淺談鐵的化合物的性質及檢驗

薛之娟

鐵在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居于第四位，主要以+2和+3價化合物的形式存在。它是高考中涉及的唯一過渡元素，鐵在周期表的位置是第四周期第Ⅷ族，原子序數是26，核外電子排布是2.8.14.2。

一、鐵的氧化物

鐵的常見氧化物有哪些？顏色如何？它們是否都與酸反應？如果能，寫出離子方程式。

FeO黑色。FeO+2H+=Fe2++H2O。在空氣里受熱，就迅速被氧化成Fe3O4

Fe2O3紅棕色。Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。俗稱“鐵紅”用作紅色油漆和涂料

Fe3O4磁性黑色固體。Fe3O4+ 8H+=Fe2++2Fe3++4H2O。它是磁鐵的成分

鐵的氧化物 ：氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵都不溶于水，也不與水起反應。FeO和Fe2O3是堿性氧化物，都能與酸起反應。四氧化三鐵因為與酸反應生成兩種鹽不屬于堿性氧化物。

二、鐵的氫氧化物

鐵有兩種氫氧化物，它們可以分別有相對應的可溶性鹽與堿溶液起反應制得。

重點是Fe2++2OH-= Fe（OH）2↓4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓

與稀鹽酸、稀硫酸反應生成對應的鹽和水

Fe（OH）2+2H+=Fe2++2H2O

Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O

為了提高學生的自主創新能力，在課堂教學中，教師應該開展設計型、科研型的實驗。通過觀察實驗，了解現象與本質的關系，使學生進一步掌握用實驗的方法，將化學中物質的量化問題上，改變投料比，進行對比實驗。例如，在新課標必修1“幾種重要的金屬化合物”這一節課中，我們設計探究教學法進行教學，探究鐵的化合物的性質。因為Fe2+易被氧化，FeSO4溶液用Fe和H2SO4現用現制。具體步驟如下：在2支試管里分別加入少量FeCl3、Fe和稀H2SO4溶液，讓學生觀察并記錄溶液顏色，然后滴入NaOH溶液。觀察并記錄描述發生的現象。

三、Fe3+的檢驗

Fe3+離子遇到KSCN溶液變成血紅色，我們可以利用這一反應檢驗Fe3+的存在。

但是 Fe2+遇到KSCN溶液沒有顏色變化。這兩種離子也可用NaOH溶液鑒別，二者與NaOH溶液反應現象不同，Fe3與NaOH溶液反應產生紅褐色沉淀，反應原理：Fe3++3OH-=Fe（OH）3。Fe（OH）3是紅褐色沉淀。Fe2+與NaOH溶液混合產生白色沉淀→灰綠色→紅褐色。反應原理：Fe3++2OH-=Fe（OH）24Fe（OH）2 +O2+2H2O=4Fe（OH）3其中Fe（OH）2是白色沉淀，短時間可以觀察到。

四、Fe3+與Fe2+的相互轉化（科學探究）

學習，Fe、Fe3+、Fe2+三者之間的相互轉化關系，并要求正確寫出有關的氧化還原反應的離子方程式：我們可以在2支試管里分別加入少量FeCl3、Fe和稀H2SO4溶液，各滴入幾滴KSCN溶液。讓學生觀察并記錄溶液顏色。也可以做對比實驗：

（1）在盛有3ml FeCl3 溶液的試管中，加足量鐵粉，振蕩試管觀察試管顏色變化。溶液顏色由原來黃色逐漸變成淺綠色，并讓學生記錄。顏色變化的原因是Fe3+遇到較強還原劑時，被還原成Fe2+反應原理：2Fe3++Fe=3Fe2+

（2）充分反應后，滴加幾滴KSCN溶液。觀察溶液顏色沒變化，讓學生記錄， 原因是溶液中現在只有Fe2+沒有Fe3+，且Fe2+與KSCN溶液沒有顯色變化 。

（3）取少量上層清液倒入另一試管，再加幾滴氯水，振蕩試管觀察試管顏色變化。溶液顏色迅速變成血紅色，讓學生做記錄。顏色變化的原因是Fe2+遇較強氧化劑時，會被氧化成Fe3+，反應原理：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++3scn-= Fe（scn）3Fe（scn）3顯血紅色。

“鐵三角”的這部分知識既是教學重點也是難點，又是歷年高考的熱點。所以高一學生對這部分內容的學習是非常重要的，也為將來高三復習打好基礎，要讓學生學得扎實，對這部分知識有更深刻地理解，結合這部分內容，我準備了幾個問題，讓學生自己總結。

（1）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

（2）2Fe+3Cl2=2FeCl3

（3）2FeCl2+Cl2=2FeCl3

（4）2Fe3++Fe=3Fe2+

（5）FeO+H2=Fe+H2O

（6）Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O

Fe→Fe2+加弱氧化劑，如：S、I2、H+（非氧化性酸、Cu2+等）

Fe→Fe3+加強氧化劑，如：Cl2、HNO3等）

總之，鐵及其鐵的化合物是高中化學中金屬學習的重點和難點，教師應多加強方程式的練習，在此基礎上并適當增加些計算題的練習，注意題目的選擇，以增加學生的信心和興趣。

【責編 張景賢】