第三章 · 第一节
铁及其化合物
Fe²⁺与Fe³⁺转化 · 氢氧化物 · 离子检验

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 掌握铁的化学性质
  • 理解Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化
  • 掌握Fe³⁺的检验方法
知识点一:铁的性质
铁的化合价
铁是银白色金属,有磁性。铁常见化合价为 +2 和 +3 价。遇弱氧化剂(S、HCl、CuSO₄)生成 Fe²⁺;遇强氧化剂(Cl₂、HNO₃)生成 Fe³⁺。
典型反应
  • Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑(生成Fe²⁺)
  • 2Fe+3Cl₂=2FeCl₃(生成Fe³⁺)
  • Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu(湿法炼铜)
知识点二:Fe²⁺与Fe³⁺的转化
相互转化
Fe²⁺→Fe³⁺(被氧化):加氯水、KMnO₄、HNO₃等氧化剂,如 2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl⁻;Fe³⁺→Fe²⁺(被还原):加Fe、Cu、KI等还原剂,如 2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺。
颜色与现象
  • Fe²⁺溶液浅绿色,Fe³⁺溶液黄色或棕黄色
  • Fe(OH)₂白色沉淀,迅速变灰绿最后变红褐
  • Fe(OH)₃红褐色沉淀
知识点三:Fe³⁺的检验
KSCN法
向溶液中加入 KSCN 溶液,若变血红色,说明含 Fe³⁺:Fe³⁺+3SCN⁻=Fe(SCN)₃。Fe²⁺遇KSCN不变色,再加氯水变红可检验Fe²⁺。
Fe²⁺
浅绿
2Fe²⁺+Cl₂→2Fe³⁺
+2价
Fe³⁺
黄色
Fe³⁺+3SCN⁻→血红
+3价

🎬 动画讲解

📢
点击「播放动画」按钮开始学习...

🧪 互动实验:Fe(OH)₂氧化过程

💡 调节通入氧气量,观察沉淀颜色变化
⚙️ 实验参数
📋 实验结论
Fe(OH)₂是白色沉淀,在空气中迅速被氧化:4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃,颜色由白色→灰绿色→红褐色。通氧量越大、时间越长,氧化越完全,最终生成红褐色Fe(OH)₃。

📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1Fe³⁺检验
如何检验某溶液中是否含有Fe³⁺?
🔍 解题过程
1取少量待测液于试管中,滴加KSCN溶液。
2若溶液变为血红色,说明含Fe³⁺(Fe³⁺+3SCN⁻=Fe(SCN)₃);若不变色,则不含Fe³⁺。检验Fe²⁺可先加KSCN不变色,再加氯水变红。
✅ 加KSCN溶液变血红色,说明含Fe³⁺。
例题 2离子方程式书写
写出氯化铁溶液与铁粉反应的离子方程式,并说明现象。
🔍 解题过程
1Fe³⁺有氧化性,Fe有还原性,发生反应:2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺。
2现象:黄色(棕黄)溶液逐渐变为浅绿色,铁粉逐渐溶解。这是Fe³⁺被还原为Fe²⁺的过程。
✅ 2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺;溶液由黄色变浅绿色。

🚀 拓展提升

铁的存在与冶炼

铁在地壳中含量居金属第二位(仅次于铝),主要以氧化物形式存在(赤铁矿Fe₂O₃、磁铁矿Fe₃O₄)。工业用高炉炼铁:Fe₂O₃+3CO=2Fe+3CO₂(高温)。

亚铁盐的保存

  • Fe²⁺易被空气氧化,需密封保存
  • 加少量铁粉防止Fe²⁺被氧化
  • 滴加少量酸抑制水解
  • 配制时现配现用

铁元素与人体健康

铁是血红蛋白的重要组成元素,参与氧气的运输。缺铁会引起贫血,可通过食用含铁丰富的食物(肝脏、菠菜等)或服用补铁剂补充。

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题★☆☆ 基础
铁与足量稀盐酸反应生成?
AFeCl₃
BFeCl₂
CFe(OH)₂
DFe₂O₃
第 2 题★☆☆ 基础
检验Fe³⁺常用的试剂是?
ANaOH
BKSCN
CBaCl₂
DAgNO₃
第 3 题★★☆ 巩固
下列反应能实现Fe³⁺→Fe²⁺转化的是?
A加入铁粉
B加入氯水
C加入KMnO₄
D加入NaOH
第 4 题★★☆ 巩固
Fe(OH)₂在空气中被氧化的最终产物是___色沉淀(填颜色)。
第 5 题★★★ 拓展
向FeCl₂溶液中滴加氯水,反应的离子方程式为___(用Fe²⁺、Cl₂、Fe³⁺、Cl⁻表示)。

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
🎉

课程完成!

恭喜你完成了「铁及其化合物」的学习!

📌 核心要点:
① 铁遇弱氧化剂生成Fe²⁺,遇强氧化剂生成Fe³⁺
② Fe²⁺浅绿色,Fe³⁺黄色,可相互转化
③ Fe(OH)₂白色→灰绿→红褐(Fe(OH)₃)
④ 检验Fe³⁺用KSCN变血红色
⑤ Fe²⁺检验:加KSCN不变色再加氯水变红