如下圖所示裝置可用來制取和觀察Fe(0H)2在空氣中被氧化時顏色的變化。實驗時必須使

用鐵屑和6mol-L-1的硫酸，其他試劑任選。

填寫下列空白：

(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中應預先加入的試劑是,A中反應的離子方

程式是O

(2)實驗開始時先將止水夾E(填“打開”或“關閉”),C中收集到氣體的主要成分

是O

(3)簡述生成Fe(OH)2的操作過程:o

(4)拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進入，寫出有關反應的化學方程式：