高一化学 铁的重要化合物课件 新人教版必修1

1、铁是人体内需要的微量元素。一般人的体内含铁量为4.26.1g，相当于一个小铁钉的重量，约占人体体重的0.004%，血红蛋白中的铁是体内氧的输送者。 铁是目前应用最广泛的金属材料，铁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用，如Fe2O3用作油漆和涂料的颜料，FeSO4可作为人体补铁剂，也可用作食品抗氧化剂。常见的含铁化合物还有哪些？它们有何性质和用途？,纯净的铁制品是闪闪发光的银白色，纳米状态的还原铁粉呈黑色，含有铁离子的血红蛋白是鲜红色，纯净的氧化铁是红色，铁锈是红棕色，三氯化铁固体是棕黄色，三氯化铁溶液是黄色，硫酸亚铁晶体是绿色，硫酸亚铁溶液是浅绿色，氢氧化铁是红褐色，氢氧化亚铁是白色，四氧化三

2、铁和氧化亚铁是黑色。让我们共同学习铁的重要化合物，了解更多的铁的奥秘。,梳理导引 1铁在地壳中含量仅次于_、_和_，居第_位，主要化合价为_和_。 2铁的氧化物有：FeO：_粉未，Fe2O3：_粉未，俗称_，Fe3O4：_晶体，俗称_。FeO和Fe2O3是_性氧化物(填“酸”“碱”或“两”)。它们与盐酸反应的离子方程式为_、_。,3向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，得到_色的Fe(OH)3沉淀，反应的离子方程式为_。向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成_沉淀，迅速变成_，最终变成_色。反应的离子方程式和化学方程式为_、 _。,4向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为_色，向FeCl

3、2溶液中滴加KSCN溶液，不变色，再滴加几滴氯水，溶液为_色。Fe2与Fe3在一定条件下可相互转化，写出Fe3与Fe反应及Fe2与Cl2反应的离子方程式_、 _。,参考答案： 1氧硅铝四23 2黑色红棕色铁红具有磁性的黑色磁性氧化铁碱 FeO2H=Fe2H2O Fe2O36H=2Fe33H2O 3红褐Fe33OH=Fe(OH)3白色灰绿色红褐 Fe22OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 4红红2Fe3Fe=3Fe2 2Fe2Cl2=2Fe32Cl,问题探究 1Fe3O4是铁的一种氧化物，它还有哪几种表示方法？ 提示：Fe3O4不是一般的氧化物，有的为了便于理解

4、和记忆，把Fe3O4写成Fe2O3FeO的形式，这样得到的铁的化合价为2价和3价。Fe3O4是一种铁酸盐，组成为Fe(FeO2)2。,2在无线电工业上常用FeCl3溶液来刻蚀铜板，制造印刷线路，你知道这是利用了Fe3的什么性质吗？ 提示：利用了Fe3的强氧化性， 2Fe3Cu=2Fe2Cu2 3如何检测某溶液中含有Fe2不含Fe3？ 提示：向待则溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，然后通入Cl2，溶液变红，则证明原溶液中无Fe3，有Fe2。,细品教材 FeO、Fe2O3、Fe3O4比较表,典例精析 【例1】下列物质的主要成分不正确的是() A赤铁矿Fe2O3 B铜绿CuO C磁铁矿Fe3O4

5、D铝土矿Al2O3 【解析】常见矿物质的主要成分，及某些化学物质的俗称与化学式要能对应。铜绿的化学式是Cu2(OH)2CO3。 【答案】B,【例2】由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得混合物中铁元素与氧元素的质量比为218，则此混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比为 () A121 B211 C111 D113,：,：,：,：,：,：,：,：,：,【答案】CD,：,：,：,：,：,：,【点拔】本题给出了由三种铁的氧化物组成的混合物中的铁与氧的质量比，要求出三种铁的氧化物的物质的量之比。在求解时，先算出铁原子与氧原子的个数比，在此基础上结合三种氧化物的组成进行分析和

6、推理，找出符合题意的关系。,下列物质中，常用来制造油漆的颜料的是 () AFeOBFe2O3 CFe3O4DFe(OH)3 【答案】B 【点拔】Fe2O3俗称铁红，可用作红色颜料,有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入过量的澄清石灰水中，得到0.75g固体沉淀物。求这种铁的氧化物的化学式。 【答案】解：设铁的氧化物的化学式为FexOy，根据题意有：,1铁的氢氧化物氢氧化亚铁与氢氧化铁,2.铁的氢氧化物制备与性质探究 (1)实验步骤：取两支试管，分别加入少量FeCl3溶液、FeSO4溶液，各滴入NaOH溶液适量。 (2)实验现象：盛FeCl3溶液的试管中，生成

7、红褐色的Fe(OH)3沉淀；盛FeSO4的试管中，先生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。 (3)实验结论：Fe(OH)3(氢氧化铁)和Fe(OH)2(氢氧化亚铁)分别可用相应的可溶性盐与可溶性碱反应制得。,(3)制备Fe(OH)2时，需注意以下实验条件： Fe2必须是新制的并放入Fe粉以防Fe2被氧化成Fe3；除去溶液中溶解为O2，其方法是加热NaOH溶液；滴管末端插入试管内的液面以下；必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。,典例精析 【例3】在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2： (1)在试管里加入的试剂是_。 (2)在试管里加入的试剂是_。

8、 (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。 (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。,【解析】制备Fe(OH)2时要注意防止氧化，本题是对Fe(OH)2的制备进行了设计，提供了H2这样一个还原性氛围，同时利用压强差将产生的FeSO4溶液压入到NaOH溶液中。 (1)用于制备FeSO4溶液，加入的是稀H2SO4和铁屑。反应为：FeH2SO4=FeSO4H2 (2)加入与FeSO4溶液反应的NaOH溶液。,(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，此时在试管中发生反应FeH2SO4=FeS

9、O4H2，产生的H2把试管和中的空气排出，检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。此时产生的H2使试管中压强增大，使其中的溶液进入试管，发生反应FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4，生成白色Fe(OH)2沉淀。,(4)试管和试管中充满了H2，且外界空气不容易进入，这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色。 【答案】(1)稀H2SO4、铁屑(2)NaOH溶液 (3)检验试管出口处排出H2的纯度，当排出H2纯净时，再夹紧止水夹 (4)试管中反应生成的H2充满试管和试管，且外界空气不容易进入,如图，当容器A中反应开始后，分别进行下列操作，请回答有关问题：,

10、(1)若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象： _。 (2)若弹簧夹C关闭一会儿，容器A中的反应还在进行时，B容器中的现象：_， 写出B容器中有关反应的化学方程式： _。 (3)若先打出弹簧夹C一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C一会儿，B容器中的现象：_。,【解析】此题是一道综合性和实验操作的复合实验题，因此，在解答该题时必须明确：当氢氧化钠中空气未排尽时，氢氧化钠与硫酸亚铁反应的产物氢氧化亚铁只能短暂存在，但当通入氢气一段时间后，即认为其中的空气已排净，生成的Fe(OH)2能较长时间存在。,【答案】(1)容器B中的导管口有气泡冒出 (2)容器A中溶液进入容器B，容器B中有白色沉淀

11、生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 2NaOHFeSO4=Fe(OH)2Na2SO4 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (3)开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后容器A中溶液进入容器B，有白色沉淀生成,细品教材 1Fe、Fe2、Fe3之间的三角转化 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。,(1)观察法：Fe3盐溶液呈棕黄色，Fe2盐溶液呈浅绿色。 (2)SCN法：滴入KSCN或其他可溶性硫氰化物溶液，呈红色者是Fe3溶液，不变

12、红者是Fe2溶液。 (3)碱液法：分别加入碱液(氨水亦可)，生成红褐色沉淀者是Fe3溶液，先生成白色沉淀，又迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色者是Fe2溶液。 (4)H2S法：分别通入H2S或加入氢硫酸，有黄色沉淀析出(或变浑浊)者是Fe3溶液，无此现象者是Fe2溶液。,(5)淀粉KI法：能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液是Fe3，无此现象者是Fe2。 (6)KMnO4(溴水)法：分别加入少量酸性KMnO4溶液(或溴水)，能使之褪色者是Fe2溶液，不能使之褪色者是Fe3溶液。 (7)铜片法：分别加入铜片，溶液逐渐变为蓝绿色者是Fe3溶液，不变色者是Fe2溶液。,3铁离子和亚铁离子的检验 (1)Fe2的

13、检验：加碱溶液或者先加KSCN溶液，再通入Cl2。加碱溶液：灰白色灰绿色红褐色 Fe22OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 先加KSCN溶液，再通入Cl2：无明显现象血红色溶液 2Fe2Cl2=2Fe32Cl Fe33SCN=Fe(SCN)3,(2)Fe3的检验：加KSCN溶液或加碱溶液。 加KSCN溶液：溶液变血红色， Fe33SCN=Fe(SCN)3 加碱溶液：有红褐色沉淀， Fe33OH=Fe(OH)3,典例精析 【例4】(甘肃会宁五中20092010学年度第一学期期末质检试卷)在FeCl3和CuCl2混合液中，加入过量的铁粉，充分反应后，溶液中的金属离

14、子主要是() AFe2BFe3和Fe2 CCu2和Fe2 DCu2,【解析】在FeCl3和CuCl2混合液中加入铁粉，则铁首先与Fe3反应：Fe2Fe3=3Fe2，Fe3完全反应后Cu2可继续反应：FeCu2=CuFe2。铁粉过量，则溶液中Fe3和Cu2均完全反应，溶液中离子主要是Fe2。 【答案】A,【例5】铁和氧化铁的混合物共Amol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到Bmol H2，且溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为 (),【解析】根据题意知：Fe和Fe2O3的混合物与盐酸再加入KSCN不显红色，这说明无Fe3，且放出H2B mol。所发生反应的方程式为： Fe2O

15、36HCl=2FeCl33H2O Fe2HCl=FeCl2H2 2Fe3Fe=3Fe2,根据与写出总方程式为 Fe2O3Fe6HCl=3FeCl23H2O 1mol1mol 则Fe的物质的量为(AB)mol。 【答案】D,【点拔】解题时要注意隐含信息的“挖掘”。如本题中“加入KSCN不显红色”，说明溶液中无Fe3，进一步说明Fe除与H反应外，还与Fe3反应。,(甘肃会宁五中20092010学年度第一学期期末质检试卷)随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包装袋中应放入的化学物质是 () A无水硫酸铜、蔗糖 B生石灰、硫酸亚

16、铁 C食盐、硫酸亚铁 D生石灰、食盐,【解析】防止食品受潮应加入干燥剂，常用生石灰或硅胶；防止富脂食品氧化应加入还原剂，容易与O2反应，可选用还原铁粉、硫酸亚铁等。 【答案】B,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

17、的物质就不可能(大量)共存。该题涉及的反应有： Fe2FeCl3=3FeCl2 FeCuCl2=CuFeCl2 Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2 (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，则容器中不可能有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,【点拔】关键是分析清楚反应，根据化学反应确定一定存在的物质和一定不存在的物质。,资料备选 铁的重要化合物相关计算 1向200mL 0.1mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为() A1.44gB1.6g C2.82gD4.36g,【解析】在实验过程中发生如下反应： Fe22OH=Fe(OH)2，加热、灼烧时又会发生下列变化：Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3，所得固体的质量为1.6g。 【答案】B,【点拔】本题容易误认为生成的Fe(OH)2沉淀在加热过程中会分解生成相应的