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第1节铁的多样性[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.了解铁及其重要化合物的性质。2.了解铁及其重要化合物在生产、生活中的应用。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：Fe2＋使血红蛋白分子具有载氧功能，如果因为某种原因血红蛋白分子中的Fe2＋被氧化成Fe3＋，血红蛋白分子就会丧失载氧能力，使人体出现缺氧症状。(1)FeSO4、FeCl3电离的方程式为_____________________、_______________________。根据电离特点可知FeSO4、FeCl3属于________类物质，二者与NaOH溶液反应的离子方程式分别为________________________、___________________________。FeSO4===Fe2＋＋SO2－4FeCl3===Fe3＋＋3Cl－盐Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(2)FeCl3中Fe元素的化合价为________，化合价有________的趋势，可能具有________性。实验现象加入KSCN溶液：__________________；再加铁粉：___________________反应原理Fe3＋表现性质实验现象加入KSCN溶液：__________________；再加铜片：_______________反应原理Fe3＋表现性质＋3降低氧化溶液变为红色溶液变为浅绿色2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋氧化性溶液变为红色溶液变为蓝色2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋氧化性(3)FeSO4中Fe元素的化合价为_____，化合价有__________的趋势，可能具有____________性。实验现象反应原理Fe2＋表现性质实验现象反应原理Fe2＋表现性质实验现象反应原理Fe2＋表现性质＋2降低和升高氧化、还原溶液颜色由浅绿色变为无色Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋氧化性加入氯水后溶液颜色变红2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－还原性溶液颜色由紫红色变为黄色5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O还原性(4)根据上述实验结论分析：实验室中应该如何保存FeSO4溶液？为什么？保存FeSO4溶液应加入少量铁钉或铁粉，目的是防止Fe2＋被空气中的氧气氧化。[落实新知能]1．铁在自然界中的存在(1)含量：铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝。(2)存在形态①游离态，如陨铁。②化合态，如黄铁矿(主要成分为FeS2)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、磁铁矿(主要成分为Fe3O4)。2．铁盐(1)盐类物质的性质与NaOH溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，现象：溶液中产生红褐色沉淀。(2)氧化性Fe元素的化合价为＋3，具有氧化性。FeCl3溶液与Fe、Cu、I－反应的离子方程式分别为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋、2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，反应中Fe3＋做氧化剂。(3)Fe3＋的检验向溶液中滴加KSCN溶液，若溶液显红色，说明其中含有Fe3＋。3．亚铁盐(1)盐类物质的性质与NaOH溶液反应的离子方程式为Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。现象：溶液中产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(2)Fe元素的化合价为＋2，处于中间价态，具有氧化性及较强的还原性。(3)亚铁盐溶液的保存：亚铁盐溶液在空气中易被氧化为铁盐，保存时在溶液中加入铁钉或铁粉防止Fe2＋被氧化。①氧化性：FeCl2溶液与Zn反应的离子方程式为Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe，反应中Fe2＋做氧化剂。②强还原性：FeCl2溶液与Cl2、酸性KMnO4溶液反应的离子方程式分别为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，反应中Fe2＋做还原剂。[演练新学考]1．现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是()A．苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋B．苹果汁中含有Cu2＋C．苹果汁含有OH－D．苹果汁含有Fe3＋解析：苹果汁由淡绿色变为棕黄色的实质是Fe2＋变成Fe3＋，是Fe2＋被氧化的过程。答案：A2．能与Fe3＋作用，且可证明Fe3＋具有氧化性的微粒是()①SCN－②Fe③Fe2＋④Cu⑤OH－A．②④B．①③⑤C．①②⑤D．除③外解析：由于选证明Fe3＋具有氧化性的微粒，所以应该选可以和Fe3＋发生反应具有还原性且现象比较明显的物质。答案：A3．为了防止FeSO4被氧化而变质，实验室在配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量的()A．铜粉B．铁粉C．锌粉D．Fe2(SO4)3解析：实验室配制的FeSO4可被空气中氧气氧化为Fe2(SO4)3，但加入铁粉可以防止其被氧化。答案：B4．为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入()A．NaOH溶液B．铁片C．KSCN溶液D．石蕊溶液解析：Fe2＋易被氧化为Fe3＋，可用KSCN溶液检验是否存在Fe3＋。答案：C5．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制作印刷电路板。下列说法正确的是()A．该反应为置换反应B．用KSCN溶液可检验废液中的Fe2＋C．可用置换法回收废液中的铜D．Fe3＋能溶解Cu说明Cu比Fe金属性强解析：电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制作印刷电路板，发生的化学反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，该反应不属于置换反应，故A错误；用KSCN溶液可检验废液中的Fe3＋，故B错误；由于铁的金属性比铜强，发生反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，可用置换法回收废液中的铜，故C正确；Fe3＋能溶解Cu不能说明Cu比Fe金属性强，故D错误。答案：C[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．Fe的性质实验步骤实验现象用火柴点燃肥皂泡：____________反应原理Fe表现性质铁粉减少，有气体生成有红色固体析出听到爆鸣声Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2还原性还原性还原性2．如图是高炉炼铁流程示意图。(1)请分析其中含有铁元素的物质参与的氧化还原反应中，氧化剂和还原剂分别是什么？(2)FeO、Fe2O3与稀盐酸或稀硫酸反应的离子方程式：________________________、_______________________，所以二者属于________氧化物。(3)Fe2O3粉末与铝粉在高温下的反应放出大量热，可用于焊接钢轨，化学方程式为_______________________________，反应中Fe2O3做________剂。提示：(1)FeO、Fe2O3、Fe3O4与CO的反应中，氧化剂为FeO、Fe2O3、Fe3O4，还原剂均为CO。(2)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O碱性(3)Fe2O3＋2Al=====高温Al2O3＋2Fe氧化3．Fe(OH)3用于制造医药、颜料，并用作砷解毒剂等，其胶体可用于净水。(1)Fe(OH)2、Fe(OH)3的电离方程式分别为______________________________、__________________________，二者属于________，与稀盐酸或稀硫酸发生反应的离子方程式为__________________、______________________。(2)向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，现象为_________________________________________，用离子方程式解释原因：_________________________、____________________________________。提示：(1)Fe(OH)2Fe2＋＋2OH－Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－弱碱Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O(2)溶液中产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3[落实新知能]1．铁单质(1)物理性质特性延展性导热性导电性熔沸点密度颜色被磁铁吸引良好良好比铜、铝差较高较大银白色[注意]纯净的铁抗腐蚀能力很强。(2)化学性质2．铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名—铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色固体铁的价态＋2价＋3价13的Fe为＋2价，23的Fe为＋3价水溶性难溶难溶难溶化学式FeOFe2O3Fe3O4稳定性不稳定，在空气里加热迅速被氧化：6FeO＋O2=====△2Fe3O4稳定稳定与稀盐酸反应FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O共性高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，还原过程中，铁的化合价逐渐降低，最终都生成铁用途Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和红色颜料；Fe3O4是一种常用的磁性材料3.铁的氢氧化物(1)性质比较Fe(OH)2Fe(OH)3颜色白色红褐色溶解性难溶难溶状态固体固体Fe(OH)2Fe(OH)3与强酸反应Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O受热分解—2Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2O化学性质相互转化4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3现象：白色→灰绿色→红褐色制备FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaClFeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl(2)注意事项①由于＋3价铁元素具有氧化性，Fe(OH)3与还原性酸发生氧化还原反应，而不是酸碱中和反应；由于＋2价铁元素具有还原性，Fe(OH)2与氧化性酸发生氧化还原反应，而不是酸碱中和反应。总之，酸与碱之间的反应并不一定是中和反应。②Fe(OH)2在空气中易被氧化为Fe(OH)3，在制备时要隔绝空气。防止Fe(OH)2氧化的方法主要有：a．将配制溶液的蒸馏水煮沸，去除溶液中的氧气。b．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。c．在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。d．在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。[演练新学考]1．下列关于铁及其化合物的说法正确的是()A．铁元素是地壳中含量最多的金属元素B．铁与稀盐酸反应的化学方程式：2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑C．氧化铁、氧化亚铁都是不溶于水的碱性氧化物D．铁在熔融状态下能导电，故铁是电解质解析：铝元素是地壳中含量最多的金属元素，A错误；铁与稀盐酸反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，B错误；铁是单质，不是电解质，D错误。答案：C2．打印机使用的碳粉中含有磁性氧化物，下列物质有磁性的是()A．CuOB．Fe3O4C．Fe2O3D．MnO2解析：Fe3O4具有磁性，其他三种物质不具有磁性，故B正确。答案：B3．下列说法正确的是()A．铁红是氧化亚铁B．四氧化三铁可以看成是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物C．氧化铁是碱性氧化物，所以可以溶于水生成Fe(OH)3沉淀D．氧化亚铁中铁元素的化合价可以升高也可以降低解析：铁红是氧化铁，A错误；四氧化三铁是纯净物，B错误；氧化铁不能溶于水，也不与水反应，C错误；氧化亚铁中铁为＋2价，可以升高为＋3价，也可以降低为0价，D正确。答案：D4．下列溶液能溶解铁且无新的固体产生的是()A．CuSO4溶液B．FeCl3溶液C．FeCl2溶液D．Na2SO4溶液解析：铁放入CuSO4溶液中发生反应：CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，有固体铜产生，故A错