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所属成套资源：高中化学人教版（2019）必修第一册(学案)
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人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物导学案
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物导学案，共15页。学案主要包含了学习目标与素养，学习重难点，学习过程，第一课时，第二课时，反馈检测等内容，欢迎下载使用。
【学习目标与素养】
1．宏观辨识与微观探析：结合真实情景中的应用和通过实验探究，了解铁及其氧化物、氢氧化物的主要性质。结合真实情景中的应用和通过实验探究，了解铁盐、亚铁盐的主要性质。
2．科学探究与创新意识：能依据教材给出的问题，设计简单的实验方案制备Fe（OH）2。
3．变化观念：掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法及相互转化。
4．科学态度与社会责任：了解铁、铁的氧化物、氢氧化物在生产、生活中的应用。了解铁盐、亚铁盐在生产、生活中的应用。
【学习重难点】
学习并掌握铁的单质、氧化物、氢氧化物、亚铁盐的性质。
熟练掌握铁三角的关系。
【学习过程】
【第一课时】
（一）基础知识填充
一、铁的单质
1．铁元素的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以＋2价和＋3价化合物的形态存在。
2．物理性质
铁有延展性和导热性，铁能导电，但导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。
3．铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
（1）铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应
①铁与氯气反应的化学方程式：2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up14(点燃))2FeCl3。
②加热条件下，铁与弱氧化性的S单质反应的化学方程式：Fe＋Seq \(=====,\s\up14(△))FeS。
③铁与盐酸（稀硫酸）反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
④铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
（2）实验探究铁粉与水蒸气的反应
二、铁的重要化合物
1．铁的氧化物
点拨：FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。
2．铁的氢氧化物
（1）实验探究铁的氢氧化物的生成与转化
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。
①在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，原因是：
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓（填反应的离子方程式）。
②在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，生成白色沉淀，原因是Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓（填反应的离子方程式），沉淀迅速变成灰绿色最后会有红褐色沉淀生成，原因是：
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3（填反应的化学方程式）。
思考：利用教科书中的方法制备Fe（OH）2时，为得到较为纯净的Fe（OH）2，可采取哪些措施？
提示：①Fe2＋溶液必须是新制的并放入铁粉，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋；②除去溶液中溶解的O2，方法是加热煮沸NaOH溶液；③滴管末端插入试管内的液面以下；④必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。
（2）Fe（OH）2、Fe（OH）3的比较
（二）自学检测
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”)
（1）氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料( )
（2）铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3（ ）
（3）铁在加热条件下与液态水或水蒸气均能反应（ ）
（4）还原铁粉与水蒸气反应的装置中湿棉花的作用是生成水蒸气（ ）
答案：（1）×（2）×（3）×（4）√
2．下列物质是红棕色固体的是（ ）
A．FeO
B．Fe2O3
C．Fe3O4
D．Fe（OH）2
答案：B
3．在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，生成白色沉淀，沉淀迅速变成灰绿色最后会有红褐色沉淀生成，原因是4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，该反应中氧化剂是________，还原剂是________。
答案：O2；Fe（OH）2
（三）重难点突破
实验室制备Fe（OH）2装置的改进
1．制备关键：防止Fe（OH）2与空气中的氧气接触。
2．防止Fe（OH）2氧化的方法
（1）将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
（2）将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。
（3）在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。
（4）在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
3．装置改进
典例：如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6ml·L－1的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：
（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：___________________________________________________。
解析：实验开始时先打开止水夹E，让生成的H2把A、B装置中的空气排出，让Fe（OH）2在H2气氛中生成，以便较长时间观察Fe（OH）2的颜色。H2充满B后关闭止水夹E，A中的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B瓶，与NaOH反应。
答案：（1）铁屑；Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
（2）打开；H2
（3）关闭止水夹E，A中压强增大，把FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
（4）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
【第二课时】
（一）基础知识填充
一、Fe3＋和Fe2＋的检验
二、Fe3＋与Fe2＋的转化
1．实验及现象
2．反应的离子方程式
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3。
3．结论
思考：（1）FeCl3溶液蚀刻印刷铜板的原理是怎样的（用离子方程式表示）？
提示：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
（2）分别写出由FeCl2生成Fe、FeCl3的化学方程式。
提示：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe,2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。
（二）自学检测
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2（ ）
（2）检验绿矾晶体（FeSO4·7H2O）是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀硫酸后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红（ ）
（3）向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液，会产生红色的沉淀（ ）
（4）Fe2＋可以被Cl2氧化为Fe3＋，说明Fe2＋具有氧化性（ ）
答案：（1）×（2）√（3）×（4）×
2．随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是（ ）
A．无水硫酸铜
B．硫酸亚铁
C．食
D．生石灰
答案：B
解析：无水硫酸铜能吸收水分，不能防止食物被氧化，硫酸亚铁具有还原性，可以作为防止富脂食品氧化变质的物质，食盐不能吸收水分，生石灰能防止食品受潮，但不能防止食品被氧化。
3．A、B、C、D四种物质（或离子）均含有同一种元素，其中A是常见单质，它们之间存在如图所示的转化关系：
若B、C均属于盐类，B溶液呈黄色，遇氨水能形成红褐色沉淀；D是一种不溶性碱；B、C中的阴离子均是Cl－，则A只有与________（填分子式）反应才能得到B；实验室制备的D物质不稳定，相应反应的化学方程式为_____________________________________________。
解析：由B的性质知其是FeCl3，故A是铁，C是FeCl2，D是Fe（OH）2，铁只有与氯气反应才能得到FeCl3；Fe（OH）2在空气中易变质生成Fe（OH）3。
答案：Cl2；4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3
（三）重难点突破
重难点1：Fe2＋、Fe3＋、Fe的相互转变——“铁三角”
1．Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋
如：Fe＋Seq \(=====,\s\up14(△),\s\d14( ))FeS，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋；2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up14(点燃),\s\d14( ))2FeCl3,3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))Fe3O4＋4H2。
2．Fe2＋既具有氧化性又具有还原性
如：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe FeO＋COeq \(=====,\s\up14(△),\s\d14( ))Fe＋CO2。
3．Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe
如：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，
Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))2Fe＋3CO2，
Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))2Fe＋Al2O3。
典例训练：
1．硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列物质中的（ ）
A．锌粉
B．镁粉
C．铁粉
D．铝粉
答案：C
解析：铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁，将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜，然后过滤即可提纯硫酸亚铁，锌、镁、铝都有可能将亚铁离子置换成铁，并且会引入新的杂质锌离子、镁离子或铝离子等。
2．电子工业中，常用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。某同学为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计如下流程图
请回答下列问题：
（1）FeCl3溶液腐蚀铜箔反应的离子方程式为
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
（2）固体A的成分是________，气体C的化学式为________。
（3）设计实验方案证明FeCl3溶液中的金属阳离子________________________________。
（4）反应消耗铁粉11.2g，则废液中Fe3＋的物质的量浓度是________。
解析：由工艺流程可知，废液中应该含有FeCl3、FeCl2、CuCl2，在废液中加入过量的铁粉，FeCl3溶液与Fe反应生成FeCl2，Fe与CuCl2反应生成Cu，即固体A是Fe和Cu的混合物，液体A是FeCl2。固体A中加入盐酸，Fe与盐酸反应生成FeCl2，过滤得到的6.4g的固体即为金属Cu，溶液B是FeCl2，再通入气体C得到FeCl3，即气体C可以是Cl2。反应消耗的铁粉分别为与FeCl3和CuCl2的反应，根据CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2得n（Fe）＝n（Cu）＝eq \f(6.4 g,64 g·ml－1)＝0.1 ml，则与氯化铁反应消耗的铁的物质的量为n（Fe）＝eq \f(11.2 g－0.1 ml×56 g·ml－1,56 g·ml－1)＝0.1 ml，根据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋得：n（Fe3＋）＝2n（Fe）＝2×0.1 ml＝0.2 ml，c（Fe3＋）＝eq \f(0.2 ml,0.5 L)＝0.4 ml·L－1。
答案：（1）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
（2）Fe、Cu；Cl2
（3）取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，出现红色
（4）0.4 ml·L－1
重难点2：Fe3＋、Fe2＋的检验与除杂
1．Fe3＋、Fe2＋的检验
2．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\up14(KSCN溶液))不变色eq \(――――――→,\s\up14(氧化剂),\s\d14(如氯水、H2O2))红色（含Fe2＋、不含Fe3＋）。
①加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NOeq \\al(－,3)（H＋）等。
②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4 溶液本身显紫红色，对Fe（SCN）3红色有干扰；酸性KMnO4 溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明不含Fe2＋。
（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＋。
（3）检验铁的氧化物中是否有＋2价铁时，正确的思路为
少量固体eq \(―――――→,\s\up14(稀硫酸溶解),\s\d14(a))溶液eq \(―――――――――→,\s\up14(酸性KMnO4溶液),\s\d14(b))紫色褪去。
①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。
②步骤a中，不能选用稀硝酸，原因是稀硝酸可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。
3．含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题
典例训练：
3．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（ ）
答案：B
解析：甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件：5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液紫色变浅。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。
4．硫酸亚铁缓释片可以补铁、防治贫血，但存放不当很容易变质，药片中的Fe2＋被氧化生成Fe3＋。若将药片配成溶液，需使用刚刚煮沸过又冷却的蒸馏水，原因是___________________________。实验室检验Fe3＋，除了可以用碱外，常用的试剂是（填化学式）________，若________________，则证明有Fe3＋。
解析：硫酸亚铁缓释片溶于水时，药片中的Fe2＋易被水中溶解的O2氧化为Fe3＋，因此将药片配成溶液时，应预先将蒸馏水煮沸，以除去水中溶解的O2；检验Fe3＋，还可以用KSCN溶液，Fe3＋与SCN－发生反应使溶液变红色。
答案：防止水中溶解的氧气氧化Fe2＋；KSCN；溶液变成红色
【反馈检测】
第一课时
1．常温下，将铁片放入下列溶液中，不发生反应的是（ ）
A．稀硫酸
B．氯水
C．氢氧化钠溶液
D．硫酸铜溶液
答案：C
解析：铁与稀硫酸反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；氯水呈酸性、强氧化性可以和铁反应； 铁与硫酸铜发生置换反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu；铁与氢氧化钠溶液不发生反应，C项符合题意。
2．下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是（ ）
A．反应中有氢气产生
B．此反应需在加热条件下才能发生
C．生成的铁的化合物中铁全部呈＋3价
D．该反应中水作氧化剂
答案：C
解析：Fe与H2O（g）反应生成Fe3O4，Fe的化合价为＋2、＋3。
3．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，在空气中受热迅速被氧化成Fe3O4。
4．有关铁的化合物的说法中，错误的是（ ）
A．Fe（OH）2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B．由图示操作可制取Fe（OH）2
C．Fe3O4、Fe（OH）3都可以由化合反应制得
D．Fe（OH）3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
答案：A
解析：Fe（OH）2是一种白色固体，A错误；煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过化合反应：4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3制取Fe（OH）3，C正确；Fe（OH）3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D正确。
5．应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气反应的实验”。
请回答该实验中的问题。
（1）实验前必须对整套装置进行气密性的检查，操作方法是_________________________。
（2）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是___________________________；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是_______________________________________。
（3）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是___________________________________________。
（4）干燥管中盛装的物质可以是________，作用是_________________________________。
（5）如果要在A的玻璃导管口处点燃该气体，则必须对该气体进行________，这一操作的目的______________________________________________。
解析：（1）中学阶段检查装置气密性常用方法有两种：一种是利用热胀冷缩原理，另一种是利用气压原理。气压原理一般只有涉及液体时才能用得到，这里显然是利用热胀冷缩原理。利用热胀冷缩原理时要注意步骤一定要完整，既要证明“热胀”，也要证明“冷缩”。
（3）点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响，在本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应，应该先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯。（4）干燥管中盛装的物质可以是碱石灰，作用是除去反应产生的氢气中的水蒸气。
答案：（1）将干燥管末端的导管A浸入水中，用酒精灯火焰微热烧瓶底部，如果能观察到浸入水中的玻璃导管口有气泡冒出，停止加热后，玻璃导管内有水柱上升，且较长时间不会落，则表明该套装置的气密性良好
（2）为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气；防止暴沸
（3）先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯
（4）碱石灰；除去产物H2中的水蒸气
（5）验纯；防止H2不纯而发生爆炸
第二课时
1．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是（ ）
A．Fe2＋的水溶液为浅绿色
B．Fe3＋的水溶液为黄色
C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性
D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀
答案：D
解析：Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。
2．下列离子方程式正确的是（ ）
A．将氨水滴入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：Cl2Fe2＋＋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－。
3．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是（ ）
A．该溶液中一定含有SCN－
B．氧化性：Fe3＋>Cl2
C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质
D．Fe2＋被氧化为Fe3＋
答案：B
解析：溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋4．除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的办法是（ ）
A．加入氢氧化钠溶液
B．通入氯气
C．加入铜粉
D．加入铁粉
答案：D
解析：要实现“Fe3＋→Fe2＋”的转化，需要加入还原剂，且不引入新的杂质离子，最好的办法是加入足量铁粉充分反应后过滤，发生的化学反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2。
5．某工程师为了从含有FeCl3、FeCl2、CuCl2的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
（1）写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①________，②________，③________，④________，⑤________，⑥________。
（2）请写出相关反应的化学方程式。
_____________________________________________________；
_____________________________________________________；
_____________________________________________________；
_____________________________________________________。
解析：
答案：（1）①Fe；②FeCl2；③Fe和Cu；④HCl；⑤FeCl2；⑥Cl2
（2）CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3实验装置
操作现象
用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2
实验结论
在高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为3Fe＋4H2O（g）eq \(=====,\s\up14(高温))Fe3O4＋4H2
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
－
铁红
磁性氧化铁
颜色和状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁的价态
＋2价
＋3价
＋2价、＋3价
水溶性
不溶
不溶
不溶
与盐酸反应（离子方程式）
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
与CO的反应
FexOy＋yCOeq \(=====,\s\up14(高温))xFe＋yCO2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
颜色和溶解性
白色固体，不溶于水
红褐色固体，不溶于水
稳定性
在空气中易转化为Fe（OH）3
2Fe（OH）3eq \(=====,\s\up14(△),\s\d14( ))Fe2O3＋3H2O
与盐酸反应
Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
制备
Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
转化
化学方程式
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
现象
白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
Fe2＋
Fe3＋
（1）观察法
浅绿色
棕黄色
（2）加碱法（NaOH）
①现象：白色沉淀eq \(――→,\s\up14(迅速))灰绿色eq \(――→,\s\up14(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）
（3）加盐法（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）
主要成分
杂质
除杂方法
FeCl3（aq）
FeCl2（aq）
加入氯水或H2O2
FeCl2（aq）
FeCl3（aq）
加过量铁粉后过滤
FeCl2（aq）
CuCl2（aq）
加过量铁粉后过滤
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
【学习目标与素养】
1．宏观辨识与微观探析：结合真实情景中的应用和通过实验探究，了解铁及其氧化物、氢氧化物的主要性质。结合真实情景中的应用和通过实验探究，了解铁盐、亚铁盐的主要性质。
2．科学探究与创新意识：能依据教材给出的问题，设计简单的实验方案制备Fe（OH）2。
3．变化观念：掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法及相互转化。
4．科学态度与社会责任：了解铁、铁的氧化物、氢氧化物在生产、生活中的应用。了解铁盐、亚铁盐在生产、生活中的应用。
【学习重难点】
学习并掌握铁的单质、氧化物、氢氧化物、亚铁盐的性质。
熟练掌握铁三角的关系。
【学习过程】
【第一课时】
（一）基础知识填充
一、铁的单质
1．铁元素的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以＋2价和＋3价化合物的形态存在。
2．物理性质
铁有延展性和导热性，铁能导电，但导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。
3．铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
（1）铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应
①铁与氯气反应的化学方程式：2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up14(点燃))2FeCl3。
②加热条件下，铁与弱氧化性的S单质反应的化学方程式：Fe＋Seq \(=====,\s\up14(△))FeS。
③铁与盐酸（稀硫酸）反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
④铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
（2）实验探究铁粉与水蒸气的反应
二、铁的重要化合物
1．铁的氧化物
点拨：FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。
2．铁的氢氧化物
（1）实验探究铁的氢氧化物的生成与转化
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。
①在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，原因是：
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓（填反应的离子方程式）。
②在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，生成白色沉淀，原因是Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓（填反应的离子方程式），沉淀迅速变成灰绿色最后会有红褐色沉淀生成，原因是：
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3（填反应的化学方程式）。
思考：利用教科书中的方法制备Fe（OH）2时，为得到较为纯净的Fe（OH）2，可采取哪些措施？
提示：①Fe2＋溶液必须是新制的并放入铁粉，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋；②除去溶液中溶解的O2，方法是加热煮沸NaOH溶液；③滴管末端插入试管内的液面以下；④必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。
（2）Fe（OH）2、Fe（OH）3的比较
（二）自学检测
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”)
（1）氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料( )
（2）铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3（ ）
（3）铁在加热条件下与液态水或水蒸气均能反应（ ）
（4）还原铁粉与水蒸气反应的装置中湿棉花的作用是生成水蒸气（ ）
答案：（1）×（2）×（3）×（4）√
2．下列物质是红棕色固体的是（ ）
A．FeO
B．Fe2O3
C．Fe3O4
D．Fe（OH）2
答案：B
3．在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，生成白色沉淀，沉淀迅速变成灰绿色最后会有红褐色沉淀生成，原因是4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，该反应中氧化剂是________，还原剂是________。
答案：O2；Fe（OH）2
（三）重难点突破
实验室制备Fe（OH）2装置的改进
1．制备关键：防止Fe（OH）2与空气中的氧气接触。
2．防止Fe（OH）2氧化的方法
（1）将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
（2）将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。
（3）在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。
（4）在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
3．装置改进
典例：如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6ml·L－1的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：
（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：___________________________________________________。
解析：实验开始时先打开止水夹E，让生成的H2把A、B装置中的空气排出，让Fe（OH）2在H2气氛中生成，以便较长时间观察Fe（OH）2的颜色。H2充满B后关闭止水夹E，A中的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B瓶，与NaOH反应。
答案：（1）铁屑；Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
（2）打开；H2
（3）关闭止水夹E，A中压强增大，把FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
（4）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
【第二课时】
（一）基础知识填充
一、Fe3＋和Fe2＋的检验
二、Fe3＋与Fe2＋的转化
1．实验及现象
2．反应的离子方程式
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3。
3．结论
思考：（1）FeCl3溶液蚀刻印刷铜板的原理是怎样的（用离子方程式表示）？
提示：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
（2）分别写出由FeCl2生成Fe、FeCl3的化学方程式。
提示：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe,2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。
（二）自学检测
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2（ ）
（2）检验绿矾晶体（FeSO4·7H2O）是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀硫酸后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红（ ）
（3）向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液，会产生红色的沉淀（ ）
（4）Fe2＋可以被Cl2氧化为Fe3＋，说明Fe2＋具有氧化性（ ）
答案：（1）×（2）√（3）×（4）×
2．随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是（ ）
A．无水硫酸铜
B．硫酸亚铁
C．食
D．生石灰
答案：B
解析：无水硫酸铜能吸收水分，不能防止食物被氧化，硫酸亚铁具有还原性，可以作为防止富脂食品氧化变质的物质，食盐不能吸收水分，生石灰能防止食品受潮，但不能防止食品被氧化。
3．A、B、C、D四种物质（或离子）均含有同一种元素，其中A是常见单质，它们之间存在如图所示的转化关系：
若B、C均属于盐类，B溶液呈黄色，遇氨水能形成红褐色沉淀；D是一种不溶性碱；B、C中的阴离子均是Cl－，则A只有与________（填分子式）反应才能得到B；实验室制备的D物质不稳定，相应反应的化学方程式为_____________________________________________。
解析：由B的性质知其是FeCl3，故A是铁，C是FeCl2，D是Fe（OH）2，铁只有与氯气反应才能得到FeCl3；Fe（OH）2在空气中易变质生成Fe（OH）3。
答案：Cl2；4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3
（三）重难点突破
重难点1：Fe2＋、Fe3＋、Fe的相互转变——“铁三角”
1．Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋
如：Fe＋Seq \(=====,\s\up14(△),\s\d14( ))FeS，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋；2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up14(点燃),\s\d14( ))2FeCl3,3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))Fe3O4＋4H2。
2．Fe2＋既具有氧化性又具有还原性
如：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe FeO＋COeq \(=====,\s\up14(△),\s\d14( ))Fe＋CO2。
3．Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe
如：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，
Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))2Fe＋3CO2，
Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up14(高温),\s\d14( ))2Fe＋Al2O3。
典例训练：
1．硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列物质中的（ ）
A．锌粉
B．镁粉
C．铁粉
D．铝粉
答案：C
解析：铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁，将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜，然后过滤即可提纯硫酸亚铁，锌、镁、铝都有可能将亚铁离子置换成铁，并且会引入新的杂质锌离子、镁离子或铝离子等。
2．电子工业中，常用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。某同学为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计如下流程图
请回答下列问题：
（1）FeCl3溶液腐蚀铜箔反应的离子方程式为
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
（2）固体A的成分是________，气体C的化学式为________。
（3）设计实验方案证明FeCl3溶液中的金属阳离子________________________________。
（4）反应消耗铁粉11.2g，则废液中Fe3＋的物质的量浓度是________。
解析：由工艺流程可知，废液中应该含有FeCl3、FeCl2、CuCl2，在废液中加入过量的铁粉，FeCl3溶液与Fe反应生成FeCl2，Fe与CuCl2反应生成Cu，即固体A是Fe和Cu的混合物，液体A是FeCl2。固体A中加入盐酸，Fe与盐酸反应生成FeCl2，过滤得到的6.4g的固体即为金属Cu，溶液B是FeCl2，再通入气体C得到FeCl3，即气体C可以是Cl2。反应消耗的铁粉分别为与FeCl3和CuCl2的反应，根据CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2得n（Fe）＝n（Cu）＝eq \f(6.4 g,64 g·ml－1)＝0.1 ml，则与氯化铁反应消耗的铁的物质的量为n（Fe）＝eq \f(11.2 g－0.1 ml×56 g·ml－1,56 g·ml－1)＝0.1 ml，根据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋得：n（Fe3＋）＝2n（Fe）＝2×0.1 ml＝0.2 ml，c（Fe3＋）＝eq \f(0.2 ml,0.5 L)＝0.4 ml·L－1。
答案：（1）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
（2）Fe、Cu；Cl2
（3）取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，出现红色
（4）0.4 ml·L－1
重难点2：Fe3＋、Fe2＋的检验与除杂
1．Fe3＋、Fe2＋的检验
2．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\up14(KSCN溶液))不变色eq \(――――――→,\s\up14(氧化剂),\s\d14(如氯水、H2O2))红色（含Fe2＋、不含Fe3＋）。
①加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NOeq \\al(－,3)（H＋）等。
②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4 溶液本身显紫红色，对Fe（SCN）3红色有干扰；酸性KMnO4 溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明不含Fe2＋。
（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＋。
（3）检验铁的氧化物中是否有＋2价铁时，正确的思路为
少量固体eq \(―――――→,\s\up14(稀硫酸溶解),\s\d14(a))溶液eq \(―――――――――→,\s\up14(酸性KMnO4溶液),\s\d14(b))紫色褪去。
①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。
②步骤a中，不能选用稀硝酸，原因是稀硝酸可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。
3．含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题
典例训练：
3．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（ ）
答案：B
解析：甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件：5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液紫色变浅。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。
4．硫酸亚铁缓释片可以补铁、防治贫血，但存放不当很容易变质，药片中的Fe2＋被氧化生成Fe3＋。若将药片配成溶液，需使用刚刚煮沸过又冷却的蒸馏水，原因是___________________________。实验室检验Fe3＋，除了可以用碱外，常用的试剂是（填化学式）________，若________________，则证明有Fe3＋。
解析：硫酸亚铁缓释片溶于水时，药片中的Fe2＋易被水中溶解的O2氧化为Fe3＋，因此将药片配成溶液时，应预先将蒸馏水煮沸，以除去水中溶解的O2；检验Fe3＋，还可以用KSCN溶液，Fe3＋与SCN－发生反应使溶液变红色。
答案：防止水中溶解的氧气氧化Fe2＋；KSCN；溶液变成红色
【反馈检测】
第一课时
1．常温下，将铁片放入下列溶液中，不发生反应的是（ ）
A．稀硫酸
B．氯水
C．氢氧化钠溶液
D．硫酸铜溶液
答案：C
解析：铁与稀硫酸反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；氯水呈酸性、强氧化性可以和铁反应； 铁与硫酸铜发生置换反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu；铁与氢氧化钠溶液不发生反应，C项符合题意。
2．下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是（ ）
A．反应中有氢气产生
B．此反应需在加热条件下才能发生
C．生成的铁的化合物中铁全部呈＋3价
D．该反应中水作氧化剂
答案：C
解析：Fe与H2O（g）反应生成Fe3O4，Fe的化合价为＋2、＋3。
3．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，在空气中受热迅速被氧化成Fe3O4。
4．有关铁的化合物的说法中，错误的是（ ）
A．Fe（OH）2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B．由图示操作可制取Fe（OH）2
C．Fe3O4、Fe（OH）3都可以由化合反应制得
D．Fe（OH）3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
答案：A
解析：Fe（OH）2是一种白色固体，A错误；煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过化合反应：4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3制取Fe（OH）3，C正确；Fe（OH）3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D正确。
5．应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气反应的实验”。
请回答该实验中的问题。
（1）实验前必须对整套装置进行气密性的检查，操作方法是_________________________。
（2）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是___________________________；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是_______________________________________。
（3）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是___________________________________________。
（4）干燥管中盛装的物质可以是________，作用是_________________________________。
（5）如果要在A的玻璃导管口处点燃该气体，则必须对该气体进行________，这一操作的目的______________________________________________。
解析：（1）中学阶段检查装置气密性常用方法有两种：一种是利用热胀冷缩原理，另一种是利用气压原理。气压原理一般只有涉及液体时才能用得到，这里显然是利用热胀冷缩原理。利用热胀冷缩原理时要注意步骤一定要完整，既要证明“热胀”，也要证明“冷缩”。
（3）点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响，在本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应，应该先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯。（4）干燥管中盛装的物质可以是碱石灰，作用是除去反应产生的氢气中的水蒸气。
答案：（1）将干燥管末端的导管A浸入水中，用酒精灯火焰微热烧瓶底部，如果能观察到浸入水中的玻璃导管口有气泡冒出，停止加热后，玻璃导管内有水柱上升，且较长时间不会落，则表明该套装置的气密性良好
（2）为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气；防止暴沸
（3）先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯
（4）碱石灰；除去产物H2中的水蒸气
（5）验纯；防止H2不纯而发生爆炸
第二课时
1．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是（ ）
A．Fe2＋的水溶液为浅绿色
B．Fe3＋的水溶液为黄色
C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性
D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀
答案：D
解析：Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。
2．下列离子方程式正确的是（ ）
A．将氨水滴入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：Cl2Fe2＋＋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－。
3．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是（ ）
A．该溶液中一定含有SCN－
B．氧化性：Fe3＋>Cl2
C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质
D．Fe2＋被氧化为Fe3＋
答案：B
解析：溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋
A．加入氢氧化钠溶液
B．通入氯气
C．加入铜粉
D．加入铁粉
答案：D
解析：要实现“Fe3＋→Fe2＋”的转化，需要加入还原剂，且不引入新的杂质离子，最好的办法是加入足量铁粉充分反应后过滤，发生的化学反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2。
5．某工程师为了从含有FeCl3、FeCl2、CuCl2的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
（1）写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①________，②________，③________，④________，⑤________，⑥________。
（2）请写出相关反应的化学方程式。
_____________________________________________________；
_____________________________________________________；
_____________________________________________________；
_____________________________________________________。
解析：
答案：（1）①Fe；②FeCl2；③Fe和Cu；④HCl；⑤FeCl2；⑥Cl2
（2）CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3实验装置
操作现象
用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2
实验结论
在高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为3Fe＋4H2O（g）eq \(=====,\s\up14(高温))Fe3O4＋4H2
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
－
铁红
磁性氧化铁
颜色和状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁的价态
＋2价
＋3价
＋2价、＋3价
水溶性
不溶
不溶
不溶
与盐酸反应（离子方程式）
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
与CO的反应
FexOy＋yCOeq \(=====,\s\up14(高温))xFe＋yCO2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
颜色和溶解性
白色固体，不溶于水
红褐色固体，不溶于水
稳定性
在空气中易转化为Fe（OH）3
2Fe（OH）3eq \(=====,\s\up14(△),\s\d14( ))Fe2O3＋3H2O
与盐酸反应
Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
制备
Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
转化
化学方程式
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
现象
白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
Fe2＋
Fe3＋
（1）观察法
浅绿色
棕黄色
（2）加碱法（NaOH）
①现象：白色沉淀eq \(――→,\s\up14(迅速))灰绿色eq \(――→,\s\up14(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）
（3）加盐法（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）
主要成分
杂质
除杂方法
FeCl3（aq）
FeCl2（aq）
加入氯水或H2O2
FeCl2（aq）
FeCl3（aq）
加过量铁粉后过滤
FeCl2（aq）
CuCl2（aq）
加过量铁粉后过滤
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
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