第8講鐵及其化合物

備考導(dǎo)航

1.了解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用C

復(fù)習(xí)目標(biāo)

2.了解Fe?+、Fe3+的檢驗(yàn)方法及Fe?*、Fg+的除雜方法。

Kqic(CN),]

---------------------!----------------------------?KFe[Fe(CN卜

HCI

FeoUte

HCINa：S

CI2.AFe'

1

熟記網(wǎng)絡(luò)“4空氣…八HCI上-a。"-F^OH),

Fe——~~-Fe,O,-----------

CO(或N).高溫

||L^^Fe(SCN);,

|1——K4Fc(CNM>KFe|Fe(CN)|

CO(或AI),高溫HCI6

---------------------------F6c

O2.點(diǎn)燃

(或水蒸氣,高溫)

判斷正誤(正確的打“4”，錯(cuò)誤的打“X”)。

(1)(2024.丹陽(yáng)中學(xué))鐵分別與氯氣、碘反應(yīng)生成的產(chǎn)物中，鐵的化合價(jià)不同()

(2)(2023?如皋期初)將鐵粉與硫粉混合后加熱，生成黑色物質(zhì)，說(shuō)明有Fe2s3生成()

(3)探究鐵與水蒸氣反應(yīng)后固體物質(zhì)：取少量固體粉末，用磁鐵吸引，若磁鐵能吸引，

則固體物質(zhì)為Fe3(%()

(4)FeO粉末在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe3O4()

(5)向酸性KMnCU溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去，證明FesOj中含F(xiàn)e(H)()

(6)(2023?華羅庚中學(xué))Fe2O33*Fe2(SO5(aqi**無(wú)水Fe2(SO4)3()

課前自測(cè)

(7)(2024?常熟中學(xué))Feb溶液中通入少量Cl2：Cl2+2r=2Cl-+l2()

(8)(2024?南京、鹽城?模)檢驗(yàn)CO還原FC2O3實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)ezCh是否全部被還原：向CO還

原Fe2(h所得到的產(chǎn)物中加入稀鹽酸，再滴加KSCN溶液，觀察顏色變化()

(9)(2023?無(wú)錫一中)將某補(bǔ)鐵劑藥片研磨后加入鹽酸溶解，滴加KSCN溶液，溶液變紅，

說(shuō)明補(bǔ)鐵劑中不含F(xiàn)e2%)

(10)(2024.如皋適應(yīng)性三)檢驗(yàn)Fe粉與CL反應(yīng)后的產(chǎn)物：取一定量Fe粉，在加熱條件

下通入少量C1：反應(yīng)，將固體混合物溶于水后充分?jǐn)嚢瑁蛉芤褐械渭覭SCN溶液，觀

察現(xiàn)象()

彎點(diǎn)忸祈

考點(diǎn)1鐵

知識(shí)梳理

知識(shí)口鐵的原子結(jié)構(gòu)

鐵元素在元素周期表中處于第四周期—族，位于一區(qū)?；鶓B(tài)Fe原子的電子排布式為

原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_，最外層有一個(gè)電子，在反應(yīng)中易電子，故鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，有

較強(qiáng)的性，主要化合價(jià)為+2和+3。

XD識(shí)舊^的性質(zhì)

1.物理性質(zhì)

銀白色固體，熔點(diǎn)較高，具芍良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被磁鐵吸引。

2.化學(xué)性質(zhì)

（1）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)

①與氧氣反應(yīng)：

4Fe+30：+2AH2O=___________________________

（現(xiàn)象：在潮濕的空氣中生銹，生成______色固體）：

3Fe+2Ch金絲（現(xiàn)象：劇烈燃燒，火星四射，生成一色固體）。

②與氯氣反應(yīng)（寫(xiě)化學(xué)方程式，下同）：

____________________________________________（現(xiàn)象：產(chǎn)生_____色煙）。

注意：Fe的量無(wú)論多少，產(chǎn)物都是FeCh。

③與漠反應(yīng)：0

④與碘反應(yīng)：O

⑤與硫反應(yīng)：______________________

（現(xiàn)象：生成黑色固體）。

（2）與水蒸氣反應(yīng)：

（3）與酸反應(yīng)

①非氧化性酸

Fe+2HC1=；

Fe+H2soo

②氧化性酸

常溫下，F(xiàn)e在濃硫酸或濃硝酸中發(fā)生______,該變化屬于變化。

Fe+4HNCh（?。?（Fe少量）；

3Fe+8HNCh（稀）=（Fe過(guò)量）。

（4）與鹽溶液反應(yīng)

Fe+2FeCl3=;

Fe+CuSO4=o

典題悟法

類(lèi)型II物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

由1（2023?淮陰、姜堰、徐州一中聯(lián)考）KzFeCh可用作凈水劑。KzFeOj在水中不穩(wěn)定，會(huì)生成Fe（OH）3

膠體；堿性條件下KC10氧化性大于KzFeOs卜列有關(guān)鐵及其化合物的相關(guān)轉(zhuǎn)化，在指定條件下能實(shí)現(xiàn)的

是（）

A比0二八Al

A'FCe高溫'Fez。？高溫，F(xiàn)ce

B.FezCh4*FeCl3（aq）衛(wèi)工無(wú)水FeCh

C.Fe-^-*FeCh-^-*FeCl2

D.Fe2O3^K2FcO4-^H2

類(lèi)型舊物質(zhì)的性質(zhì)

由2（2024?江蘇各地模擬重組）下列說(shuō)法正確的是（）

A.還原鐵粉可用作食品干燥劑

B.鐵與碘反應(yīng)易生成碘化鐵

C.鐵分別與稀鹽酸和氯氣反應(yīng)，產(chǎn)物中鐵元素的化合價(jià)相同

D.Fe分別與水蒸氣（高溫）和氧氣（點(diǎn)燃）反應(yīng)，生成相同的固體產(chǎn)物

考點(diǎn)2鐵的氧化物與氫氧化物

知識(shí)梳理

知識(shí)口鐵的氟化物

化學(xué)式FeOFe?。？FeQ

俗名———

顏色黑色______色黑色

鐵元素價(jià)態(tài)———

與鹽酸反應(yīng)生成的離子————

FeO：_

與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式Fe^Oj：___________________________________________________________

FeQ：___________________________________________________________

FeO：________________________________________________________

與氫碘酸反應(yīng)的離子方程式FezCh：___________________________________________________________

FesOa：___________________________________________________________

高溫時(shí)，都能被C、CO、H2、Al等還原劑還原，生成單質(zhì)鐵，如：FevOv

共同點(diǎn)

+.yCO——xFeJ-yCO>

注意FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱易被氧化為Fe3O4：6FeO+O2=^=2Fe3O4

知識(shí)舊鐵的氫氧化物

化學(xué)式

Fe(OH)2Fe(OH)3

顏色一色______色

++

與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)2+2H=Fe(OHh+3H=

—

受熱分解2FC(OH)3=^=

(1)基態(tài)Fe2+的簡(jiǎn)化電子排布式為。Fe2+既有氧化性，又有還原性，以

為主，能被C12、Br2、02、H2O2、CIO，NO“H+)、MnO；(H+)sCnO廠(H*)等氧化。

(2)亞鐵鹽可水解。由Fe2+和強(qiáng)酸的酸根陰離子構(gòu)成的鹽(如硫酸亞鐵)的水溶液呈酸性。配制硫酸亞

鐵溶液時(shí)，常加少量______抑制Fe?+的水解，加少量______防止Fez.被氧化。

2.鐵鹽

(1)基態(tài)Fe3-的簡(jiǎn)化電子排布式為,Fe3+主要表現(xiàn)_________,能被Fe、Cu、

r、2)>so歹、so?等還原。

H2S>S'(HS

(2)鐵拉易水解。Fc3+極易水解，F(xiàn)一+只能存在于酸性較晚的溶液中。

?？?xì)w納

①實(shí)驗(yàn)室可將飽和FeCh溶液滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:

②工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH的方法除去溶液中的Fe3+。如可通過(guò)加入

調(diào)節(jié)pH來(lái)除去MgCL溶液中的Fe3+o

③實(shí)驗(yàn)室配制氯化鐵溶液，通常將氯化鐵固體先溶于較濃的中，然后再加水稀釋至所需的濃度。

④在氣流中加熱蒸干FeCh溶液制備無(wú)水FeCl3o

⑤Fek與COr、HCO。［A1(OH)4「等水解呈堿性的離子不能大量共存。如：

Fe3++3HCO?=o

知識(shí)舊高鐵酸鹽(以QFeOs為例)

1.制備方法

(1)高溫熔融反應(yīng)法

在苛性堿存在的條件下，KNO?或過(guò)氧化物等氧化劑在高溫下可珞鐵鹽或鐵的氧化物氧化成高鐵酸鹽。

如：

35C

Fe2O3+3K2O2^^=2K2FeO44-K2Oo

(2)次氯酸鹽氧化法

在NaOH溶液中，利用NaCQ氧化Fe(HI)化合物，生成NazFcCh。利用KzFeCh溶解度比NazFcCU低，

向Na2FcO4溶液中加入固體KOH或飽和KOH溶液，使Na2FcO4轉(zhuǎn)化成K2FcO4,并從溶液中析出。

(3)電解法

以鐵作陽(yáng)極，電解高濃度的KOH溶液生成K2FeO4o

2.性質(zhì)

3+

酸性條件下，高鐵酸鹽因氧化性極強(qiáng)而不穩(wěn)定：4FeOr+20H=4Fe4-3O2t+IOH2O0

3.在水處理方面的應(yīng)用

(D&FeCh中Fe元素呈+6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，可用于水體的殺菌、消毒。

(2)原理：4K2FeO4+l0H2(D=8KOH+4Fe(OH)3(膠體)+36t。

KzFeCh與水反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體，能吸附水體中的懸浮物，起到凈水的作用。

知識(shí)%及其化合物的轉(zhuǎn)化

完成下列轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)（或離子）方程式。

LFe迪與e2+

Fe+S==

Fe+Cu2+

Fe+2H

ZFez.典Fe

Fe2*+Zn=.

FeO+H2目

3FeO+2Al=

2Fe+3Cl2=

Fe+4H+NO3,（稀硝酸）。

.匚3+還原劑匕

4.Fe3----*Fc

Fe2O3+3CO=

Fe2O3+2Al=^=

5百處跖3+

2Fe2++Cl2=.

2+

2Fc+Br2=

2+，

2Fe+H2O24-2H=

4Fe"+Ch+4H-=—

（亞鐵鹽溶液在空氣中易變質(zhì)）

3Fe?'+4H'+NO3=_______

MnO；+5Fe2++8H+=

2++

Cr20r+6Fe+14H

6.F43Fe?+

2Fc?++Zn-_________________（Zn少量）；

2Fe3++Fe（亞鐵鹽溶液中加入少量鐵屑以防止Fe?’被氧化）;

2Fe3++Cu=

（FeCh溶液腐蝕電路板）；

2Fe3，+2I-=___________

3+

2Fe+H2S=

3+

2Fe+SOr+H2O=

3+

2FC4-SO24-2H2O=

知識(shí)目溶液中FeXFe力勺檢驗(yàn)方法

l.Fe?+的檢驗(yàn)

方法一：向待檢液中滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水（或H2O2溶液），溶液立即變紅色。

方法二：向待檢液中滴加K.3［Fe（CN）6］（鐵氟化鉀）溶液，生成藍(lán)色沉淀。離子方程式:

方法三：向待檢液中滴加NaOH溶液，生成一色絮狀沉淀.沉淀迅速變?yōu)開(kāi)_____色，最后變?yōu)?/p>

色，

2.Fe：s十的檢驗(yàn)

方法一：向待檢液中滴加KSCN（或NH』SCN）溶液，溶液立即變?yōu)橐簧ｋx子方程式：

方法二：向待檢液中滴加K”Fe（CN）6］（亞鐵氟化鉀）溶液，生成藍(lán)色沉淀。

32

注意：Fe\Fe\C「同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO,溶液檢驗(yàn)Fe2+（C「能還原酸性KMnO4,有干擾）。

解疑釋惑《

有美鐵的除雜

主要成分雜質(zhì)所加試劑及離子方程式

FeCh(aq)FeCl29

FeCh(aq)FeCh9

FeCh(aq)CuCh

Fe2(SO4)3(aq)FeSCh

Fe2O3AI2O3

典題悟法

類(lèi)型i）Fe3+、Fe3一的性質(zhì)及檢驗(yàn)

由4（2023?江蘇卷）室溫K，探究0.1mol/LFeSCU溶液的性質(zhì)。下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到探究目的的是（）

選項(xiàng)探究目的實(shí)驗(yàn)方案

向2mLFeSCh溶液中滴加幾滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，觀察溶

A溶液中是否含有Fe3+

液顏色變化

是否有還原性

BFe?*向2mLFeSO4溶液中滴加幾滴酸性KMnO4溶液，觀察溶液顏色變化

是否水解

CFe?+向2mLFeSO4溶液中滴加2?3滴酚酎試液，觀察溶液顏色變化

能否催化分解

DFe2+H2O2向2mL5%H2O2溶液中滴加幾滴FeSO4溶液，觀察氣泡產(chǎn)生情況

類(lèi)型舊高鐵酸鹽

質(zhì)15（2023?泰州中學(xué)）高鐵酸鉀（KzFeOQ是一種在強(qiáng)堿溶液中比較穩(wěn)定、氧化性較強(qiáng)的氧化劑，在水

處理領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。KzFeO,的制備方法有多種，最常見(jiàn)的是次氯酸鹽氧化法和電化學(xué)氧化法。

（1）次氯酸鹽氧化法：用KCIO堿性溶液與Fe（NCh）3飽和溶液可制備KzFeCU，兩種溶液的混合方式為

（2）電化學(xué)氧化法：用如圖所示裝置制得NazFeOa，然后再通過(guò)飽和KOH溶液堿洗后得到K2FeO4o

裝置中兩端隔室中離子不能進(jìn)入中間隔室，則離子交換膜a為（填“陽(yáng)離子”或“陰離子”）交換

有關(guān)Fe3+、的除雜方法

1.除去Mg?一中混有的Fe3+的方法

3

向混合溶液中加入MgO或MgCO3或Mg（OH）2,與Fe3+水解產(chǎn)生的H'反應(yīng)，促進(jìn)Fe?+的水解，將Fe

+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀而除去。

2.除夫Mg?一中混有的Fe”的方法

先加入氧化劑（如H2O2）將溶液中的Fe?+氧化成Fe3+,然后再按“除去Mg?.中混有的F—一”的方法除

去溶液中的F03+。

3.除去Cu2+中混有的Fe3+的方法

向混合溶液中加入CuO或Cu（OH”或Cu2（OH）2co3，與Fe3+水解產(chǎn)生的H*反應(yīng)，促進(jìn)Fe3-的水解，

將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀而除去。

4.除去Ci?'中混有的Fe?'的方法

先加入氧化劑（如H2O2）將溶液中的Fe＞乳化成Fe3+,然后再按“除去Cu?+中混有的Fe?+”的方法除

去溶液中的Fe3+。

質(zhì)量評(píng)tn__________________________

1.（2023?蘇州期初）下列有關(guān)鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是（）

A.一定條件下，鐵粉遇空氣發(fā)生反應(yīng)放熱，可用于制作暖貼

B.FezQa能與酸反應(yīng)，可用于制作紅色顏料

C.FcCb溶液顯酸性，可用于腐蝕印刷電路板上的銅

D.FeS難溶于水，可用于去除廢水中微量六價(jià)銘［CKVI）］

2.（2024?高郵檢測(cè)）下列有關(guān)鐵及其化合物的實(shí)驗(yàn)裝置和操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)FI的是（）

甲乙丙J