山东省冠县一中高一化学 铁的重要化合物课件

第三课时铁的重要化合物第三课时铁的重要化合物一、铁的氧化物一、铁的氧化物1物理性质物理性质名称名称氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名俗名 氧化铁氧化铁铁的化合价铁的化合价232(占占1/3)、3(占占2/3)颜色、状态颜色、状态 色粉末色粉末 色粉末色粉末 色晶体色晶体溶解性溶解性都不溶于水都不溶于水铁红铁红磁性磁性黑黑红棕红棕黑黑2化学性质化学性质(1)FeO不稳定，在空气中受热易被氧化成不稳定，在空气中受热易被氧化成Fe3O4.(2)FeO和和Fe2O3都是都是 氧化物，与酸反应的离子方程式分别氧化物，与酸反应的离子方程式分别为：为： ； . 碱性碱性FeO2H= =Fe2H2OFe2O36H= =2Fe33H2O根据根据Fe3O4中中Fe的化合价，有时可把的化合价，有时可把Fe3O4写成写成FeOFe2O3.试写出试写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式与盐酸反应的化学方程式提示：提示：Fe3O48HCl= =FeCl22FeCl34H2O.二、铁的氢氧化物二、铁的氢氧化物1铁的氢氧化物的制备铁的氢氧化物的制备实验操作实验操作实验现象实验现象化学方程式化学方程式试管中有试管中有 色色沉淀生成沉淀生成 Fe33OH= = Fe(OH)3红褐红褐实验操作实验操作实验现象实验现象化学方程式化学方程式试管中先生成试管中先生成 色沉淀，迅速变色沉淀，迅速变成成 色，最后色，最后变成变成 色色 Fe22OH= =Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O= =4Fe(OH)3灰绿灰绿白白红褐红褐2Fe(OH)3的分解的分解加热加热Fe(OH)3时，它能失水生成红棕色的时，它能失水生成红棕色的Fe2O3粉粉末方程式为：末方程式为： .印刷电路板上有铜箔，刻制印刷电路时，要用印刷电路板上有铜箔，刻制印刷电路时，要用FeCl3溶液作为溶液作为“腐蚀液腐蚀液”你能写出反应的化学方程式你能写出反应的化学方程式吗？其中体现了吗？其中体现了FeCl3的什么性质？的什么性质？提示：提示：2FeCl3Cu= =CuCl22FeCl2，其中，其中FeCl3作氧化剂，作氧化剂，体现了氧化性体现了氧化性.1铁元素有铁元素有2、3价，故铁的氧化物只有价，故铁的氧化物只有FeO和和Fe2O3两两种种()2铁的氧化物都为黑色固体铁的氧化物都为黑色固体()3向向FeCl3溶液中加入溶液中加入KSCN溶液，生成了红色沉淀溶液，生成了红色沉淀()提示：提示：错误，现在知道的铁的氧化物有错误，现在知道的铁的氧化物有FeO、Fe3O4和和Fe2O3三种三种提示：提示：错误，错误，Fe2O3为红棕色粉末为红棕色粉末提示：提示：错误，错误，FeCl3和和KSCN生成的是红色溶液，而非沉淀生成的是红色溶液，而非沉淀4Fe3遇到还原剂遇到还原剂Zn，只能生成，只能生成Fe2.()5FeO在空气中易被氧化为在空气中易被氧化为Fe2O3.()6检验溶液中的检验溶液中的Fe2，可先加氯水，再加，可先加氯水，再加KSCN 溶液溶液()提示：提示：错误，错误，Zn(足量足量)可将可将Fe3还原成铁单质还原成铁单质提示：提示：错误，错误，FeO会被氧化成会被氧化成Fe3O4，而不是，而不是Fe2O3.提示：提示：错误，先加氯水，会直接将错误，先加氯水，会直接将Fe2氧化成氧化成Fe3，无法，无法检验出检验出Fe2，Fe2的检验是先加的检验是先加KSCN溶液不变色，再加溶液不变色，再加氯水变红色，可以证明有氯水变红色，可以证明有Fe2.一、铁的氢氧化物的比较一、铁的氢氧化物的比较化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态色态白色固体白色固体红褐色固体红褐色固体溶解性溶解性难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水物质类别物质类别二元弱碱二元弱碱三元弱碱三元弱碱与非氧化性与非氧化性酸反应酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O 实验室制备实验室制备Fe(OH)2的注意事项：的注意事项： 教材中有关教材中有关Fe(OH)2制备方法，实际上只能观察到瞬制备方法，实际上只能观察到瞬间的间的Fe(OH)2白色沉淀白色沉淀(几乎分辨不出来几乎分辨不出来)要想较长时间观要想较长时间观察到白色沉淀的生成，关键是怎样降低反应体系中氧气的察到白色沉淀的生成，关键是怎样降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量常采用的方法有：存在量和操作过程中氧气的引入量常采用的方法有： (1)采用新制备的纯亚铁盐溶液采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2易被空气中的氧气易被空气中的氧气氧化成氧化成Fe3)； (2)将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气除去溶解的氧气)； （3）将碱直接加到亚铁盐溶液的底）将碱直接加到亚铁盐溶液的底部部使使Fe（HO）2与空气隔离与空气隔离； (4)在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水小，而又不溶于如加入苯等密度比水小，而又不溶于水的有机溶剂水的有机溶剂)装置如图所示装置如图所示 由于苯的液封作用，防止了生成由于苯的液封作用，防止了生成的的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观被氧化，因而可较长时间观察到白色察到白色Fe(OH)2沉淀沉淀二、二、 Fe3、Fe2、Fe的相互转变的相互转变“铁三角铁三角” (1)Fe3、Fe2与与Fe在相互转化时，要注意所用氧化剂和在相互转化时，要注意所用氧化剂和还原剂的强弱还原剂的强弱 (2)利用上述转化关系，可总结出不同价态的铁的化合物利用上述转化关系，可总结出不同价态的铁的化合物的性质、用途、试剂保存、除杂等知识如的性质、用途、试剂保存、除杂等知识如Fe2的溶液中含的溶液中含Fe3，可加入，可加入Fe粉以除去粉以除去Fe3.Fe2Fe3颜色法颜色法浅绿色浅绿色棕黄色棕黄色加碱法加碱法反应：反应：Fe22OH=Fe(OH)2(白色白色) 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(红褐色红褐色)现象：红褐色沉现象：红褐色沉淀淀反应：反应：Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色红褐色)三、Fe3 、 Fe2的检验的检验Fe2Fe3加盐加盐(SCN法法)现象：加入现象：加入KSCN溶液无明显现溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液象，再滴入氯水变成红色溶液反应反应: 2Fe2Cl2=2Fe33ClFe33SCN=Fe(SCN)3(红色红色)现象：加入现象：加入KSCN溶液，溶溶液，溶液变为红色液变为红色反应：反应：Fe33SCN= Fe(SCN)3(红色红色) (1)含含Fe3的溶液与含的溶液与含SCN的溶液混合后的现象不是出现的溶液混合后的现象不是出现红色沉淀，而是形成红色溶液红色沉淀，而是形成红色溶液 (2)鉴别鉴别Fe3与与Fe2也可以用其他试剂，如也可以用其他试剂，如KMnO4溶液分别溶液分别加入少量加入少量KMnO4溶液，振荡，能使溶液，振荡，能使KMnO4溶液褪色的是溶液褪色的是Fe2，不能使之褪色的是不能使之褪色的是Fe3.考查点一含铁物质间的转化考查点一含铁物质间的转化例例1已知已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系回为常见的金属单质，根据下图所示的关系回答下列问题答下列问题(1)确定确定B、D、E的化学式，的化学式，B为为_，D为为_，E为为_(2)写出写出的化学方程式及的化学方程式及的离子方程式：的离子方程式：_，_，_.答案答案(1)Fe3O4FeCl3Fe(OH)2(2)4Fe(OH)2O22H2O= =4Fe(OH)32Fe2Cl2= =2Fe32ClFe2Fe3= =3Fe2解析解析本题中找到本题中找到“突破口突破口”“”“红褐色固体红褐色固体F”，就可迅速得出就可迅速得出F是是Fe(OH)3.从而得出从而得出A为为Fe，黑色晶体，黑色晶体B为为Fe3O4，继而推出，继而推出C为为FeCl2，D为为FeCl3，E为为Fe(OH)2.反应反应：Fe3O48HCl= =FeCl22FeCl34H2O反应反应：2FeCl2Cl2= =2FeCl3反应反应：Fe2FeCl3= =3FeCl2反应反应：4Fe(OH)2O22H2O= =4Fe(OH)3关键一点关键一点 解答与铁有关的问题时，要熟记有关铁的特征性解答与铁有关的问题时，要熟记有关铁的特征性质例如：质例如：Fe2为浅绿色，为浅绿色，Fe3为棕黄色，为棕黄色，Fe3与与SCN反反应使溶液显红色的特性，空气中应使溶液显红色的特性，空气中Fe2与与OH反应时沉淀颜反应时沉淀颜色的特征变化等色的特征变化等已知硝酸能将已知硝酸能将Fe2氧化为氧化为Fe3.下列物质反应后一定有下列物质反应后一定有3价铁生成的是价铁生成的是 ()过量的过量的Fe与与Cl2反应反应Fe与过量稀硫酸反应与过量稀硫酸反应FeCl2溶液中通入少量溶液中通入少量Cl2Fe和和Fe2O3的混合物溶于盐酸中的混合物溶于盐酸中A只有只有B只有只有C只有只有 D全部全部解析：解析：中的中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为氧化性强，它能将铁氧化为3价，由于价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原中中Fe与稀硫酸反应只能生成与稀硫酸反应只能生成Fe2.在溶液中在溶液中Fe2被被Cl2氧化氧化生成生成Fe3.中首先发生中首先发生Fe与盐酸生成与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸与盐酸生成生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为全部还原为FeCl2.答案：答案：B考查点二考查点二“铁三角铁三角”的转化与氧化还原反应的转化与氧化还原反应例例2在盛有氯化铜、氯化亚铁和氯化铁混合溶液的容器在盛有氯化铜、氯化亚铁和氯化铁混合溶液的容器中加入铁粉和铜粉，讨论以下几种情况阳离子或金属单质存中加入铁粉和铜粉，讨论以下几种情况阳离子或金属单质存在：在：(1)反应后有铁剩余，则容器中固体还可能有反应后有铁剩余，则容器中固体还可能有_(2)反应后铜有剩余且有相当数量的反应后铜有剩余且有相当数量的Fe2，则溶液中可能存，则溶液中可能存在在_(3)反应后溶液中有相当数量的反应后溶液中有相当数量的Cu2，则还可能有，则还可能有_(4)若反应后容器中除有相当数量的铜离子外，若还有相当若反应后容器中除有相当数量的铜离子外，若还有相当数量的铜，则一定不存在的有数量的铜，则一定不存在的有_；若有相当数量的；若有相当数量的Fe3存在，则一定不存在存在，则一定不存在_解析解析2Fe3Fe= =3Fe2， Cu2Fe= =CuFe2， 2Fe3Cu= =2Fe2Cu2.Fe2不参加反应氧化性：不参加反应氧化性：Fe3Cu2Fe2，还原性：，还原性：FeCu，如果反应中有一种物质过量，则另一种物质反应完如果反应中有一种物质过量，则另一种物质反应完(1)铁过量，则铁过量，则Fe3，Cu2完全反应，铜以单质形式存在完全反应，铜以单质形式存在(2)铜有剩余，则铜有剩余，则Fe3完全反应，有相当数量的完全反应，有相当数量的Fe2存在，则存在，则可能有可能有Cu2存在存在(3)溶液中有相当数量的溶液中有相当数量的Cu2，不存在铁一定存在，不存在铁一定存在Fe2，可，可能存铜或能存铜或Fe3.(4)有有Cu2，Cu存在，不存在：存在，不存在：Fe，Fe3；若；若Fe3存在，则铁存在，则铁和铜一定不存在和铜一定不存在答案答案(1)铜粉铜粉(2)Cu2(3)Cu 或或Fe3(4)Fe、Fe3Fe、Cu 关键一点关键一点 解这类题，先写出相关的化学方程式，后根据氧化性解这类题，先写出相关的化学方程式，后根据氧化性或还原性强弱，确定发生反应式的先后顺序，再根据题示或还原性强弱，确定发生反应式的先后顺序，再根据题示条件，判断哪些物质完全反应，哪些物质存在当一种物条件，判断哪些物质完全反应，哪些物质存在当一种物质过量时，与其反应的所有物质都视为完全反应质过量时，与其反应的所有物质都视为完全反应将将1.12 g铁粉加入铁粉加入25 mL 2 mol/L的氯化铁溶液中，的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是充分反应后，其结果是()A铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl基本保持不变基本保持不变B往溶液中滴入无色往溶液中滴入无色KSCN溶液，不显红色溶液，不显红色CFe2和和Fe3物质的量之比为物质的量之比为6 1D氧化产物和还原产物的物质的量之比为氧化产物和还原产物的物质的量之比为2 5答案：答案：C解析：解析：n(Fe)0.02 mol，n(FeCl3)0.05 mol，由，由2Fe3Fe= =3Fe2知，知，Fe3过量过量0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生，铁粉全部溶解，反应生成成0.06 mol Fe2，Fe3特征反应之一是遇特征反应之一是遇SCN溶液变红溶液变红色；氧化产物与还原产物的物质的量比为色；氧化产物与还原产物的物质的量比为1 2.