高中化学 专题3_2_3 铁的重要化合物课件 新人教版必修1

铁 的 单 质 与 其 他 物 质 反 应 时 ， 既 可 以 失 去 两 个 电子 ， 也 可 以 失 去 三 个 电 子 ， 也 就 是 说 在 化 合 物 中 铁有 2价 和 3价 两 种 化 合 价 。 你 知 道 吗 ？情景导入 1.了 解 Fe、 Cu的 重 要 化 合 物 的 主 要 性 质 及 应 用 。2.掌 握 Fe2 、 Fe3 的 检 验 方 法 。3.利 用 Fe及 其 化 合 物 的 性 质 推 断 物 质 及 鉴 别 物 质 。教学目标 基础梳理一 、 铁 的 重 要 化 合 物1.铁 的 存 在 铁 在 地 壳 中 的 含 量 仅 次 于 _， 主 要 以 _和_价 化 合 物 的 形 式 存 在 。 氧 、 硅 、 铝 2 3 2.铁 的 氧 化 物(1)物 理 性 质名 称 氧 化 亚 铁 氧 化 铁 四 氧 化 三 铁化 学 式 _ Fe2O3 _俗 名 铁 红 磁 性 氧 化 铁铁 的 化 合 价 _ _ _颜 色 、 状 态 _ _ 黑 色 晶 体溶 解 性 均 不 溶 于 水 Fe3O4 2 3 2、 3FeO黑 色 粉 末 红 棕 色 粉 末 (2)化 学 性 质 FeO不 稳 定 ， 在 空 气 中 受 热 易 被 氧 化 成 _。 FeO和 Fe2O3属 于 _氧 化 物 ， 与 盐 酸 反 应 的 化 学 方程 式 分 别 为 ： FeO 2HCl=FeCl2 H2O， Fe2O3 6HCl=2FeCl3 3H2O。(3)用 途 Fe2O3常 用 做 红 色 油 漆 和 涂 料 ， _(主 要 成 分 是_)是 炼 铁 原 料 。 Fe3O4碱 性 赤 铁 矿Fe 2O3 3.铁 的 氢 氧 化 物 3.铁 的 氢 氧 化 物 Fe(OH)2 Fe(OH)3颜 色 _ _溶 解 性 不 溶 于 水 不 溶 于 水稳 定 性 在 空 气 中 易 转 化为 Fe(OH)3白 红 褐 与 盐 酸 反应 (离 子 方程 式 ) Fe(OH)2 2H =Fe2 2H2O制 备 Fe2 2OH=Fe(OH)2 转化 化 学方 程 式 4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3现 象 白 色 沉 淀 迅 速 变 为 _，最 终 变 为 红 褐 色 灰 绿 色 4.铁 盐 和 亚 铁 盐(1)Fe3 的 检 验 试 剂 ： _ 现 象 ： 含 Fe3 的 溶 液 _K SCN溶 液 变 成 红 色 4.铁 盐 和 亚 铁 盐(2)Fe3 和 Fe2 的 转 化 (3)铁 盐 的 净 水 作 用 向 混 有 少 量 泥 沙 的 浑 浊 水 中 加 入 Fe2(SO4)3溶 液后 ， 会 _。变 澄 清如 FeCl3溶 液 中 加 入 铁 粉 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ：_， 如 向 FeCl2溶 液 中 滴 加 氯 水 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ：_2Fe3Fe=3Fe22Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl 二 、 铜 的 化 合 物1.铜 化 学 性 质 _， 使 用 铜 器 皿 比 较 安 全 。2.铜 属 于 _， 铜 盐 溶 液 都 _， 因 为 Cu2 与 蛋白 质 作 用 ， 使 蛋 白 质 _而 失 去 生 理 活 性 。3.铜 绿 的 主 要 成 分 是 _。不 活 泼重 金 属 有 毒变 性Cu2(OH)2CO3 拓展延伸一 、 Fe2 、 Fe3 、 Fe的 相 互 转 变 铁 三 角 1.Fe只 具 有 还 原 性 ， 可 以 被 氧 化 剂 氧 化(1)与 弱 氧 化 剂 反 应 Fe能 被 S、 Fe3 、 Cu2 、 H 等 较 弱 氧 化 剂 氧 化 为Fe2 ， 如 ： Fe S FeS， Fe 2Fe3 =3Fe2 。(2)与 强 氧 化 剂 反 应 Fe能 被 Cl2、 HNO3等 强 氧 化 剂 氧 化 为 Fe3 ， 如 ：2Fe 3Cl2 2FeCl3。 2.Fe2 既 具 有 氧 化 性 又 具 有 还 原 性(1)与 氧 化 剂 反 应 当 Fe2 遇 到 强 氧 化 剂 (如 Cl2、 HNO3、 K MnO4)时 ，被 氧 化 为 Fe3 ， 如 ： 2Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl(2)与 还 原 剂 反 应 当 Fe2 遇 到 C、 Al、 Zn、 CO等 还 原 剂 时 ， 可 以 被还 原 为 Fe， 如 ： Fe2 Zn=Zn2 Fe， FeO CO Fe CO 2 3.Fe3 具 有 较 强 氧 化 性 ， 可 被 还 原 为 Fe2 或 Fe(1)Fe3 被 C、 CO、 Al等 还 原 为 Fe， 如Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2，Fe2O3 2Al 2Fe Al2O3(2)Fe3 被 Fe、 Cu、 I 等 还 原 为 Fe2 ， 如2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2 【 温 馨 提 示 】 (1)不 同 价 态 的 铁 及 铁 的 化 合 物 在 相 互 转 化 时 ，注 意 所 用 氧 化 剂 和 还 原 剂 的 强 弱 不 同 。(2)亚 铁 盐 保 存 时 ， 为 了 防 止 被 氧 化 为 铁 盐 ， 通常 在 溶 液 中 加 少 量 还 原 铁 粉 或 铁 钉 。 例 1.某 化 合 物 的 溶 液 中 可 能 含 有 下 列 离 子 ， 当 加 入NaOH溶 液 时 ， 有 沉 淀 生 成 ； 另 取 该 化 合 物 的 溶 液 ，并 加 入 铁 粉 ， 溶 液 的 质 量 增 加 ， 该 溶 液 中 一 定 含 有 ( )A Cu2 B Fe3C Al3 D Mg2典型例题分析 【 解 析 】 加 入 铁 粉 溶 液 质 量 增 加 ， 若 为 Cu2 ，Cu2 Fe=Fe2 Cu， 则 溶 液 质 量 减 少 ， 若 为Fe3 ， 反 应 为 Fe 2Fe3 =3Fe2 ， 溶 液 质 量 增 加 ，若 为 Al3 或 Mg2 ， 溶 液 质 量 不 变 。【 答 案 】 B 二 、 Fe3 、 Fe2 的 检 验Fe2 Fe3观 察 法 浅 绿 色 棕 黄 色加 碱(NaOH)法 现 象 ： 白 色 沉 淀 灰 绿 色红 褐 色 沉 淀 现 象 ： 红 褐 色沉 淀加 盐(SCN )法 现 象 ： 加 入 K SCN溶 液无 明 显 现 象 ， 再 滴 入 氯水 溶 液 变 成 红 色 现 象 ： 加 入K SCN溶 液 ， 溶液 变 为 红 色 例 2.能 检 验 某 溶 液 中 有 Fe2 无 Fe3 的 实 验 事 实 是 ( )A 向 溶 液 中 加 入 2滴 K SCN溶 液 立 即 变 红 色B 向 溶 液 中 加 入 少 许 氯 水 后 再 加 2滴 K SCN溶 液 立 即变 红 色C 向 溶 液 中 加 入 2滴 K SCN溶 液 无 明 显 变 化 ， 再 加 入少 许 氯 水 立 即 变 红 色D 向 溶 液 中 加 入 少 许 NaOH溶 液 立 即 产 生 红 褐 色 沉 淀典型例题分析 【 解 析 】 A选 项 证 实 溶 液 中 一 定 含 Fe3 ， 不 一 定 含Fe2 。 B选 项 因 先 加 氯 水 ， 后 加 K SCN溶 液 ， 变 红 色 ， 无法 证 明 原 溶 液 含 Fe2 还 是 Fe3 。 C选 项 先 加 K SCN溶 液 无变 化 ， 证 明 无 Fe3 ， 加 氯 水 后 ， 由 于 2Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl ， 生 成 的 Fe3 与 K SCN反 应 生 成 红 色 物 质 ， 证 明溶 液 中 含 有 Fe2 。 D选 项 证 明 溶 液 中 含 有 Fe3 。【 答 案 】 C 三 、 铜 及 其 化 合 物 的 相 互 关 系1.转 化 关 系 图 2.物 质 颜 色 ： Cu、 Cu2O为 红 色 ； Cu2S、 CuS、 CuO为 黑色 ； CuSO4为 白 色 ； CuSO4溶 液 、 CuSO45H2O、Cu(OH)2为 蓝 色 ； Cu2(OH)2CO3为 绿 色 ； CuCl2为 棕 色 ， 水 溶 液 为 蓝 绿 色 。 科学探究【 探 究 举 例 】 氧 化 铁 和 氧 化 亚 铜 都 是 红 色 粉 末 ，常 用 作 颜 料 。 某 校 一 化 学 实 验 小 组 通 过 实 验 来 探 究 一 红色 粉 末 是 Fe2O3、 Cu2O或 两 者 的 混 合 物 。 探 究 过 程 如 下 ：查 阅 资 料 Cu2O是 一 种 碱 性 氧 化 物 ， 溶 于 稀 硫 酸 生成 Cu和 CuSO 4， 在 空 气 中 加 热 生 成 CuO。热 点 实 验 金 属 氧 化 物 测 定 的 实 验 探 究 提 出 假 设 ： 假 设 1： 红 色 粉 末 是 Fe2O3； 假 设 2： 红 色 粉 末 是Cu2O； 假 设 3： 红 色 粉 末 是 Fe2O3和 Cu2O的 混 合 物 。 设 计 探 究 实 验 取 少 量 粉 末 放 入 足 量 稀 硫 酸 中 ， 在所 得 溶 液 中 再 滴 加 K SCN试 剂 。 (1)若 假 设 1成 立 ， 则 实 验 现 象 是 _。 (2)若 滴 加 K SCN试 剂 后 溶 液 不 变 红 色 ， 则 证 明 原 固 体 粉 末中 一 定 不 含 氧 化 铁 。 你 认 为 这 种 说 法 合 理 吗 ？ _。 简 述 你 的 理 由 ： (不 需 写 出 反 应 的 化 学 方 程 式 _。 (3)若 固 体 粉 末 完 全 溶 解 无 固 体 存 在 ， 滴 加 K SCN试 剂 时 溶液 不 变 红 色 ， 则 证 明 原 固 体 粉 末 是 _， 写 出 发 生反 应 的 离 子 方 程 式 ： _。 延 伸 探 究 ： 经 实 验 分 析 ， 确 定 红 色 粉 末 为 Fe2O3和 Cu2O的 混合 物 。 (4)实 验 小 组 欲 用 加 热 法 测 定 Cu2O的 质 量 分 数 。 取a g固 体 粉 末 在 空 气 中 充 分 加 热 ， 待 质 量 不 再 变 化 时 ，称 其 质 量 为 b g(ba)， 则 混 合 物 中 Cu2O的 质 量 分 数 为_。 【 解 析 】 (1)Fe3 可 与 SCN 生 成 红 色 络 合 物 。 (2)不 合理 ， 若 是 两 者 的 混 合 物 ， 因 Cu2O可 与 稀 硫 酸 作 用 生 成 Cu，Cu可 将 Fe3 还 原 为 Fe2 ， Fe2 不 能 与 SCN 反 应 生 成 红 色络 合 物 。 (3)结 合 (2)的 分 析 可 知 粉 末 一 定 是 两 者 的 混 合 物 ，否 则 若 是 Fe2O3， 会 出 现 红 色 ； 若 是 Cu2O一 定 有 沉 淀 。 (4)加 热 时 只 发 生 反 应 ： 2Cu2O O2 4CuO， 所 以 增 重 的质 量 (b a)g为 参 加 反 应 的 O2的 质 量 ， 依 据 化 学 反 应 方 程 式可 求 出 a g混 合 物 含 有 Cu 2O的 质 量 为 9(b a) g。 【 答 案 】 (1)固 体 完 全 溶 解 ， 溶 液 呈 红 色(2)不 合 理 当 原 固 体 粉 末 为 Fe2O3和 Cu2O的 混 合 物 时 ，加 入 稀 H2SO4后 产 生 的 Fe3 与 Cu反 应 生 成 Fe2 ， 滴 加K SCN溶 液 后 也 不 变 红 色(3)Fe2O3和 Cu2O的 混 合 物 Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O；Cu 2O 2H =Cu Cu2 H2O； 2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2(4) 课堂总结 1.按 下 图 要 求 写 出 下 列 三 个 反 应 的 化 学 方 程 式 ，属 于 离 子 反 应 的 写 出 离 子 方 程 式 。 BC D EF FD课堂训练 【 解 析 】 此 题 从 反 应 转 化 过 程 来 看 ， 唯 一 能 作 为 解 题突 破 口 的 是 红 褐 色 固 体 F。 结 合 题 意 不 妨 设 F即 为 Fe(OH)3固体 。 由 题 可 知 ， A在 不 同 条 件 下 反 应 能 得 到 C和 D， 而 A经 反应 得 到 的 B在 同 一 反 应 中 能 产 生 C和 D， C应 为 低 价 态 ， C经反 应 得 到 E， 而 E经 O2氧 化 可 得 FFe(OH)3。 由 此 可 判 断 E为Fe(OH)2， 则 C为 Fe2 ， 所 以 D为 Fe3 ， 而 B则 应 是 Fe3O4， A是 Fe。 把 推 断 的 结 论 进 行 验 证 ， 符 合 题 意 。 【 答 案 】 Fe3O4 8H =Fe2 2Fe3 4H2O 4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3 3H =Fe3 3H2O铁 元 素 及 其 化 合 物 的 推 断 题 的 解 题 关 键 ：一 是 寻 找 特 征 反 应 及 特 征 现 象 ， 二 是 正 确 运 用 “ 铁 三 角 ” 的转 化 关 系 ， 三 是 注 意 与 其 他 金 属 及 其 化 合 物 知 识 的 综 合 。 化 学 框图 题 综 合 性 强 ， 难 度 大 ， 解 题 时 常 由 于 知 识 的 综 合 性 不 够 ， 找 不到 “ 突 破 口 ” 而 无 法 下 手 。【名师点睛】 2.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 的 离 子 是 _； 铜 单质 _(填 “ 一 定 ” 或 “ 可 能 ” )存 在 。(2)若 氯 化 铜 有 剩 余 ， 则 容 器 中 还 可 能 有 的 离 子 为 _； 铜单 质 _(填 “ 一 定 ” 或 “ 可 能 ” )存 在 。(3)若 氯 化 铁 和 氯 化 铜 都 有 剩 余 ， 则 容 器 中 不 可 能 有 的 单 质 是_， Fe 2 _(填 “ 一 定 ” 或 “ 可 能 ” )存 在 。 【 解 析 】 本 题 考 查 物 质 的 共 存 问 题 ， 依 据 金 属 活动 性 ： Fe Cu， 离 子 氧 化 性 ： Fe3 Cu2 。【 答 案 】 (1)Fe3 、 Cu2 一 定 (2)Fe3 可 能 (3)Fe、 Cu 一 定 3.要 证 明 某 溶 液 中 不 含 Fe3 而 可 能 含 Fe2 ， 进 行 如下 实 验 操 作 时 ， 最 佳 顺 序 是 ( ) 加 足 量 氯 水 加 足 量 K MnO4溶 液 加 少 量 K SCN溶 液A B C D 【 解 析 】 本 题 检 验 方 法 的 关 键 是 Fe3 遇 SCN 反 应 显 红 色 ，而 Fe2 遇 SCN 不 显 红 色 ， 加 入 K SCN溶 液 不 显 红 色 证 明 无 Fe3 ，再 加 氯 水 ， 如 有 Fe2 则 可 被 氧 化 为 Fe3 遇 SCN 反 应 显 红 色 。K MnO4溶 液 也 能 氧 化 Fe2 ， 但 因 其 本 身 呈 紫 色 ， 使 Fe3 与 SCN反 应 显 红 色 不 易 观 察 。【 答 案 】 C解 答 本 题 要 注 意 以 下 两 点 ：(1)首 先 检 验 溶 液 中 是 否 有 Fe 3 ， 可 用 K SCN溶 液 。(2)加 入 氧 化 剂 ， 验 证 溶 液 中 含 有 Fe2 ， 但 要 注 意加 入 的 氧 化 剂 不 能 对 观 察 现 象 产 生 干 扰 。【名师点睛】 4.现 榨 的 苹 果 汁 在 空 气 中 会 由 淡 绿 色 变 为棕 黄 色 ， 其 原 因 可 能 是 ( )A.苹 果 汁 中 的 Fe2 变 成 Fe3B.苹 果 汁 中 含 有 Cu2C.苹 果 汁 含 有 OHD.苹 果 汁 含 有 Fe3【 解 析 】 苹 果 汁 中 的 淡 绿 色 的 Fe2 被 空 气 中的 氧 气 氧 化 成 棕 黄 色 的 Fe3 。【 答 案 】 A 5.下列化合物中，不能由单质直接化合而得到的是()AFeCl2 BFeSCFe3O4 DFeCl3 【 解 析 】 铁 单 质 在 点 燃 条 件 下 可 以 和 Cl2反 应生 成 FeCl3， 和 O2反 应 生 成 Fe3O4， 在 加 热 条 件 下可 以 和 S反 应 生 成 FeS。【 答 案 】 A 6.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 炼 钢 厂 搬 迁 后 ， 附 近 居民 将 不 再 受 到 该 厂 产 生 的 棕 红 色 烟 雾 的 困 扰 。 你 估计 这 一 空 气 污 染 物 可 能 含 有 ( )A FeO粉 尘 B P2O5粉 尘C Fe2O3粉 尘 D SiO2粉 尘 【 解 析 】 Fe2O3呈 棕 红 色 ， 故 炼 钢 厂 产 生 的棕 红 色 烟 雾 是 Fe2O3所 致 。【 答 案 】 C 7.下 列 离 子 的 检 验 方 法 合 理 的 是 ( )A.向 某 溶 液 中 滴 入 K SCN溶 液 呈 红 色 ， 说 明 不 含 Fe2B.向 某 溶 液 中 通 入 Cl2， 然 后 再 加 入 K SCN溶 液 变 红 色 ，说 明 原 溶 液 中 含 有 Fe2C.向 某 溶 液 中 加 入 NaOH溶 液 ， 得 到 红 褐 色 沉 淀 ， 说 明 溶液 中 含 有 Fe3D.向 某 溶 液 中 加 入 NaOH溶 液 得 白 色 沉 淀 ， 又 观 察 到 颜 色逐 渐 变 为 红 褐 色 ， 说 明 溶 液 中 含 有 Fe 2 ， 不 含 有 Mg2 【 解 析 】 A项 说 明 含 Fe3 ， 但 不 能 说 明 是 否 含 Fe2 ；B项 说 明 通 入 Cl2后 溶 液 中 含 有 Fe3 ， 不 能 说 明 原 溶 液 中 是否 含 有 Fe2 ； 因 为 Mg(OH)2为 白 色 沉 淀 ， Fe(OH)2转 化 为Fe(OH)3时 的 颜 色 变 化 会 掩 盖 其 他 白 色 沉 淀 的 现 象 ， 所 以当 溶 液 中 含 有 Mg2 时 ， 会 出 现 同 样 的 上 述 现 象 ， 故 D项 不能 说 明 溶 液 中 是 否 含 Mg2 ， C选 项 正 确 。【 答 案 】 C 8.下 列 离 子 方 程 式 正 确 的 是 ( )A.铁 跟 FeCl3溶 液 反 应 ： Fe Fe3 =2Fe2B.Fe跟 稀 盐 酸 反 应 ： 2Fe 6H =2Fe3 3H2C.FeCl2溶 液 跟 Cl2反 应 ： Fe2 Cl2=Fe3 2ClD.Fe(OH)3跟 盐 酸 反 应 ： Fe(OH)3 3H =Fe3 3H2O 【 解 析 】 A中 电 荷 不 守 恒 ， 应 为 ： Fe2Fe3 =3Fe2 ； B中 违 反 反 应 事 实 ， 应 为 ： Fe2H =Fe2 H2 ； C中 得 失 电 子 、 电 荷 均 不 守 恒 ，应 为 ： 2Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl 。【 答 案 】 D