《铁的重要化合物》课件（2019）

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1、第3课时 铁的重要化合物,一铁的氧化物 1.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气里受热,就迅速被氧化成Fe3O4 2.Fe3O4是一种复杂的化合物,是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁 3.Fe2O3是一种红棕色的粉末,俗称铁红,常用作红色油漆和涂料赤铁矿的主要成分是Fe2O3,是炼铁的主要原料,课前自主学习,4.FeO和Fe2O3都是碱性氧化物,与酸反应的离子方程式分别为: (1)FeO+2H+Fe2+H2O; (2)Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O,二铁的氢氧化物 1.制备,2.与酸的反应 Fe(OH)2+2HClFeCl2+2H2O 2Fe(OH)3+3H2SO4Fe2(SO4)3+

2、6H2O 3.Fe(OH)3的不稳定性 加热Fe(OH)3时,它能失水生成红棕色粉末,反应方程式为:2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,三铁盐和亚铁盐 1.Fe3+的检验 向FeCl3溶液中滴加KSCN,溶液颜色变为红色,发生反应的离子方程式Fe3+3SCN-Fe(SCN)3,向FeCl2中滴加KSCN时,溶液颜色无变化,加入几滴氯水,溶液变为红色,2.Fe3+的氧化性 (1)Fe3+遇到较强的还原剂时,会被还原成Fe2+,如Fe3+与Fe反应的离子方程式为2Fe3+Fe3Fe2+ (2)Fe2+在较强的氧化剂的作用下被氧化成Fe3+,如Fe2+与氯气反应的离子方程式为2Fe2+Cl22F

3、e3+2Cl- 诱思探究:制备Fe(OH)2时,采取哪些措施可以使生成的沉淀不很快变色?,提示:白色的Fe(OH)2沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,是被氧气氧化所致,实验时应设法使生成的Fe(OH)2沉淀不与氧气接触即可达到目的可以采取的措施有: 将配制溶液的蒸馏水加热煮沸,除去溶解的氧气 用胶头滴管向FeSO4溶液中加入NaOH溶液时,将滴管插入FeSO4溶液的液面以下,且不能将滴管中的NaOH溶液全部排出,FeSO4溶液中滴入少量与其不反应且密度较小的有机溶剂(如植物油),形成液封,阻止产生的Fe(OH)2与空气接触 也可设计特殊装置,排除反应体系液面上方的空气比如用H2排除反应装置中

4、的空气,一Fe3+和Fe2+的检验,课堂深化探究,特别提示:检验Fe2+时应先加入KSCN,观察现象,后加入氯水, 顺序不能颠倒,二FeFe2+与Fe3+之间的转化 铁的变价特征是这部分知识的重点和难点,由于Fe的化合价有0+2+3价,所以Fe具有还原性,Fe2+具有还原性和氧化性,Fe3+只有氧化性 不仅Fe2+Fe3+之间可转化,Fe单质跟它们都可以相互转化,我们称为“铁三角”,1.FeFe2+:铁与氧化性比较弱的非金属(如SI2),非氧化性酸(如盐酸稀硫酸),不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应,都可实现这种转化如Fe+S FeS,Fe+2Fe3+3Fe2+,Fe+Cu2+Cu+F

5、e2+ 2.Fe2+Fe:比较活泼的金属(如Zn)CCOH2等可将Fe2+还原为Fe,如FeCl2+ZnZnCl2+Fe 3.FeFe3+:铁与强氧化剂(如Cl2HNO3浓H2SO4)在一定条件下反应都会实现这种转化如: 2Fe+3Cl2 2FeCl3,4.Fe3+Fe:铁盐溶液与活泼的金属(KNaCa除外)反应时,铁可被还原,如: 2FeCl3+3Zn(足量)2Fe+3ZnCl2 5.Fe2+Fe3+:亚铁盐与强氧化剂反应如: 2FeCl2+Cl22FeCl3 6.Fe3+Fe2+:铁盐溶液与比较强的还原剂反应如: Fe+2FeCl33FeCl2 2FeCl3+2NaI2FeCl2+I2+2

6、NaCl,知识点一 铁及其化合物的性质 例1 将铁粉铜粉FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应),试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质 (1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有_ (2)若氯化铜有剩余,则容器中还可能有 _,Fe3+、Cu2+,Fe2+、Fe3+或Cu、Fe2+,典 例 剖 析,(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有_,一定有_ (4)若氯化铁有剩余,则容器中不可能有_,Fe、Cu,Fe2+,Fe、Cu,解析 该题属物质共存问题,解答本题应首先弄清物质间可能发生的反应,凡相互间能发生反应的物质就不可能(大量)共存该题涉及的反应有

7、: Fe+2FeCl33FeCl2 Fe+CuCl2Cu+FeCl2 Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2 (1)若铁粉有剩余,则容器中就不可能有Fe3+、Cu2+,因为它们能发生上述反应,(2)若CuCl2有剩余,则容器中不可能有Fe,可能有Fe2+、Fe3+或Cu、Fe2+ (3)若FeCl3和CuCl2均有剩余,则容器中不可能有Fe、Cu,一定有Fe2+ (4)若FeCl3有剩余,则容器中不可能有Fe、Cu,知识点二 Fe2+Fe3+的检验 例2 要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时最佳顺序为( ) 加入足量氯水 加入足量KMnO4溶液 加入少量NH4SC

8、N溶液 A. B. C. D. 答案 C,解析 考查对铁的性质Fe3+的检验;Fe2+的还原性;培养同学们知识灵活迁移的能力和提高同学们分析问题的能力启示:学习铁及其化合物的性质要抓住价态,从铁元素三种价态的相互转化去认识铁及其化合物间的氧化还原反应规律要熟记Fe3+遇SCN-会生成红色物质的特性加入NH4SCN无红色产生证明无Fe3+,再加氯水,如有Fe2+则可被氧化为Fe3+而使NH4SCN变红色KMnO4也能氧化Fe2+,但KMnO4本身为紫色,加入足量KMnO4后,使Fe3+和NH4SCN显色不易观察,知识点三 氢氧化亚铁的制备 例3 在下图装置中,用NaOH溶液 铁屑稀H2SO4等试

9、剂制备Fe(OH)2 (1)在试管里加入的试剂是 _ (2)在试管里加入的试剂是 _,稀H2SO4铁屑,NaOH溶液,(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管和中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是 答案：(3)检验试管出口处排出H2的纯度,当排出H2纯净时,再夹紧止水夹 (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是 答案：(4)试管中反应生成的H2充满试管和试管,且外界空气不容易进入,解析 制备Fe(OH)2时要注意防止氧化,根据本题所给试 剂,并结合装置图的特点,制备Fe(OH)2,应是在H2还原气氛中 制备,并利用产生的压强差将产生的FeSO4溶液压入到另一

10、试 管中与NaOH反应制得Fe(OH)2,因此在试管中加入的稀H2SO4 铁屑,反应为:Fe+H2SO4FeSO4+H2,在试管中发生反应 2NaOH+FeSO4Fe(OH)2+Na2SO4,因此加入试剂为NaOH溶液,为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管和中加入试剂,打开止水夹,此时在试管中发生反应Fe+H2SO4FeSO4+H2,产生的H2把试管和中的空气排出,检验试管出口处排出的氢气的纯度当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹此时产生的H2使试管中压强增大,使其中的溶液进入试管,发生反应FeSO4+2NaOHFe(OH)2+Na2SO4,生成白色Fe(OH)2沉淀 (4)试管和试管中充满了H

11、2,且外界空气不容易进入,这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,1.下列物质不能通过化合反应得到的是( ) A.Al(OH)3 B.Fe(OH)3 C.Al2O3 D.Fe3O4 答案:A 解析:Fe(OH)3可由4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3反应制得;Al2O3可由4Al+3O2 2Al2O3制得;Fe3O4可由3Fe+2O2 Fe3O4制得;只有Al(OH)3不可以由化合反应制得,课内针对性训练,2.某溶液中可能存在Mg2+Fe2+Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论中正确的是( ) A.一定有Fe2+,一定

12、没有Fe3+Mg2+ B.一定有Fe3+存在,一定没有Fe2+Mg2+ C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+ D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+ 答案:D,解析:由产生白色沉淀可能有Fe2+或Mg2+,而由灰绿色变为红褐色则肯定含有Fe2+,3.下列各组物质都不溶于水,且都能与盐酸反应的是( ) A.FeO、Al2O3 B.CO2、Al2O3 C.Na2O、Fe2O3 D.FeCl3、Fe3O4 答案:A 解析:CO2、Na2O、FeCl3能溶于水,CO2、FeCl3不与盐酸反应,4.下列离子反应方程式中,书写不正确的是( ) A.向Fe2(SO4)3溶液中滴

13、加过量氨水:Fe3+3OH-Fe(OH)3 B.向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液:Fe2+2OH-Fe(OH)2 C.Fe2O3溶于盐酸:Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O D.Fe(OH)3溶于盐酸:Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2O 答案:A 解析:NH3H2O是弱电解质,不能拆成离子的形式,基础强化 1.世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量,位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的干扰你估计这一空气污染物可能含有( ) A.Fe3O4粉尘 B.P2O5粉尘 C.Fe2O3粉尘 D.SiO2粉尘 答案:C,课后优化训练,解析:钢铁厂产生的棕

14、红色烟雾对环境有较大的污染根据常理,可以知道烟雾中含有铁的某种化合物,结合铁的不同氧化物颜色,Fe2O3为棕红色固体,可以知道,这种烟雾的主要成分为Fe2O3,2.某水体中含有较多的泥沙及其他悬浮物,下列物质中不能用来净化此水的是( ) A.KCl B.Fe2(SO4)3 C.KAl(SO4)2 D.FeCl3 答案:A 解析:Fe2(SO4)3、FeCl3可产生Fe(OH)3胶体,能用于净水,KAl(SO4)2溶液可产生Al(OH)3胶体,也可用于净水,3.检验实验室配制的FeCl2溶液是否被氧化变质,应选用的最适宜的试剂是( ) A.稀硝酸 B.KSCN溶液 C.KMnO4 D.氯水 答案

15、:B 解析:FeCl2被氧化变质会生成FeCl3,只要检验溶液中是否会有Fe3+即可,用KSCN溶液检验Fe3+最适宜,4. 某溶液中有NH 、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是( ) A.NH B.Mg2+ C.Fe2+ D.Al3+ 答案:AC,解析:加入过量的氢氧化钠后,微热,发生反应:Fe2+2OH- Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3、Al3+4OH-AlO +2H2O,NH +OH-NH3+H2O,Mg2+2OH-Mg(OH)2,再加入 过量盐酸后,上述两种沉淀溶解,生成Fe3+、Mg2+,而AlO 与H+ 反应生成Al3+,故减少的离子有Fe2+、NH ,5.某种催化剂为铁的氧化物,将少许样品溶于稀盐酸中,加适量氯水,滴加KSCN溶液后出现红色,则该催化剂中铁元素价态为( ) A.只有+3 B.只有+2 C.+2+3都有 D.