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1、第第第第2 2节节节节 几种重要几种重要几种重要几种重要的金属化合物的金属化合物的金属化合物的金属化合物第三课时第三课时 铁的重要化合物铁的重要化合物1铁在地壳中的含量仅次于氧，硅和铝，居第 位，在金属中居第 位.42铁是较为活泼的金属，所以在自然界中以化合态形式存在。而在其中铁的氧化物是重要的一部分。2FeOFeO是一种黑色粉是一种黑色粉末，不稳定，在末，不稳定，在空气里会迅速被空气里会迅速被氧化为氧化为FeFe3 3O O4 4。Fe2O3是一种是一种红棕色红棕色粉末，粉末，俗称铁红。俗称铁红。FeFe3 3O O4 4是一种复杂的化是一种复杂的化合物，是具有磁性的合物，是具有磁性的黑色晶
2、体，俗称黑色晶体，俗称磁性磁性氧化铁氧化铁，是，是磁铁矿磁铁矿的的主要成分。主要成分。 1.铁的氧化物及物理性质：3FeO+2H+Fe2+H2O Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O 2.化学性质：碱性氧化物：FeO和和 Fe2O34Fe3O4是一种复杂的化合物，在Fe3O4晶体中存在着两种不同价态的铁离子，有的为了便于理解，常把Fe3O4看做是FeOFe2O3 的形式。若将其视为一种盐，其化学式为Fe(FeO2)2。 Fe3O4是纯净物。补充：Fe3O4+8H+Fe2+ +2Fe3+4H2O5三、铁的重要化合物三、铁的重要化合物 1、铁的氧化物、铁的氧化物 氧化亚铁氧化亚铁 FeO三氧化二铁
3、三氧化二铁 Fe2O3四氧化三铁四氧化三铁 Fe3O4（FeOFe2O3）颜色、状态颜色、状态俗俗 称称铁元素价态铁元素价态溶解性溶解性稳定性稳定性与酸反应与酸反应黑色粉末黑色粉末 +2难溶于水难溶于水 FeO+2H+Fe2+H2O 红棕色粉末红棕色粉末 铁铁 红红+3难溶于水难溶于水 不稳定不稳定稳稳 定定Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O 黑色晶体黑色晶体 磁性氧化铁磁性氧化铁 +2、+3难溶于水难溶于水 稳稳 定定Fe3O4+8H+Fe2+ +2Fe3+4H2O与CO反应 FexOy + y CO=高温 = x Fe + yCO262.铁的氢氧化物：铁的氢氧化物：Fe(OH)2和和Fe
4、(OH)3实验实验3-9：在在FeCl3、FeSO4分别加入分别加入NaOH溶液溶液 FeCl FeCl3 3溶液溶液 FeSO FeSO4 4溶液溶液加入加入NaOHNaOH溶液溶液化学方程化学方程式式7氢氧化铁NaOH溶液溶液FeCl3溶液溶液红褐色红褐色沉淀沉淀2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O（红红褐色褐色） （红红棕色棕色）Fe3+ 3OH Fe(OH)3（1）制法）制法:8氢氧化亚铁 长滴管长滴管 NaOH 溶液溶液 新制新制 FeSO4 溶液溶液 白白色色沉沉淀淀，迅迅速速变变成成灰灰绿绿色色，最最后后变变成成红红褐色。褐色。(白色白色)Fe2+ + 2OH Fe(OH)
5、2 (白色白色) 灰绿色灰绿色 （红褐色红褐色）4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3 9 制取Fe(OH)2沉淀时，通常将配制NaOH溶液的蒸馏水煮沸，而且盛有NaOH溶液的滴管，在向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液时，插入液面以下进行操作(打破常规)，这是为什么？【提示】原因是2价铁元素易被空气中的氧气氧化，故在制取Fe(OH)2时，应尽量排除O2等氧化性物质的干扰。煮沸配制溶液的蒸馏水可以赶走溶解在里面的氧气。将胶头滴管插入溶液深处滴入NaOH溶液，因为溶液深处溶解的氧气少。102.铁的氢氧化物：铁的氢氧化物：Fe(OH)2和和Fe(OH)3实验实验3-9：在在FeC
6、l3、FeSO4分别加入分别加入NaOH溶液溶液 FeCl FeCl3 3溶液溶液 FeSO FeSO4 4溶液溶液加入加入NaOHNaOH溶液溶液化学方程化学方程式式 白色絮状沉淀白色絮状沉淀 灰绿色灰绿色 红褐色沉淀红褐色沉淀 红褐色沉淀红褐色沉淀FeClFeCl3 3 + 3NaOH = + 3NaOH = Fe(OH)Fe(OH)3 3 +3NaCl+3NaClFeSO4 + 2NaOH =Fe（OH）2 + Na2SO44Fe（OH） 2 + O2+2H2O = 4Fe（OH）3 铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐和碱溶液反应制得。和
7、碱溶液反应制得。11（2）铁的氢氧化物性质比较铁的氢氧化物性质比较 氢氧化亚铁氢氧化亚铁Fe(OH)2 氢氧化铁氢氧化铁Fe(OH)3 制制 法法 颜颜 色色溶解性溶解性稳定性稳定性与酸反应与酸反应Fe2+2OH-=Fe(OH)2 Fe3+3OH-Fe(OH)3 灰白色灰白色 红褐色红褐色 难溶于水难溶于水 难溶于水难溶于水 不稳定，受热易分解不稳定，受热易分解不稳定，易被空气中氧不稳定，易被空气中氧气氧化成氢氧化铁气氧化成氢氧化铁 4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3 Fe(OH)2+2H+Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2O Fe2+ Fe(OH)2 Fe(
8、OH)3 Fe3+ OHO2H 123、铁盐和亚铁盐、铁盐和亚铁盐（1）Fe3+离子的检验离子的检验向向FeCl3和和FeCl2溶液中分别加入溶液中分别加入KSCN溶液溶液 滴入滴入KSCN溶液溶液 FeCl3溶液溶液 FeCl2溶液溶液溶液呈红色溶液呈红色溶液颜色无变化溶液颜色无变化 FeCl2 FeCl3Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3（红色络合物）13科学探究：科学探究：在在FeCl3溶液中加入足量溶液中加入足量Fe粉，振荡。再滴粉，振荡。再滴入几滴入几滴KSCN溶液，观察现象；溶液，观察现象；在以上所得到的在以上所得到的FeCl2和和KSCN的混合溶液中，滴加氯水的混合溶液中，滴加
9、氯水(Cl2)，再观察现象。，再观察现象。2Fe3+ + Fe = 3Fe2+FeCl3溶液中加入溶液中加入现象现象 反应的离子方程式反应的离子方程式Fe粉，粉，KSCN溶液溶液氯水，振荡氯水，振荡溶液由黄色变为浅绿溶液由黄色变为浅绿色，滴加硫氰化钾溶色，滴加硫氰化钾溶液，不变为红色液，不变为红色溶液显溶液显红色红色2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl总结：总结：还原剂还原剂+氧化剂氧化剂(Cl2)+还原剂还原剂(Fe)氧化剂氧化剂Fe2+Fe3+（2）Fe3+和和FeFe2+2+的转化的转化14Fe3+和和Fe2+的检验的检验Fe2+：浅绿色：浅绿色Fe3+：棕黄色或黄色：棕黄色
10、或黄色加加NaOH等碱等碱溶液溶液加加KSCN溶液溶液现象：白色沉淀现象：白色沉淀 灰绿色灰绿色 红褐色红褐色Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3现象：现象：红褐色红褐色沉淀沉淀Fe3+3OH-=Fe(OH)3现象：不变红色，若现象：不变红色，若再通再通Cl2则变红色则变红色 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3现象：变现象：变红色红色 Fe3+3SCN- =Fe(SCN)315强氧化剂强氧化剂Cl2、HNO3、O2等等Fe3+Fe2+ FeFeFe2+Fe3+弱氧化剂：弱氧化剂：H+、Cu2+、Fe3+等等
11、强氧化剂：强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等等Zn、Fe、Cu、HI等等Zn、H2、Al、C等等 Zn、CO、Al等等还原剂还原剂还原剂还原剂16 将铁片放入下列溶液中，溶液的质量减将铁片放入下列溶液中，溶液的质量减少少 的是（的是（ ） A、稀、稀H2SO4 B、FeSO4溶液溶液 C、CuSO4溶液溶液 D、稀、稀HCl 练习一C17练习二：下列物质发生反应时，练习二：下列物质发生反应时，其离子方程式正确的是（其离子方程式正确的是（ ）A、三氯化铁溶液中加入过量铁粉、三氯化铁溶液中加入过量铁粉 Fe3+Fe2Fe2+B、向氯化亚铁溶液中通入氯气、向氯化亚铁溶液中通入氯气 2Fe2+ +C
12、l2 = 2Fe3+ + 2Cl -C、氯化铁溶液中通入硫化氢、氯化铁溶液中通入硫化氢 2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + SD、向盛硫化亚铁的容器中加入稀硝酸、向盛硫化亚铁的容器中加入稀硝酸 FeS+2H+Fe2+H2SB18讨论：明矾和硫酸铁溶液为什么可用于净水讨论：明矾和硫酸铁溶液为什么可用于净水 ? 它们溶于水后，分别生成它们溶于水后，分别生成Al(OH)3、 Fe(OH)3胶体，胶体，其具有吸附水中悬浮物或色素的功能，使水中的泥沙等其具有吸附水中悬浮物或色素的功能，使水中的泥沙等悬浮物形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清。悬浮物形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清。实践活动实践活动:
13、 铁盐和铝盐的净水作用（铁盐和铝盐的净水作用（P58）沉淀沉在底部，沉淀沉在底部，溶液接近透明溶液接近透明沉淀沉在底部，沉淀沉在底部，溶液接近透明溶液接近透明浑浊，略浑浊，略有沉降有沉降 有明显沉降，溶有明显沉降，溶液半透明液半透明 有明显沉降，溶有明显沉降，溶液半透明液半透明 无明显变无明显变化化加入硫酸铁溶液加入硫酸铁溶液加入明矾加入明矾不加试剂不加试剂5min2min19阅读：资料卡片阅读：资料卡片铜盐铜盐图图 3-21 出土的古代铜制品上往往覆盖着一层出土的古代铜制品上往往覆盖着一层铜绿铜绿主要成分是主要成分是Cu2(OH)2CO3201. 1.与氧气反应：与氧气反应：2.2.与盐溶液
14、反应：与盐溶液反应：3.3.在潮湿空气中生锈，主要成分是在潮湿空气中生锈，主要成分是Cu2(OH)2CO3。4.4.铜属于重金属，化学性质不活泼，使用铜器皿比较铜属于重金属，化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全，但它变成化合物后，性质就发生了变化。因为安全，但它变成化合物后，性质就发生了变化。因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去活性，铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去活性，所以铜盐溶液都有毒。所以铜盐溶液都有毒。2Cu + O2 +CO2 +H2O =Cu2(OH)2CO32Cu + O2 =2CuO Cu + 2AgNO3 =Cu(NO)3+2AgCu + 2Fe3+ =Cu2+
15、 + 2Fe2+211) Fe与与强氧化剂强氧化剂反应反应(如：如：HNO3、Cl2、Br2等等)生成生成Fe3+的化合物的化合物；2) Fe与与弱氧化剂弱氧化剂反应反应(如：如：H+、S、I2、Fe3+、Cu2+等等)生成生成Fe2+的化合物；的化合物；3) Fe与与O2、H2O(g)反应生成反应生成Fe3O4。4. 铁的化学性质小结铁的化学性质小结如：如：2Fe +3Cl2 = 2FeCl3点燃点燃如：如：Fe+2H+Fe2+H2 3Fe + 4H2O(g)Fe3O4+4H2如：如：Fe + 2Fe3 = 3Fe2225.铁盐和亚铁盐的相互转化铁盐和亚铁盐的相互转化（1）铁化合物：）铁化合
16、物：FeFe3+3+只具有氧化性只具有氧化性遇遇较强还原剂较强还原剂时会被还原成亚铁盐。时会被还原成亚铁盐。 2Fe3+2I-2Fe2+I2 2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+ 2Fe3+S2-2Fe2+S 2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+ 2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+ 2Fe3+Fe3Fe2+ 2Fe2Fe3 3 + Zn( + Zn(少少少少) = 2Fe) = 2Fe2 2 + Zn + Zn2 223高温Fe2O3 + 2Al=Fe2O3 + 3CO=高温2Fe + 3CO22Fe + Al2O3遇遇强还原剂强还原剂时会被还原成单质铁时会被还原成单质铁2Fe
17、3 + 3Zn(多) = 2Fe + 3Zn224（2）亚铁化合物）亚铁化合物 FeFe2+2+既具有氧化性又具有还原性。既具有氧化性又具有还原性。 氧化性：氧化性：遇强还原剂时被还原成单质铁遇强还原剂时被还原成单质铁例：例：Fe2+ Zn = Zn2+Fe FeO + CO= 3FeO +2Al=3Fe + Al2O3Fe + CO225（2）亚铁化合物）亚铁化合物 FeFe2+2+既具有氧化性又具有还原性。既具有氧化性又具有还原性。 还原性：还原性：遇遇较强氧化剂较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物时被氧化成三价铁的化合物例：例：2Fe2+Cl22Fe3+2Cl- 4Fe2+O2+4H+4F
18、e3+2H2O 3Fe2+ + 4H+ +NO3-(稀)3Fe3+NO+2H2O 3FeCl3FeCl2 2 + 4HNO + 4HNO3 3 (稀) = 2FeCl= 2FeCl3 3+Fe(NO+Fe(NO3 3) )3 3 + NO + 2H + NO + 2H2 2O O5Fe5Fe2 2 + 8H + 8H + MnO+ MnO4 4 = 5Fe = 5Fe3 3 + Mn + Mn2 2 + 4H + 4H2 2O O26归纳小结归纳小结不同价态铁元素的转化Fe、Fe2、Fe3之间的“三角”转化(氧化还原反应)Fe的化合价为0，是最低价态，单质铁只表现还原性，Fe2中铁的化合价为2价，处于中间价态，Fe2既有氧化性，又有还原性，Fe3中铁的化合价为3价，为最高价态，Fe3只具有氧化性。27 刚才的发言，如刚才的发言，如有不当之处请多指有不当之处请多指正。谢谢大家！正。谢谢大家！28
