高中化学 第三章 第二节 第3课时 铁的重要化合物课件 新人教版必修1

物质的量、气体摩尔体积一、铁的氧化物1．铁的存在＋2＋3铁元素的主要化合价为_____和______，通常可以形成3种氧化物，氧化铁(Fe2O3)、氧化亚铁(FeO)和四氧化三铁(Fe3O4)。名称(俗名)氧化亚铁氧化铁(铁红)四氧化三铁(磁性氧化铁)化学式FeOFe2O3Fe3O4铁的化合价＋2＋3＋2，＋3颜色、状态_____色粉末_____色粉末_____色晶体稳定性不稳定，加热生成______稳定稳定与酸反应用途Fe2O3用作红色油漆和涂料，赤铁矿是炼铁原料2．FeO、Fe2O3、Fe3O4的性质及用途黑红棕黑Fe3O4FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O2Fe3＋＋3H2OFe2O3＋6H＋Fe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OFe(OH)2Fe(OH)3颜色________________________水溶性不溶不溶稳定性Fe(OH)2极不稳定，在水中与氧气反应_________________________________；Fe(OH)3不稳定，受热分解_________________________________________与盐酸反应制备二、铁的氢氧化物白色红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)32Fe(OH)2△Fe2O3＋3H2OFe(OH)2＋2HClFeCl2＋2H2OFe(OH)3＋3HClFeCl3＋3H2ONa2SO4FeSO4＋2NaOHFe(OH)2↓＋FeCl3＋3NaOHFe(OH)3↓＋3NaCl1．Fe3＋的检验2．Fe3＋的氧化性红色无变色FeCl3溶液滴入KSCN溶液后变成______，而FeCl2溶液滴入KSCN溶液后__________。不变红色向FeCl3溶液加入铁粉，当溶液颜色由棕黄色变为浅绿色时，滴入几滴KSCN溶液，溶液___________。这是由于发生了化学反应_________________。再滴入几滴氯水，看到溶液________，反应的化学方程式为________________________。三、Fe3+的性质2Fe3＋＋Fe3Fe2＋变成红色2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－Cu2+使蛋白质变性四、铜盐不活泼被还原有毒铜的化学性质___________，Cu2＋容易____________成单质，所以使用铜器皿比较安全。但铜盐溶液_______，主要是由于____________________。课堂互动讲练要点一Fe2＋、Fe3＋、Fe的转变——“铁三角”1．Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋(1)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)Fe能被Cl2等强氧化剂氧化为Fe3＋，如2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3。2．Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe(1)当Fe2＋遇到强氧化剂(如Cl2)时，被氧化为Fe3＋，如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(2)当Fe2＋遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋FeFeO＋CO=====高温Fe＋CO23．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=====高温2Fe＋3CO2Fe2O3＋2Al=====高温2Fe＋Al2O3(2)Fe3＋被Fe、Cu等还原为Fe2＋，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋1．操作将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入新制备的亚铁盐溶液的液面以下，缓慢挤出NaOH溶液。要点二Fe(OH)2的制备2．原理Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓3．注意事项(1)Fe2＋必须是新制的并放入Fe粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋；(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液；(3)滴管末端插入试管内的液面以下；(4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。4．改进方法为了防止Fe(OH)2被O2氧化，在制备Fe(OH)2时，一般从两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。(1)反应试剂取用最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却后使用，以驱除溶液中溶解的O2。(2)反应环境方法1：装置如右图所示。在试管中加入适量的5%FeSO4溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含O2的1mol·L－1NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止了生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀。方法2：装置如下图所示。实验时，先打开弹簧夹K，再将分液漏斗的旋塞打开，使稀硫酸与铁粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。Fe3＋是一种具有较强的氧化性的微粒，可将Fe、Cu等金属单质氧化，同时Fe3＋被还原为Fe2＋，Fe2＋与Fe3＋之间的转化是一个重要的考点。另外根据Fe2＋、Fe3＋遇到SCN－或OH－等所表现的不同现象，可用KSCN溶液、NaOH溶液等检验Fe3＋、Fe2＋的存在与否。要点三Fe3＋的氧化性及其检验1．(2011年黑龙江大庆检测)铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为()A．Fe(OH)3B．Fe(OH)2C．Fe(OH)2Fe2O3FeOFe(OH)3、Fe3O4Fe(OH)3D．Fe2O3答案：A2．向一定量的Fe、FeO和Fe3O4的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出标准状况下的气体224mL，在溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量为()A．11.2gB．5.6gC．2.8gD．无法计算解析：选C。与盐酸反应能放出气体的是Fe，Fe3＋氧化性大于H＋，故得到的溶液中只有FeCl2，根据Cl－守恒，可解得含Fe的物质的量。根据题意可得，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒法可建立关系为n(Fe)＝n(Fe2＋)＝12n(Cl－)＝12n(HCl)＝12×0.1L×1mol·L－1＝0.05mol，m(Fe)＝56g·mol－1×0.05mol＝2.8g。3.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________；(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________。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：①Fe＋2FeCl3②Fe＋CuCl2③Cu＋2FeCl33FeCl2Cu＋FeCl22FeCl2＋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①②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Fe、Cu，一定有Fe2＋。(4)若FeCl3有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu。答案：(1)Fe3＋、Cu2＋(2)Fe2＋、Fe3＋或Cu、Fe2＋(3)Fe、CuFe2＋(4)Fe、Cu