人教版高中化学必修一第三章第二节《铁的化合物》课件.ppt

铁的化合物,一、铁,地壳中含量第二的金属元素，在自然界中以化合态形式存在。,1.物理性质,银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、 导电、导热性较好,特性:能被磁铁吸引，具有铁磁性。,思考：,还原铁粉和MnO2粉末均为黑色固体，请设计一个简单的方案鉴别两种物质,磁铁,铁在化合物中常见价态为_和_。,在化学反应中，铁何时为+2价何时为+3价呢？,分析：,铁在参加化学反应，失去电子做还原剂。 当与得电子能力强的即氧化性强的物质反应时，变为+3价。如与：Cl2、HNO3等,2.化学性质,当与得电子能力弱的物质即氧化性较弱的物质反应时，变为+2价，如与：S、稀盐酸、稀硫酸等。,+2,+3,作为重要金属单质，其化学性质具有金属的化学通性。,(1)能与非金属单质反应，如O2、Cl2、S等。 (2)能与酸反应，如硫酸、盐酸、硝酸等。 (3)能与水反应。 (4)能与某些盐溶液反应，如硫酸铜溶液、铁盐溶液等。,下列关于铁的相关方程式正确的是 （ ）,点燃,点燃,C,二、铁的氧化物,铁的氧化物,黑色固体，不稳定，受热转化为Fe3O4,红棕色粉末，俗称铁红，用作红色油漆和涂料,磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁,碱性氧化物,请分别写出铁的三种氧化物与稀盐酸反应的离子方程式,三、铁的氢氧化物,1.制备,P60实验3-9,观察现象，完成P60的表格,由实验可知：,(1)Fe(OH)2为白色絮状沉淀，不稳定，易转化为红褐色的Fe(OH)3,(2)Fe(OH)3为红褐色沉淀,Fe(OH)2转换为Fe(OH)3的现象是:,白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色,相关的化学方程式为：,思考：,如何使生成的Fe(OH)2保留更久？,提示： 新制硫酸亚铁溶液，且配制溶液的蒸 馏水加热煮沸，目的是 。 胶头滴管伸入到液面以下加入液体 溶液表面覆盖植物油(或苯)，以 不能震荡。,考点深化一：制备Fe(OH)2方案,除去溶解的O2,隔绝空气，避免生成的Fe(OH)2被氧化,方案：装置如图所示。 实验时，先打开活塞K，再将分液漏斗的旋塞打开，稀H2SO4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 。,写出各过程发生的反应的离子方程式,白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色,四、铁离子和亚铁离子的检验,1.Fe3+的检验,P61实验3-10,现象: (1)FeCl3溶液中加入KSCN(硫氰化钾)溶液，变成红色。 (2)FeCl2溶液中无明显现象,相关的离子反应方程式：,(红色),总结：,Fe3+的检验方法：,(1)滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀；,(2)滴加KSCN溶液，溶液变红色；,(3)滴加苯酚溶液，溶液变紫色,思考：,如何检验Fe2+?,往溶液中滴加NaOH溶液，若产生白色絮状沉淀，并迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，则含有Fe2+。,还有没有其他方法？,P61科学探究,根据实验现象，完成表格,思考：,(1)整个过程中反应的离子方程式,(2)整个实验过程中，由现象推断出铁盐和亚铁盐具备的性质,铁盐：强氧化性物质,亚铁盐：强还原性物质,Fe3+强氧化性离子,Fe2+强还原性离子,检验Fe2+,(1)往溶液中滴加NaOH溶液，若产生白色絮状沉 淀，并迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，则含有 Fe2+。,(2)往溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液变红，则证明存在Fe2+,总结：,Fe2+和Fe3+的检验,1溶液的颜色 含有Fe2的溶液显浅绿色 含有Fe3的溶液显黄色,2用KSCN（或者苯酚）溶液和氯水 (1)流程： (2)有关反应：Fe33SCN = Fe(SCN)3(红色) 2Fe2Cl2 = 2Fe32Cl,3用NaOH溶液 (1)流程： (2)有关反应：Fe33OH = Fe(OH)3(红褐色) Fe22OH = Fe(OH)2(白色沉淀) 4Fe(OH)2O22H2O = 4Fe(OH)3,检验Fe3最常用的方法是加KSCN溶液，溶液较稀时，利用观察颜色和加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2和Fe3的存在 Fe2+：先加硫氰化钾溶液不变色，再滴入新制氯水变红色。,下列离子的检验方法合理的是 A向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2 B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2 C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3 D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，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2,总结,Fe,Fe2+,Fe3+,五铁三角及Fe2和Fe3的性质,1FeFe2 铁与氧化性比较弱的非金属(如S、I2)，非氧化性酸 (如盐酸、稀H2SO4)，不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)，FeCl3溶液反应，都可实现这种转化例如：FeCuSO4 = CuFeSO4；Fe2FeCl3 = 3FeCl2；Fe2H = Fe2H2.,返回,金属的冶炼,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au,电解,铝热反应,铝热反应,反应方程式：,高温,镁条的作用？,氯酸钾的作用？,提供起始反应温度,受热分解提供氧气，加快反应速率,返回,Fe2既有氧化性，又有还原性，主要表现还原性。,4Fe2O24H=4Fe32H2O， 2Fe2H2O22H=2Fe32H2O,陌生氧化还原反应方程式的书写原则：,1.先判断氧化剂和还原剂及其相应的价态变化,2.缺失项利用原子守恒和电荷守恒进行配平,补正电荷的方法：在反应物中加H+或在生成物中加OH-,补负电荷的方法：在反应物中加OH-或在生成物中加H+,提示：Mn从+7价变成+2价,6Fe3Fe2 Fe3+有较强的氧化性，能与比较强的还原剂反应，如Fe、Cu、碘化物、硫化物、SO2、亚硫酸（氢）盐等例如： Fe3S2 Fe3Cu Fe3Fe Fe3I,返回,应用“铁三角”关系，可以解决相关问题：,1下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ( ) A配制Fe（NO3）2溶液时加入少量稀硝酸防止水解 B铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2 C除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入 铁粉，然后过滤 DFe3与KSCN溶液产生红色沉淀,2在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中，通入足量的SO2后有白色沉淀生成，过滤后，向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，下列叙述不正确的是 A白色沉淀是BaSO4和BaSO3 B溶液的酸性增强 C白色沉淀是BaSO4 DFeCl3全部被还原为FeCl2,.,3向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应 结束后，下列结果不可能出现的是 ( ) A烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜 C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜均无,解析：单质铁的还原能力大于单质铜，Fe3首先氧化Fe，只有当Fe反应完后，剩余的Fe3才能氧化Cu.,4下列物质反应后一定有3价铁生成的是 ( ) 过量的Fe与Cl2加热时发生反应 Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3 Fe与过量的S加热时发生反应 Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸 Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A只有 B只有 C只有 D只有,六、相关计算,写出Fe与稀硝酸反应的化学方程式,思考,铁与稀硝酸反应就一定生成硝酸铁吗？,硝酸少量时，其反应过程为：,硝酸足量,总反应方程式为：,14,设稀硝酸中HNO3为bmol，Fe为amol，填表,b-4a,0,a(3b/8),0,3b/8,b/4,0,0,0,3b/8或a,b/4或 2a/3,0,0,b/4或a,0,b/4或a,0,a,0,a,0,0,b/4,(3b/4)-2a,3a-(3b/4),1.将nmol铁粉加入含mmolHNO3的稀硝酸中，充分反应后铁粉、硝酸均无剩余，若HNO3只被还原为NO，则nm不可能为（ ），被还原的硝酸占参加反应的硝酸的 （ ） A、12 B、13 C、14 D、15,1a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为( ) A17 B71 C78 D87,B,2单质A在适宜条件下有如图所示的一系列转化，其中F是一种红褐色物质。试解答下列各题： (1)写出下列物质的化学式：A ，B 。 (2)用化学方程式表示下列转化过程 BH2SO4CD：_。 I露置在空气中转化为F：_。 (3)G可能是_ ；每生成1molE同时转移电子_ 个。,Fe,Fe3O4,Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Al2O3或 H2O,3NA=1.8061024或2NA=1.2041024,铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价 铁的含氧酸盐均为重要化合物。 （1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式。可用离子交 换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解 后先进行阳离子交换预防处理，再通过含有饱和OH-的阴 离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。交换完成后，流出 溶液的OH-用0.40molL-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗 盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出 FeClx中X值,2012年新课标高考理综26题,（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合样品，采 用上述方法测得n(Fe): n(Cl)=1:2.1，则该样品中 FeCl3的物质的量分数为_。在实验室中， FeCl2可用铁粉和_反应制备，FeCl3可用铁粉 和_反应制备,（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_,(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其离子反应方程式为_。,0.10,盐酸,氯气,如何确定一个物质的化学式？,先确定物质的组成元素 算出各元素原子的物质的量 利用物质的量之比即为粒子个数之比得出物质的实验式 由物质的摩尔质量确定其分子式,1.在Fe2（SO4）3溶液中，加入ag铜，完全溶解后，再加bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且ac，则下列说法正确的是 A残余固体是铜和铁 B最后得到的溶液中一定含有Cu2+ C将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生 D最后得到的溶液中可能含有Fe3+,B,2.某溶液中只可能含有Fe2、Mg2、Cu2、NH4、 Al3、Cl-、OH-、CO32-。当加入一种淡黄色固体并加热时，有刺激性气体放出和白色沉淀产生，加入淡黄色固体的物质的量(横坐标)与析出的沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系如右图所示。该淡黄色物质做焰色反应实验显黄色。 可知溶液中含有的离子是 ； 所含离子的物质的量浓度之比 为_ _ 所加的淡黄色固体是_ _。,NH4、Al3、Mg2 Cl-,3：1：1：8,Na2O2,3.粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20gA全部溶于0.15L6.0mol/L盐酸中，得到溶液C；将得到的单质B与溶液C反应，放出1.12L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：（1）产物中的单质B是_ _ _。 （2）中所发生的各反应的化学方程式是_ _。 （3）中所发生的各反应的离子方程式是_ _。 （4）若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中 c(Mg2)=_ _，c(Fe2)=_。,铁,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,MgO+2HCl=MgCl2+H2O,Fe+2H+=Fe2+H2,Fe+2Fe3+=3Fe2+,0.67 mol/L,2.3mol/L,铁在热的稀HNO3中反应，其主要还原产物为N2O，而在冷的HNO3中反应，其主要还原产物为NO，当溶液更稀时，其主要产物为NH4+。请分析下图，回答有关问题。 （1）假设在任一气体产生的曲线段内只有一种还原产物，试配平由b到c点时反应的化学方程式： Fe + HNO3 Fe(NO3)3+ + H2O （2）判断从O点到a点时的还原产物，应为 。,8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O,NO,（3）a点到b点时产生还原产物 ，其原因是 。 （4）已知到达d点时反应完全结束，此时溶液中的主要阳离子 为 。分析投入 金属铁的物质的量之比 nc(Fe): nd(Fe)= 。,N2O,反应为放热反应，当温度升高后，则生成N2O,Fe2+、NH4+,2:3,某种催化剂为铁的氧化物化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为3价的结论 (1)请指出该结论是否合理并说明理由_ _ _.,不合理实验设计不合理，因为硝酸会氧化催化剂中可能存在 的二价铁，所以从实验结果只能判断样品溶解后