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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物导学案
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物导学案，共12页。学案主要包含了学习目标，基础知识，实验3-2，考点剖析等内容，欢迎下载使用。
1.了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。
2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。
3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
4.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。5.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
6.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。
7.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。
【基础知识】
一、铁的单质
1、铁的存在与冶炼
（1）铁元素在自然界中主要是以 ＋2 价和 ＋3 价化合物的形态存在于矿石中，游离态的 单质铁 只存在于陨铁中。铁元素在地壳中的含量仅次于 氧、硅和铝 ，居第4位。
（2）炼铁高炉中的反应原理：Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温),\s\d5( ))2Fe＋3CO2。
2、铁的物理性质
3、铁的化学性质
铁与氧化性较弱的 氧化剂 (如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去2个电子生成＋2价铁的化合物；而铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去3个电子生成＋3价铁的化合物。
（1）在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应
（2）铁与水蒸气的反应
二、铁的重要化合物
1、铁的氧化物
2、铁的氢氧化物
3、铁盐和亚铁盐
（1）【实验3-2】 探究Fe3＋、Fe2＋的检验
（2）Fe3＋、Fe2＋的检验
（3）检验Fe2＋的注意事项
①只含Fe2＋的溶液：检验Fe2＋加入试剂的顺序
待测液eq \(――――→,\s\up7(KSCN溶液)) 不变色 eq \(―――――→,\s\up7(氧化剂),\s\d5(如氯水、H2O2)) 红色 (含Fe2＋、不含Fe3＋)。
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，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪色说明含有Fe2＋。
检验铁的氧化物中是否有＋2价铁时，取少量固体eq \(―――――→,\s\up7(稀H2SO4溶解),\s\d5(a))溶液eq \(―――――――→,\s\up7(酸性KMnO4溶液),\s\d5(b)) 紫色 褪去。
步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸；步骤a中，不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。
三、Fe2＋、Fe3＋的化学性质
1、分别取少量FeCl3溶液于两支试管中，进行下列操作，观察并记录实验现象。
（1）现象：溶液由 棕黄 色变为 浅绿 色，加入KSCN溶液时，溶液 不变色 。反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 。
（2）现象：加入氯水后，溶液由 浅绿 色变成 红 色。
反应的离子方程式： 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 。
2、利用覆铜板制作图案
3、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化
（1）Fe(还原性)eq \(――――――→,\s\up7(弱氧化剂),\s\d5(H＋、Cu2＋等))Fe2＋ （2）Fe(还原性)eq \(――――→,\s\up7(强氧化剂),\s\d5(Cl2等))Fe3＋
（3）Fe2＋(弱氧化性)eq \(――――――→,\s\up7(还原剂),\s\d5(C、H2、Al等))Fe （4）Fe2＋(还原性)eq \(――――――――――――――→,\s\up7(强氧化剂),\s\d5([Cl2、H2O2、MnO\\al(－,4)H＋、ClO－等]))Fe3＋
（5）Fe3＋(氧化性)eq \(―――――――→,\s\up7(还原剂),\s\d5(Zn、Fe、Cu等))Fe2＋ （6）Fe3＋(氧化性)eq \(――――――→,\s\up7(还原剂),\s\d5(CO、C、Al等))Fe
4、补铁剂使用的注意事项
（1）补铁剂的有效成分是亚铁盐(如FeSO4)，Fe2＋易被氧化为Fe3＋而失去补铁作用，因此需密封、隔绝O2存放。服用补铁剂时搭配维生素C可以增强补铁效果，这是因为 维生素C 可将Fe3＋还原为Fe2＋。
（2）服用补铁剂时不能和茶水同饮，因为茶水中含大量的鞣酸，鞣酸与Fe2＋反应生成鞣酸亚铁，它的性质不稳定，很快被氧化成鞣酸铁而呈 蓝黑色 。
【考点剖析】
考点一 铁的单质
1．联合国卫生组织经过考核和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广。其主要原因是( )
A．价格便宜，不易生锈
B．铁锅含有碳元素
C．烹调的食物中留有人体需要的铁元素
D．传热慢，保温性能好
答案 C
解析 价格是物质用途需考虑的因素之一，但不是有益于健康的理由，铁锅为铁合金，易发生电化学腐蚀生锈，A项错误；铁锅为铁的合金，主要成分为铁，还含有碳等其他元素，使用铁锅主要是获得铁元素，不是为了获得碳元素，B项错误；使用铁锅烹调的食物中留有人体需要的铁元素，铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患贫血，C项正确；铁合金具有良好的导热性能，但保温性能差，D项错误。
2．下列说法不正确的是( )
A．铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁
B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应
C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
D．铁与盐酸或水蒸气反应，都做还原剂
答案 C
解析 铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反应，二者产物均为四氧化三铁；铁与盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，铁做还原剂；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁。
3．如图，在铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是( )
A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B．将试管底部的湿棉花移到试管口处
C．用铁丝网罩住酒精灯火焰
D．点燃肥皂泡验证氢气的生成
答案 B
解析 铁粉易堵塞导管口，铁丝与水蒸气反应的接触面积较大，A正确；若湿棉花移到试管口处，产生的水蒸气不易与铁丝充分反应，B错误；铁丝网罩住酒精灯火焰，可提高温度，C正确；氢气能燃烧，点燃肥皂泡可验证氢气的生成，D正确。
4．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是( )
①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色逐渐变为浅绿色
③铁钉的质量减轻 ④溶液的质量减轻
A．②③ B．①②④ C．①②③ D．①②③④
答案 C
解析 根据反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可知，反应过程中铁钉逐渐溶解，铁钉表面产生气泡，溶液变为浅绿色。
考点二 铁的氧化物
5．指南针是我国古代四大发明之一，制造指南针的磁性物质是( )
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe
答案 C
解析 Fe3O4具有磁性，俗称磁性氧化铁；铁是能被磁化的物质，本身没有磁性。
6．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是( )
A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料
B．Fe3O4是黑色晶体，其中eq \f(1,3)的铁显＋2价，eq \f(2,3)的铁显＋3价
C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐
D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
答案 D
解析 FeO不稳定，在空气里受热迅速被氧化成Fe3O4。
7．关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的下列说法中不正确的是( )
A．铁元素化合价不完全相同
B．氧元素的化合价完全相同
C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体
D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体
答案 C
解析 铁的三种氧化物中，氧元素的化合价完全相同，都为－2价；铁元素的化合价不同，氧化铁中铁为＋3价，氧化亚铁中铁为＋2价，四氧化三铁中铁为＋2价和＋3价。氧化铁俗称铁红，是一种红棕色的固体；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体；故本题选C。
考点三 铁的氢氧化物
8．在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中不正确的是( )
A．生成物为氢氧化铁
B．该反应是化合反应
C．该反应是氧化还原反应
D．氢氧化亚铁做氧化剂
答案 D
解析 氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是氧化还原反应，氢氧化亚铁是还原剂，氧气是氧化剂。
9．实验室制取氢氧化铁的一组试剂是( )
A．氯化铁溶液和烧碱溶液
B．氧化铁和烧碱溶液
C．氧化铁和水
D．铁和水蒸气
答案 A
解析 实验室常用可溶性铁盐溶液(如氯化铁溶液)与碱溶液(如烧碱溶液)反应来制取氢氧化铁沉淀。
考点四 Fe2＋、Fe3＋的检验
10．有NaCl、FeCl3、FeCl2、MgCl2四种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是( )
A．盐酸 B．烧碱溶液
C．硫氰酸钾溶液 D．硝酸银溶液
答案 B
解析 将过量NaOH溶液分别加入题述几种溶液中，无明显现象的是NaCl，生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2，立即生成红褐色沉淀的是FeCl3，生成白色沉淀且沉淀颜色无变化的是MgCl2。
11．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，说明原溶液中不含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KSCN溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋
答案 C
解析 ①Fe3＋与SCN－生成红色Fe(SCN)3；②Fe2＋遇到OH－生成白色Fe(OH)2沉淀；③Fe3＋遇到OH－生成红褐色Fe(OH)3沉淀。A项中现象可以证明存在Fe3＋，但无法确定Fe2＋是否存在，错误；B项中现象可以证明通入Cl2后存在Fe3＋，但原溶液是只存在Fe2＋，还是只存在Fe3＋或Fe2＋、Fe3＋均含有，不能确定，错误；Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3时会干扰其他白色沉淀的观察，所以当含Fe2＋的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时，也同样出现D项所述现象，D项错误。
考点五 铁盐、亚铁盐的性质
12.刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。根据该反应判断下列说法不正确的是( )
A．铜是还原剂
B．Fe3＋具有氧化性
C．该反应是置换反应
D．该反应属于离子反应
答案 C
解析 该反应中铜元素化合价升高，被氧化，为还原剂；铁元素化合价降低，被还原，Fe3＋为氧化剂；生成物中没有单质，不是置换反应；该反应为离子反应。
13．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( )
A．把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
B．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
C．FeCl3溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
D．若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag
答案 B
解析 A中正确的离子反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；C中离子反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；D中Zn、Cu均能与AgNO3发生置换反应生成Ag，则不能比较Zn、Cu的金属性，D错误。
14．下列关于铁及其化合物的说法中正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.某溶液中先加入KSCN溶液无现象，再通入Cl2，发现溶液变红，则证明原溶液含有Fe2＋
C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，生成红色沉淀
D．Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H2
答案 B
解析 赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A错误；磁铁矿粉末溶于盐酸后生成氯化亚铁、氯化铁和水，加入KSCN溶液，溶液变为红色，不是生成红色沉淀，C错误；Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，D错误。
考点六 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系
15．已知下述四个实验均能发生化学反应：
下列判断不正确的是( )
A．实验①中铁钉只做还原剂
B．实验②中Fe2＋只显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，Fe2＋遇KSCN溶液无红色物质生成
答案 C
解析 ①中发生反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，其中铁做还原剂，A正确；②中发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，其中Fe2＋做还原剂，表现还原性，B正确；③中发生反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，不属于置换反应，C不正确；氧化性：由①知Cu2＋>Fe2＋，由③知Fe3＋>Cu2＋，即Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，由④可知Fe2＋遇KSCN溶液不生成红色物质，D正确。
16．下列物质能通过化合反应直接制得的是( )
①FeCl2 ②FeCl3 ③Fe(OH)3 ④Fe3O4
A．只有①②③ B．只有②③
C．只有①③④ D．全部
答案 D
解析 Fe＋2FeCl3===3FeCl2、2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2FeCl3、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、3Fe＋2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4。
考点七 单质铁的化学性质
17．在一定条件下，铁与有关物质的反应所得产物错误的是( )
A．Feeq \(――→,\s\up7(Cl2))FeCl3 B．Feeq \(――→,\s\up7(S))FeS
C．Feeq \(―――→,\s\up7(H2Og))Fe(OH)3 D．Feeq \(――→,\s\up7(O2))Fe3O4
答案 C
解析 Cl2是强氧化剂，可将Fe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。
18．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
D．Fe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。
考点八 铁及其化合物之间的相互转化
19．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。
20．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：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
C．向FeCl3溶液中加入铁粉：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
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Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；D项，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＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
21．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( )
A．Cu2＋ B．Fe3＋
C．Fe2＋ D．H＋
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＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，即Fe3＋、Cu2＋、H＋可与Fe反应，不可能存在较多。
22．K2FeO4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2K2FeO4＋16HCl===4KCl＋2FeCl3＋8H2O＋3Q↑，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1∶8
D．K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K＋＋Fe6＋＋4O2－
答案 A
解析 根据原子守恒可知Q是Cl2，Cl2与KI反应生成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1∶3，C项错误；K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K＋＋FeOeq \\al(2－,4)，D项错误。
23．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 ml·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①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FeCl2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 。
②若小明计划在0.1 ml·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，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。
③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？
①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 。
②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室中的FeCl2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)①Zn＞Fe＞Cu ②Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 棕黄 ③KSCN溶液 红
(3)①Fe Fe3＋ ②加入适量铁粉 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
物质
状态
密度
熔点
沸点
金属共性
特性
银白色，有
金属光泽
固体
7.86 g/cm3
1 535 ℃
2 750 ℃
导热、导电、延展性好
能被磁体
吸引
化学性质
化学方程式举例
①Fe与非金属单质反应
②Fe与非氧化性酸反应
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑eq \x(置换反应)
③Fe与盐溶液反应
实验装置
装置1
装置2
操作及现象
用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微“噗”声，产生淡蓝色火焰，证明生成了 H2
用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了 H2
实验
结论
铁能与水蒸气反应，并有H2生成，反应的化学方程式为：
3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2
实验
说明
①湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气；
②加热铁粉酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热效果更好；
③肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的作用
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
—
铁红
磁性氧化铁
色、态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的化合价
＋2价
＋3价
＋2价，＋3价
稳定性
不稳定
稳定
稳定
与H＋反应的离子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
特殊转化
FeO在空气中受热，迅速被氧化为Fe3O4：6FeO＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2Fe3O4
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态
白色 固体
红褐 色固体
与H＋反应的离子方程式
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
—
2Fe(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与强碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(离子方程式)
可溶性铁盐与强碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(离子方程式)
二者的关系
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
离子
Fe3＋
Fe2＋
实验操作
实验现象
溶液变成 红色
开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成 红色
离子方程式
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
结论
Fe3＋遇SCN－显 红色 ，可利用此现象检验Fe3＋的存在
Fe2＋和SCN－混合无明显现象，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化成Fe3＋；可用先加 KSCN 溶液再加 新制氯水 的方法检验Fe2＋的存在
Fe2＋
Fe3＋
观察法
浅绿色
棕黄色
加碱法(NaOH)
①现象：白色絮状沉淀eq \(――→,\s\up7(迅速))灰绿色eq \(――→,\s\up7(最终))红褐色沉淀
②反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (红褐色)
①现象：红褐色沉淀
②反应：Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓(红褐色)
显色法 (SCN－)
①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液
②反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3(红色)
①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色
②反应：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色)
实验原理
利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀
实验操作
取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象，并展示制作的图案
实验现象
用油性笔画出的图案处不被腐蚀，洗净后板上留下设计的图案
反应方程式
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 (离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ )
实验结论
铜可被 FeCl3 溶液腐蚀
①
②
③
④
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象，再滴入氯水，变红
1.了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。
2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。
3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
4.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。5.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
6.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。
7.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。
【基础知识】
一、铁的单质
1、铁的存在与冶炼
（1）铁元素在自然界中主要是以 ＋2 价和 ＋3 价化合物的形态存在于矿石中，游离态的 单质铁 只存在于陨铁中。铁元素在地壳中的含量仅次于 氧、硅和铝 ，居第4位。
（2）炼铁高炉中的反应原理：Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温),\s\d5( ))2Fe＋3CO2。
2、铁的物理性质
3、铁的化学性质
铁与氧化性较弱的 氧化剂 (如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去2个电子生成＋2价铁的化合物；而铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去3个电子生成＋3价铁的化合物。
（1）在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应
（2）铁与水蒸气的反应
二、铁的重要化合物
1、铁的氧化物
2、铁的氢氧化物
3、铁盐和亚铁盐
（1）【实验3-2】 探究Fe3＋、Fe2＋的检验
（2）Fe3＋、Fe2＋的检验
（3）检验Fe2＋的注意事项
①只含Fe2＋的溶液：检验Fe2＋加入试剂的顺序
待测液eq \(――――→,\s\up7(KSCN溶液)) 不变色 eq \(―――――→,\s\up7(氧化剂),\s\d5(如氯水、H2O2)) 红色 (含Fe2＋、不含Fe3＋)。
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，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪色说明含有Fe2＋。
检验铁的氧化物中是否有＋2价铁时，取少量固体eq \(―――――→,\s\up7(稀H2SO4溶解),\s\d5(a))溶液eq \(―――――――→,\s\up7(酸性KMnO4溶液),\s\d5(b)) 紫色 褪去。
步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸；步骤a中，不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。
三、Fe2＋、Fe3＋的化学性质
1、分别取少量FeCl3溶液于两支试管中，进行下列操作，观察并记录实验现象。
（1）现象：溶液由 棕黄 色变为 浅绿 色，加入KSCN溶液时，溶液 不变色 。反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 。
（2）现象：加入氯水后，溶液由 浅绿 色变成 红 色。
反应的离子方程式： 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 。
2、利用覆铜板制作图案
3、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化
（1）Fe(还原性)eq \(――――――→,\s\up7(弱氧化剂),\s\d5(H＋、Cu2＋等))Fe2＋ （2）Fe(还原性)eq \(――――→,\s\up7(强氧化剂),\s\d5(Cl2等))Fe3＋
（3）Fe2＋(弱氧化性)eq \(――――――→,\s\up7(还原剂),\s\d5(C、H2、Al等))Fe （4）Fe2＋(还原性)eq \(――――――――――――――→,\s\up7(强氧化剂),\s\d5([Cl2、H2O2、MnO\\al(－,4)H＋、ClO－等]))Fe3＋
（5）Fe3＋(氧化性)eq \(―――――――→,\s\up7(还原剂),\s\d5(Zn、Fe、Cu等))Fe2＋ （6）Fe3＋(氧化性)eq \(――――――→,\s\up7(还原剂),\s\d5(CO、C、Al等))Fe
4、补铁剂使用的注意事项
（1）补铁剂的有效成分是亚铁盐(如FeSO4)，Fe2＋易被氧化为Fe3＋而失去补铁作用，因此需密封、隔绝O2存放。服用补铁剂时搭配维生素C可以增强补铁效果，这是因为 维生素C 可将Fe3＋还原为Fe2＋。
（2）服用补铁剂时不能和茶水同饮，因为茶水中含大量的鞣酸，鞣酸与Fe2＋反应生成鞣酸亚铁，它的性质不稳定，很快被氧化成鞣酸铁而呈 蓝黑色 。
【考点剖析】
考点一 铁的单质
1．联合国卫生组织经过考核和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广。其主要原因是( )
A．价格便宜，不易生锈
B．铁锅含有碳元素
C．烹调的食物中留有人体需要的铁元素
D．传热慢，保温性能好
答案 C
解析 价格是物质用途需考虑的因素之一，但不是有益于健康的理由，铁锅为铁合金，易发生电化学腐蚀生锈，A项错误；铁锅为铁的合金，主要成分为铁，还含有碳等其他元素，使用铁锅主要是获得铁元素，不是为了获得碳元素，B项错误；使用铁锅烹调的食物中留有人体需要的铁元素，铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患贫血，C项正确；铁合金具有良好的导热性能，但保温性能差，D项错误。
2．下列说法不正确的是( )
A．铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁
B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应
C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
D．铁与盐酸或水蒸气反应，都做还原剂
答案 C
解析 铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反应，二者产物均为四氧化三铁；铁与盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，铁做还原剂；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁。
3．如图，在铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是( )
A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B．将试管底部的湿棉花移到试管口处
C．用铁丝网罩住酒精灯火焰
D．点燃肥皂泡验证氢气的生成
答案 B
解析 铁粉易堵塞导管口，铁丝与水蒸气反应的接触面积较大，A正确；若湿棉花移到试管口处，产生的水蒸气不易与铁丝充分反应，B错误；铁丝网罩住酒精灯火焰，可提高温度，C正确；氢气能燃烧，点燃肥皂泡可验证氢气的生成，D正确。
4．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是( )
①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色逐渐变为浅绿色
③铁钉的质量减轻 ④溶液的质量减轻
A．②③ B．①②④ C．①②③ D．①②③④
答案 C
解析 根据反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可知，反应过程中铁钉逐渐溶解，铁钉表面产生气泡，溶液变为浅绿色。
考点二 铁的氧化物
5．指南针是我国古代四大发明之一，制造指南针的磁性物质是( )
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe
答案 C
解析 Fe3O4具有磁性，俗称磁性氧化铁；铁是能被磁化的物质，本身没有磁性。
6．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是( )
A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料
B．Fe3O4是黑色晶体，其中eq \f(1,3)的铁显＋2价，eq \f(2,3)的铁显＋3价
C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐
D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
答案 D
解析 FeO不稳定，在空气里受热迅速被氧化成Fe3O4。
7．关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的下列说法中不正确的是( )
A．铁元素化合价不完全相同
B．氧元素的化合价完全相同
C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体
D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体
答案 C
解析 铁的三种氧化物中，氧元素的化合价完全相同，都为－2价；铁元素的化合价不同，氧化铁中铁为＋3价，氧化亚铁中铁为＋2价，四氧化三铁中铁为＋2价和＋3价。氧化铁俗称铁红，是一种红棕色的固体；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体；故本题选C。
考点三 铁的氢氧化物
8．在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中不正确的是( )
A．生成物为氢氧化铁
B．该反应是化合反应
C．该反应是氧化还原反应
D．氢氧化亚铁做氧化剂
答案 D
解析 氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是氧化还原反应，氢氧化亚铁是还原剂，氧气是氧化剂。
9．实验室制取氢氧化铁的一组试剂是( )
A．氯化铁溶液和烧碱溶液
B．氧化铁和烧碱溶液
C．氧化铁和水
D．铁和水蒸气
答案 A
解析 实验室常用可溶性铁盐溶液(如氯化铁溶液)与碱溶液(如烧碱溶液)反应来制取氢氧化铁沉淀。
考点四 Fe2＋、Fe3＋的检验
10．有NaCl、FeCl3、FeCl2、MgCl2四种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是( )
A．盐酸 B．烧碱溶液
C．硫氰酸钾溶液 D．硝酸银溶液
答案 B
解析 将过量NaOH溶液分别加入题述几种溶液中，无明显现象的是NaCl，生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2，立即生成红褐色沉淀的是FeCl3，生成白色沉淀且沉淀颜色无变化的是MgCl2。
11．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，说明原溶液中不含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KSCN溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋
答案 C
解析 ①Fe3＋与SCN－生成红色Fe(SCN)3；②Fe2＋遇到OH－生成白色Fe(OH)2沉淀；③Fe3＋遇到OH－生成红褐色Fe(OH)3沉淀。A项中现象可以证明存在Fe3＋，但无法确定Fe2＋是否存在，错误；B项中现象可以证明通入Cl2后存在Fe3＋，但原溶液是只存在Fe2＋，还是只存在Fe3＋或Fe2＋、Fe3＋均含有，不能确定，错误；Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3时会干扰其他白色沉淀的观察，所以当含Fe2＋的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时，也同样出现D项所述现象，D项错误。
考点五 铁盐、亚铁盐的性质
12.刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。根据该反应判断下列说法不正确的是( )
A．铜是还原剂
B．Fe3＋具有氧化性
C．该反应是置换反应
D．该反应属于离子反应
答案 C
解析 该反应中铜元素化合价升高，被氧化，为还原剂；铁元素化合价降低，被还原，Fe3＋为氧化剂；生成物中没有单质，不是置换反应；该反应为离子反应。
13．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( )
A．把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
B．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
C．FeCl3溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
D．若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag
答案 B
解析 A中正确的离子反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；C中离子反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；D中Zn、Cu均能与AgNO3发生置换反应生成Ag，则不能比较Zn、Cu的金属性，D错误。
14．下列关于铁及其化合物的说法中正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.某溶液中先加入KSCN溶液无现象，再通入Cl2，发现溶液变红，则证明原溶液含有Fe2＋
C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，生成红色沉淀
D．Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H2
答案 B
解析 赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A错误；磁铁矿粉末溶于盐酸后生成氯化亚铁、氯化铁和水，加入KSCN溶液，溶液变为红色，不是生成红色沉淀，C错误；Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，D错误。
考点六 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系
15．已知下述四个实验均能发生化学反应：
下列判断不正确的是( )
A．实验①中铁钉只做还原剂
B．实验②中Fe2＋只显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，Fe2＋遇KSCN溶液无红色物质生成
答案 C
解析 ①中发生反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，其中铁做还原剂，A正确；②中发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，其中Fe2＋做还原剂，表现还原性，B正确；③中发生反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，不属于置换反应，C不正确；氧化性：由①知Cu2＋>Fe2＋，由③知Fe3＋>Cu2＋，即Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，由④可知Fe2＋遇KSCN溶液不生成红色物质，D正确。
16．下列物质能通过化合反应直接制得的是( )
①FeCl2 ②FeCl3 ③Fe(OH)3 ④Fe3O4
A．只有①②③ B．只有②③
C．只有①③④ D．全部
答案 D
解析 Fe＋2FeCl3===3FeCl2、2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2FeCl3、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、3Fe＋2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4。
考点七 单质铁的化学性质
17．在一定条件下，铁与有关物质的反应所得产物错误的是( )
A．Feeq \(――→,\s\up7(Cl2))FeCl3 B．Feeq \(――→,\s\up7(S))FeS
C．Feeq \(―――→,\s\up7(H2Og))Fe(OH)3 D．Feeq \(――→,\s\up7(O2))Fe3O4
答案 C
解析 Cl2是强氧化剂，可将Fe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。
18．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
D．Fe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。
考点八 铁及其化合物之间的相互转化
19．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。
20．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：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
C．向FeCl3溶液中加入铁粉：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
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Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；D项，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＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
21．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( )
A．Cu2＋ B．Fe3＋
C．Fe2＋ D．H＋
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＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，即Fe3＋、Cu2＋、H＋可与Fe反应，不可能存在较多。
22．K2FeO4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2K2FeO4＋16HCl===4KCl＋2FeCl3＋8H2O＋3Q↑，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1∶8
D．K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K＋＋Fe6＋＋4O2－
答案 A
解析 根据原子守恒可知Q是Cl2，Cl2与KI反应生成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1∶3，C项错误；K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K＋＋FeOeq \\al(2－,4)，D项错误。
23．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 ml·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①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FeCl2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 。
②若小明计划在0.1 ml·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，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。
③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？
①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 。
②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室中的FeCl2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)①Zn＞Fe＞Cu ②Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 棕黄 ③KSCN溶液 红
(3)①Fe Fe3＋ ②加入适量铁粉 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
物质
状态
密度
熔点
沸点
金属共性
特性
银白色，有
金属光泽
固体
7.86 g/cm3
1 535 ℃
2 750 ℃
导热、导电、延展性好
能被磁体
吸引
化学性质
化学方程式举例
①Fe与非金属单质反应
②Fe与非氧化性酸反应
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑eq \x(置换反应)
③Fe与盐溶液反应
实验装置
装置1
装置2
操作及现象
用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微“噗”声，产生淡蓝色火焰，证明生成了 H2
用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了 H2
实验
结论
铁能与水蒸气反应，并有H2生成，反应的化学方程式为：
3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2
实验
说明
①湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气；
②加热铁粉酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热效果更好；
③肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的作用
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
—
铁红
磁性氧化铁
色、态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的化合价
＋2价
＋3价
＋2价，＋3价
稳定性
不稳定
稳定
稳定
与H＋反应的离子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
特殊转化
FeO在空气中受热，迅速被氧化为Fe3O4：6FeO＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2Fe3O4
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态
白色 固体
红褐 色固体
与H＋反应的离子方程式
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
—
2Fe(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与强碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(离子方程式)
可溶性铁盐与强碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(离子方程式)
二者的关系
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
离子
Fe3＋
Fe2＋
实验操作
实验现象
溶液变成 红色
开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成 红色
离子方程式
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
结论
Fe3＋遇SCN－显 红色 ，可利用此现象检验Fe3＋的存在
Fe2＋和SCN－混合无明显现象，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化成Fe3＋；可用先加 KSCN 溶液再加 新制氯水 的方法检验Fe2＋的存在
Fe2＋
Fe3＋
观察法
浅绿色
棕黄色
加碱法(NaOH)
①现象：白色絮状沉淀eq \(――→,\s\up7(迅速))灰绿色eq \(――→,\s\up7(最终))红褐色沉淀
②反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (红褐色)
①现象：红褐色沉淀
②反应：Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓(红褐色)
显色法 (SCN－)
①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液
②反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3(红色)
①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色
②反应：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色)
实验原理
利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀
实验操作
取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象，并展示制作的图案
实验现象
用油性笔画出的图案处不被腐蚀，洗净后板上留下设计的图案
反应方程式
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 (离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ )
实验结论
铜可被 FeCl3 溶液腐蚀
①
②
③
④
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象，再滴入氯水，变红
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