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1、第三讲 铁及其化合物,1了解铁及其重要化合物的主要性质和应用。 2以Fe2、Fe3为例理解变价金属元素的氧化还原反应。,一、铁 铁的存在形态 在地壳中铁的含量位于第_位，在自然界铁既有游离态(存在于陨石中)，也有化合态，主要化合价为_，其_更稳定。 铁的化学性质 (1)与非金属反应 Fe与较强的氧化剂反应生成_价化合物； Fe与较弱的氧化剂反应生成_价化合物。,1,2,四,2、3,3价化合物,3,2,(3)与酸反应 与非氧化性酸反应产生H2 如与稀H2SO4、盐酸等反应，其离子方程式为：_ _。 与氧化性酸反应不生成H2 过量铁与稀硝酸反应的化学方程式为_ _， 少量铁与足量稀硝酸反应的化学方
2、程式为_ _。 常温下铁、铝遇冷的浓HNO3、浓H2SO4时表面会生成一层致密的_薄膜，化学上称为_，属于_变化(填“物理”或“化学”)。,2H,Fe=H2Fe2,3Fe,8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O,Fe,4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O,钝化,化学,氧化物,二、铁的氧化物,黑色,红棕色,黑色,2,3,2，3,Fe3O4是碱性氧化物吗？Fe3O4可写作FeOFe2O3，能否认为Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物？,三、铁的氢氧化物和盐类 1用化学方程式或离子方程式表示下列变化 _； _ _； _,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,Fe(OH)22H=
3、Fe22H2O,Fe22OH=Fe(OH)2,Fe(OH)33H=Fe33H2O,_； _ _。 以上反应属于氧化还原反应的是_，说明2价Fe与3价Fe之间在氧化剂、还原剂的作用下可以_，Fe2具有_，Fe3具有_性。Fe(OH)2不稳定，容易被空气中的_。 反应、说明了Fe(OH)2、Fe(OH)3具有_性，能与_反应生成盐和水。,Fe33OH=Fe(OH)3,2Fe2Cl2=2Fe32Cl,2Fe3Cu=Cu22Fe2,2,3,、,相互转化,还原性,氧化,O2氧化生成Fe(OH)3,碱,酸,4反应、说明了Fe(OH)2、Fe(OH)3的_。 5FeCl2、FeCl3的水溶液显_性，说明Fe
4、2、Fe3具有 _性。 6检验溶液中是否有Fe3的方法是：向溶液中加入 _溶液，现象是_。 7Fe(OH)2、Fe(OH)3的颜色分别是_、_，Fe2、 Fe3在水溶液中的颜色分别是_、_。,制备方法,酸,水解,KSCN,溶液显红色,白色,红褐色,浅绿色,棕黄色,Fe(OH)3分别与足量的HCl、HI反应有何异同？ 提示 Fe(OH)3作为一种碱与酸反应生成盐和水，但Fe3有较强的氧化性，若酸为还原性酸(如H2S、HI)则再发生氧化还原反应，故与HCl反应只是中和反应，而与HI反应的方程式如下：2Fe(OH)36HI=2FeI2I26H2O。,铁的三角关系,五个措施 实验室制备氢氧化亚铁的防氧
5、化措施 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶解的氧气。 (2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的 亚铁盐溶液底部，再慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。 (4)充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。 (5)用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶 液，利用新产生的Fe2与OH反应制取。,六种方法 1Fe2的检验方法： (1)含有Fe2的溶液呈浅绿色。 (2)向待检溶液中滴加NaOH溶液或氨水，产生白色絮状 沉淀，露置在空气中一段时间后，沉淀变为灰绿色，最 后变为红褐色，说明含Fe2。 (3)向待检液中先滴加KSCN溶液，无变化，再滴加
6、新制 的氯水，溶液显红色，说明含Fe2。 2Fe3的检验方法： (1)含有Fe3的溶液呈黄色。 (2)向待检液中滴加NaOH溶液或氨水，产生红褐色沉 淀，说明含Fe3。 (3)向待检液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色，说明含 Fe3。,1判断离子共存 (1)Fe2、Fe3均水解，与 等因水解相互促进，在溶液中不能大量共存。,Fe2 Fe3,、 的性质应用,2盐溶液的配制与保存 (1)Fe2的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2被氧化；加 少量相应的酸，防止Fe2水解。 (2)Fe3的盐溶液：加少量相应的酸，防止Fe3水 解。 3制取Fe(OH)3胶体 4制备无水FeCl3,5氧化性、还原性关系 氧化性
7、：Cl2Br2Fe3I2S 还原性：ClBrFe2IS2 6除杂方法 (1)Fe2(Fe3)：加Fe粉，过滤； (2)FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2； (3)FeCl2(CuCl2)：加Fe粉，过滤。,将1.12 g铁粉加入25 mL 2 molL1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是 ( )。 A铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl基本保持不变 B往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液变红色 CFe2和Fe3物质的量之比为51 D氧化产物和还原产物的物质的量之比为25 答案 B,【典例1】,把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol N
8、O，下列说法正确的是 ( )。 A反应后生成的盐只为Fe(NO3)3 B反应后生成的盐只为Fe(NO3)2 C反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比 为13 D反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比 为31,【应用1】,答案 C,取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，得到沉淀X和滤液Y。下列叙述正确的是 ( )。 A上述四种氧化物对应的水化物中，Al(OH)3酸性最强 B向沉淀X中逐滴加入硝酸，沉淀慢慢溶解 C溶液Y中的阳离子主要是Mg2、Al3、Fe3、H D溶液Y中加入过量氨水，所得沉
9、淀为Fe(OH)3和 Mg(OH)2,【应用2】,解析 MgO2HCl=MgCl2H2O，Al2O36HCl=2AlCl33H2O，Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，SiO2不与HCl反应，SiO2也不与HNO3反应，B错误；溶液X中阳离子有Mg2、Al3、Fe3、H，C正确；加入NH3H2O时，生成Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，D错误。 答案 C,一、Fe2、Fe3的鉴别,铁的重要化合物的鉴别和制备,二、常见铁的重要化合物的制备与保存 1制备FeSO4溶液时通常采用的方法 (1)用FeSO47H2O制备，先在烧杯中加入少量稀硫酸然 后加入适量的FeSO47H2O
10、晶体，然后加水溶解。 (2)用稀H2SO4与Fe反应制备。 2实验室保存FeSO4需采取的措施 酸要过量，以防止Fe2水解，在溶液中加入铁钉以防 止Fe2被氧化。 3制备FeCl3溶液和FeCl3晶体 由于Fe3水解能力较强，当pH4时，Fe3即可形成 Fe(OH)3沉淀。在配制FeCl3溶液时，应先将固体盐溶 于少量相应的酸中抑制Fe3水解，再加水稀释至所需 浓度。在制FeCl3固体时，加热浓缩FeCl3稀溶液时应 在HCl氛围中进行。,(2012淄博质检)化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸反应生成FeCl2还是FeCl3”。请你参与探究并回答有关问题： (1)一位
11、同学用向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2。可观察到的实验现象是_ _，反应过程中发生反应的化学方程式是_。 (2)另一位同学向反应后的溶液中先滴加KSCN溶液，再向其中滴加新制氯水，溶液呈现红色，但当滴加过量新制氯水时，却发现红色褪去。为了弄清溶液红色褪去的原因，同学们查到如下资料：,【典例2】,.氯水具有很强的氧化性。 于是同学们提出两种假设： 第一种假设是：Cl2可将Fe3氧化为FeO42-，请写出该离子反应方程式_ _。 第二种假设是：_，提出该假设的理论依据是_ _。,解析 (1)向含有Fe2的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色的Fe(OH)2沉淀，后迅速变灰
12、绿色，最终变成红褐色的Fe(OH)3沉淀。 (2)红色褪去的原因可能是氯水的加入氧化了Fe3或SCN。根据得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒配平该离子方程式。第二种假设可能是SCN被Cl2氧化。 答案 (1)产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变成红褐色 FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl36H2O晶体。 (图中夹持及尾气处理装置均已略去),【应用3】,(1)装置B中发生反应的化学方程式是_ _。 (2)装置E中的现象是_ _。 (3)停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3的操作方法：_。,(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl36H2O晶体，设计流程如下： 步骤中通入Cl2的作用是_ _。 步骤从FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶体的主要操作包括：_
