1、 第第 3 课时课时 铁及其化合物复习课铁及其化合物复习课 核心素养发展目标 1.巩固铁及其重要化合物的性质和铁离子、亚铁离子的检验方法。 2.掌握实现铁及其化合物之间转化的试剂和条件。3.提升从物质分类、化合价等多角度认识元素 及其化合物性质的能力。 一、利用“价类二维图”认识铁及其化合物的关系 1构建铁及其化合物的价类二维图 在下图中适当位置标注含铁物质，完成铁及其化合物的“价类”二维图。用箭头标明物质间的 转化关系。 答案 2同价态的铁及其化合物之间的转化 从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质 (1)Fe2O3、FeO 都是碱性氧化物，写出它们分别溶于稀硫酸的离子方程式： Fe2O36
2、H =2Fe33H 2O； FeO2H =H 2OFe 2。 (2)FeSO4和 FeCl3都属于盐类，能和碱反应生成 Fe(OH)2及 Fe(OH)3。 (3)Fe(OH)2和 Fe(OH)3均属于碱，写出它们溶于稀盐酸的离子方程式： Fe(OH)22H =Fe22H 2O； Fe(OH)33H =Fe33H 2O。 3不同价态的铁及其化合物的转化 从化合价的角度理解铁及其化合物的氧化性和还原性 (1)Fe2O3中的铁元素为高价态，具有氧化性，因而可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的 原理以化学方程式表示为：3COFe2O3= 高温 2Fe3CO2。 (2)Fe2 化合价可以升高到3 价
3、，表现为还原性，也可以降低到 0 价，表现为氧化性。 (3)Fe3 是铁元素的高价态，可以被还原剂还原为2 或 0 价，具有氧化性。 (4)Fe(OH)2 Fe(OH)3：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。 (1)FeCl2不能通过化合反应制得( ) (2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现( ) (3)不同价态的含铁物质间转化必须通过氧化还原反应实现( ) (4)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得( ) (5)向溶液中加入 NaOH 溶液， 生成红褐色沉淀， 则溶液中一定含有 Fe3 ， 一定不存在 Fe2和 Mg2 ( )
4、(6)除去 FeCl3溶液中少量的 CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 除去括号中的杂质，并写出反应的离子方程式。 (1)FeCl2(Fe3 )除去方法：加入过量铁粉，过滤，离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2。 (2)FeCl3(FeCl2)除去方法：加入氯水或通入 Cl2，离子方程式：2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl。 (3)Fe2(SO4)3(FeSO4)除去方法：滴加 H2O2，离子方程式：2Fe2 H 2O22H =2H 2O2Fe 3。 (4)FeCl2(Cu2 )除去方法：加入过量铁粉，过滤，离子方程式：
5、FeCu2=CuFe2。 二、亚铁离子和铁离子的检验 1只含 Fe2 或 Fe3 (1)加 NaOH 溶液沉淀法 (2)加 KSCN 溶液显示法 2同时含有 Fe2 和 Fe3的溶液 Fe2 对检验 Fe3无干扰，可以滴加 KSCN 溶液检验 Fe3；Fe3对检验 Fe2有干扰，不能采用先氧 化再加 KSCN 溶液检验 Fe2 ， 通常向溶液中滴加适量酸性 KMnO 4溶液， 溶液紫红色褪去说明含有 Fe 2 。 1下列有关物质检验方法不合理的是( ) A.向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有 Fe2 B用酸性 KMnO4溶液检验 FeCl3溶液中
6、是否含有 FeCl2 C检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀 H2SO4后滴加 KSCN 溶液，再观察溶液 是否变红 D向某溶液中加入 NaOH 溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe3 答案 B 解析 B 项中的 Cl 也能使酸性 KMnO 4溶液褪色。 2证明某溶液只含有 Fe2 而不含有 Fe3的实验方法是( ) A只需滴加硫氰化钾溶液 B先滴加硫氰化钾溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C先滴加氯水，再滴加硫氰化钾溶液后显红色 D滴加氢氧化钠溶液，立即产生红褐色沉淀 答案 B 解析 只滴加 KSCN 溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有 Fe3 ，无法验证 Fe
7、2 的存在，故 A 错误；KSCN 与 Fe3作用使溶液显红色，与 Fe2作用无此现象，先滴加 KSCN 溶液， 不显红色，说明原溶液不含有 Fe3 ，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有 Fe3，证明原溶 液含有 Fe2 ，故 B 正确；先滴加氯水，氯气将 Fe2氧化成 Fe3，即使原溶液不含 Fe3，滴加 KSCN 溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有 Fe3 ，故 C 错误；滴加 NaOH 溶液，产生红褐色沉淀， 只能证明存在 Fe3 ，故 D 错误。 1已知有以下物质相互转化： 试回答下列问题： (1)写出 B 的化学式： ， D 的化学式： 。 (2)写出由 E 转变成 F
8、的化学方程式： 。 (3)写出用 KSCN 鉴别 G 溶液的离子方程式： 。 向 G 溶液中加入 A 的有关反应的离子方程式为： 。 答案 (1)FeCl2 KCl (2)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (3)Fe3 3SCN=Fe(SCN) 3 2Fe3 Fe=3Fe2 解析 解题的突破口是白色沉淀红褐色沉淀G 溶液，即为 Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3。 2铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示： Fe2 Fe3 FeO2 4 回答下列有关问题： (1)Fe 与过量盐酸反应可以制取 FeCl2，若用反应所得的酸性溶液，实现上述、的转化，要求 产物纯净，可分别选用 (
9、填字母)。 aCl2 bFe cCu dKMnO4 (2)如下化学方程式中： Fe2O33NaClO4KOH= 熔融 2K2FeO4(高铁酸钾)3NaCl2H2O 还原剂是 ，具有 性。 用单线桥表示该反应的电子转移情况。 答案 (1)ab (2)Fe2O3 还原 3某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为 FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知 Fe2 能被 酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验： 将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在试管中滴入酸性高锰酸钾 溶液，在试管中滴入 KSCN 溶液。 (1)请你填出该同学实验中出现以下现
10、象时应得出的结论： 现 象 实验 结论 试管 试 管 a 褪色 不 变红 b 不褪色 变 红 c 褪色 变 红 (2)能不能将 KMnO4和 KSCN 滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释： 。 答案 (1)没有变质 完全变质 部分变质 (2)不能，KMnO4溶液呈紫红色，影响 Fe3 的检验；KSCN 具有还原性，影响 Fe2的检验 A 组 基础对点练 题组一 单质铁的化学性质 1在一定条件下，铁与有关物质的反应所得产物错误的是( ) AFe Cl2 FeCl3 BFe S FeS CFe H2Og Fe(OH)3 DFe O2 Fe3O4 答案 C 解析 Cl2是强氧化剂，可将 F
11、e 氧化成 FeCl3，故 A 正确；S 是弱氧化剂，可将 Fe 氧化成 FeS， 故 B 正确；Fe 与 H2O(g)反应生成 Fe3O4，而不是 Fe(OH)3，故 C 错误；Fe 在 O2中燃烧生成 Fe3O4， 故 D 正确。 2下列反应中，铁只能生成3 价化合物的是( ) A少量铁与稀硫酸反应 B铁丝在氧气中燃烧 C过量铁粉在氯气中燃烧 DFe 投入到 CuSO4溶液中 答案 C 解析 C 项，虽然铁粉过量，但因为不是在溶液中进行的反应，只能生成 FeCl3。 题组二 铁及其化合物之间的相互转化 3下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项中的物质对应正确的是( ) 选 项 M N
12、 P Q A NH3 H2O Ba(OH)2 铜 KS CN B Na BaCl2 F eO KS CN C NaOH Ba(NO3)2 锌 粉 KS CN D Na2O2 MgCl2 F e KS CN 答案 C 解析 Ba(OH)2与 Fe2(SO4)3反应得到的是 Fe(OH)3与 BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A 项错 误；FeO 不能还原 Fe3 ，B 项错误；MgCl 2与 Fe2(SO4)3不反应，D 项错误。 【考点】 铁及其化合物 【题点】 铁及其化合物转化 4下列实验操作能够制取 Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是( ) 答案 D 解析 B 项中 CCl4密
13、度大，应在下层，不能长时间观察到白色沉淀；D 项中的操作可防止氧气 氧化 Fe(OH)2，能较长时间观察到白色沉淀。 5下列离子方程式正确的是( ) A将氨水滴入到 FeCl3溶液中：Fe3 3OH=Fe(OH) 3 B氧化铁与盐酸反应：Fe2O36H =2Fe33H 2O C向 FeCl3溶液中加入铁粉：FeFe3 =2Fe2 D向氯化亚铁溶液中通入 Cl2：Fe2 Cl 2=Fe 32Cl 答案 B 解析 A 项，在书写离子方程式时，弱电解质 NH3 H2O 不能拆写成离子的形式；C 项，离子方 程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为 Fe2Fe3 =3Fe2；D 项
14、，只 符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为 2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl。 6在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被 磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( ) ACu2 BFe3 CFe2 DH 答案 C 解析 因所剩固体能被磁铁吸引，说明 Fe 有剩余，2Fe3 Fe=3Fe2，Cu2Fe=CuFe2， 2H Fe=Fe2H 2，即 Fe 3、Cu2、H可与 Fe 反应，不可能存在较多。 7(2019 太原市五中月考)元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和 工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物
15、质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁 元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( ) A铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化 BFeO 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化生成红棕色粉末 C 由图可预测： 高铁酸盐(FeO2 4)具有强氧化性， 可用于消毒。 FeO 2 4与水反应最终可生成 Fe(OH)3 胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂 D加热 Fe(OH)3发生转化，加水溶解可实现转化 答案 C 解析 铁与高温水蒸气反应时，生成 Fe3O4，A 错误；FeO 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中 受热，迅速反应生成 Fe3
16、O4，B 错误；加热 Fe(OH)3分解生成 Fe2O3，而 Fe(OH)3不溶于水，D 错误。 【考点】 铁的价类二维图 【题点】 铁的价类二维图，及铁的化合物的化学反应 8K2FeO4是一种兼具消毒和净水功能的可溶性盐，与盐酸可发生反应 2K2FeO416HCl=4KCl 2FeCl38H2O3Q，下列说法正确的是( ) A可用湿润的淀粉- KI 试纸检验产物 Q B反应中涉及的 6 种物质均为电解质 C反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 18 DK2FeO4在水中的电离方程式为 K2FeO4=2K Fe64O2 答案 A 解析 根据原子守恒可知 Q 是 Cl2，Cl2与 KI 反应生成
17、 I2和 KCl，淀粉遇 I2变蓝，故可用湿润的 淀粉- KI 试纸检验产物 Cl2，A 项正确；在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物是电解质，Cl2是 单质，既不是电解质，也不是非电解质，其余物质均是电解质，B 项错误；根据化学方程式可看出 Fe 元素的化合价从6 降低到3,1 个 Fe 原子得到 3 个电子，则 K2FeO4是氧化剂，Cl 元素的化合价从 1 升高到 0,1 个 Cl 原子失去 1 个电子，则 HCl 是还原剂，根据得失电子守恒知，反应中氧化剂与还 原剂的物质的量之比为 13，C 项错误；K2FeO4在水中的电离方程式为 K2FeO4=2K FeO2 4，D 项错误。 9
18、小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。 (1)实验前小明预测说：Fe2 肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是 。 (2)小明欲用实验证明他的预测。 实验室提供了下列试剂： 3%的 H2O2溶液、 锌粒、 铜片、 0.1 mol L 1 FeCl 2溶液、KSCN 溶液、新制氯水。 对于证明 Fe2 具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入 FeCl 2 溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为 。 若小明计划在 0.1 mol L 1 FeCl 2溶液中滴入新制氯水，探究 Fe 2的还原性，
19、你预计可能发生的 反应是 (写离子方程式)，溶液由浅绿色变为 色。 实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验 Fe2 被氧 化的产物 Fe3 的存在以获取证据。你认为可选 滴入小明所得的混合液中，并通过溶液 出现 色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。 (3)小明分析 H2O2中氧元素显1 价(中间价)，并提出疑问：H2O2与 FeCl2反应时，Fe2 还做氧化 剂吗？ 请你为小明梳理相关问题：若 Fe2 在反应中表现出氧化性应转化成 (填化 学符号，下同)，若 Fe2 在反应中表现出还原性应转化成 。 实际上 Fe2 的还原性较强，实验室中的 Fe
20、Cl 2溶液常因氧化而变质。除杂的方法 是 ，相关反应的离子方程 式： 。 答案 (1)因为 Fe2 中铁元素的化合价处于中间价态，既可以升高也可以降低 (2)ZnFeCu Cl22Fe2 =2Cl2Fe3 棕黄 KSCN 溶液 红 (3)Fe Fe3 加入适量铁粉 2Fe3Fe=3Fe2 B 组 综合强化练 1向 FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是 ( ) A加入 KSCN 溶液一定不变红色 B溶液中一定含 Fe2 C溶液中一定含 Cu2 D剩余固体中一定含 Cu 答案 C 解析 溶液中 Fe3 、Cu2均具有氧化性，且氧化性：Fe3Cu
21、2，若加入的铁粉是少量的，Fe3 有剩余，加入 KSCN 溶液仍会变红，但若 Fe3 有剩余，则不会有 Cu 置换出来，即没有固体存在。铁 粉无论与 Fe3 还是与 Cu2反应，均生成 Fe2，若铁粉是过量的，则 Cu 会被完全置换出来，溶液中无 Cu2 。 2某同学对未知物 A 盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如下图所示： 现对 A、B、C、D 做出的如下推断中，不正确的是( ) AA 盐一定是 FeCl3 B白色沉淀 B 可能是 AgCl CC 中一定含 Fe3 D无法确定 A 中是否含有 Fe2 答案 A 解析 因为 A 中加入了硝酸酸化的 AgNO3溶液，HNO3可以把 Fe2 氧
22、化成 Fe3，所以 A 盐也可 能为 FeCl2。 3将金属铁、铜投入 FeCl3溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是( ) 选 项 反应情况设想 评价 A 当铁、铜均不剩余时，溶液 中一定有 Fe2 、Cu2，一定无 Fe3 正确，Fe3 和铁、铜均可反应 B 当铁、铜均剩余时，溶液中 一定有 Fe2 、Cu2，无 Fe3 正确，铁和铜都与 Fe3 反应，故无 Fe3 C 当铜剩余，铁不剩余时，溶 液中一定只有 Fe2 ，无 Cu2 正确，铜剩余，故无 Cu2 D 当铁剩余，铜不剩余时，溶 液中一定有 Fe2 、Cu2 不正确， 不可能出现铁剩余而铜不剩余的情 况，因为铁的还原性
23、比铜的强，铁先与 Fe3 反 应 答案 D 解析 因离子的氧化性强弱顺序为 Fe3 Cu2Fe2。如果 Fe3足量，Fe3可将铁和铜全部氧化且 Fe3 可能还有剩余，A 错误；当铁剩余时，溶液中不会存在 Cu2，B 错误；当铜剩余时，溶液中肯定 无 Fe3 ，一定有 Fe2，可能有 Cu2，C 错误。 4铁是一种化学性质比较活泼的金属，在一定条件下能与多种物质发生化学反应。试仿照图中 实例在方框内填写物质的化学式并书写化学方程式(要求：所填写的反应物不属于同一类物质，生成 物必须填写铁的化合物)。 (1)A. ，B. ，C. ，D ，E. ，F. 。 (2)反应的化学方程式为 。 (3)反应的
24、化学方程式为 。 (4)反应的化学方程式为 。 答案 (1)H2O Fe3O4 HCl FeCl2 CuSO4 FeSO4(答案合理即可) (2)3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2 (3)Fe2HCl=FeCl2H2 (4)FeCuSO4=FeSO4Cu 解析 金属铁可以与非金属(O2等)、水蒸气、酸(盐酸、硫酸等)以及盐(CuSO4、AgNO3等)发生反 应。 【考点】 铁及其化合物的转化 【题点】 铁的化学反应方程式的书写 5如下图所示装置可用来制取和观察 Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用 铁屑和 6 mol L 1 的硫酸，其他试剂任选。 填写下列空白
25、： (1)B 中盛一定量的 NaOH 溶液， A 中应预先加入的试剂是 ， A 中反应的离子方程式 是 。 (2)实验开始时先将止水夹 E (填“打开”或“关闭”)，C 中收集到气体的主要成分 是 。 (3)简述生成 Fe(OH)2的操作过程： 。 (4)拔去装置 B 中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式： 。 答案 (1)铁屑 Fe2H =Fe2H 2 (2)打开 H2 (3)关闭止水夹 E，使 FeSO4溶液压入 B 瓶中进行反应 (4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 解析 实验开始时先打开 E，让 H2把 A、B 装置中的空气排出，让 Fe(OH)2在 H2气
26、氛中生成， 以便较长时间观察 Fe(OH)2的颜色。H2充满 B 后关闭 E，A 中的 FeSO4溶液沿竖直长导管进入 B 瓶， 与 NaOH 反应。 6某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 mol L 1 FeCl 3溶液，0.1 mol L 1 FeCl 2溶液、 KSCN 溶液、新制氯水，探究 Fe2 、Fe3的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。 (1)用所给试剂写出体现 Fe2 具有还原性的反应的化学方程式 。 (2)设计实验方案，完成下列表格。 探究内容 实验方案 实验现象 探究 Fe3 具有氧化性 取少量 0.1 mol L 1FeCl 3 溶液，往溶液中加入足
27、量铁 加入铁粉后， 溶液颜色变 为 ； 加入 KSCN 溶液 粉，再加入少量 KSCN 溶液 后，溶液 (3)该兴趣小组为说明“Fe2 具有氧化性”，提出了向 FeCl 2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方 案，该反应的离子方程式为 。 (4)某反应中反应物与生成物有 Fe3 、Mn2、H、MnO 4、H2O 和一种未知离子 X，已知 MnO 4在 反应中得到电子，则 X 是 。 答案 (1)2FeCl2Cl2=2FeCl3(答案合理即可) (2)浅绿色 不变色 (3)Fe2 Zn=Zn2Fe (4)Fe2 解析 (1)在反应中 Fe2 做还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反应为 2FeCl2Cl2=2FeCl3。 (2)向 FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为 2Fe3 Fe=3Fe2，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。 向 FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液后，溶液不变红。 (3)向 FeCl2的溶液中加入锌粉，离子反应为 ZnFe2 =FeZn2。 (4)已知 MnO 4得电子，故 MnO 4是氧化剂，Mn 2为还原产物，则题目提供的 Fe3是氧化产物， 故还原剂为 Fe2 ，即 X 为 Fe2。
