【课件】高三——铁及其化合物(复习)

1、专题专题3：金属及其化合物：金属及其化合物 34 铁及其重要化合物铁及其重要化合物 考点一 铁应用最广泛的金属单质 考点二 铁的氧化物及氢氧化物 一、铁单质一、铁单质 1铁元素的原子结构铁元素的原子结构 原子结构示意图：原子结构示意图： +2、+3 电子排布式：电子排布式： 1s22s22p63s23p63d64s2 主要化合价：主要化合价： 在周期表中位置：在周期表中位置： 第四周期第第四周期第VIII族族 考点一 铁应用最广泛的金属单质 2铁的性质铁的性质 (1)物理性质物理性质 纯铁具有金属的共性，纯铁具有金属的共性， 如具有如具有 色金属光泽色金属光泽等等 具有能被具有能被 吸引的特性

2、，吸引的特性， 纯铁有很强的抗腐蚀能力。纯铁有很强的抗腐蚀能力。 (2)化学性质化学性质 银白银白 磁铁磁铁 铁粉为黑色铁粉为黑色 （火星四射，（火星四射，生成黑色固体生成黑色固体） (2)化学性质化学性质 与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。 Fe与过量稀HNO3的反应：。 Fe与少量稀HNO3的反应：。 如与如与稀稀H H2 2SOSO4 4、盐酸、盐酸等反应，其离子方程式为：等反应，其离子方程式为： FeFe2H2H =Fe =Fe2 2 H H2 2。 a、与非氧化性酸、与非氧化性酸 与酸反应与酸反应 b、与氧化性酸（浓硫酸、与氧化性酸（浓硫酸、 HNO3 ） Fe遇冷的浓

3、遇冷的浓HNO3、浓、浓H2SO4 。 发生钝化发生钝化 FeFeCuCu2 2 =Fe =Fe2 2 CuCu 与碱反应：与碱反应： 不反应不反应 与盐溶液反应与盐溶液反应 a、置换反应：、置换反应： 如如Fe和和CuSO4溶液反应的离子方程式为：溶液反应的离子方程式为： b b、与、与FeClFeCl3 3溶液反应，其离子方程式为：溶液反应，其离子方程式为： FeFe2Fe2Fe3 3 =3Fe =3Fe2 2 （1）存在状态：）存在状态： 游离态：主要存在于陨铁中。游离态：主要存在于陨铁中。 化合态：主要矿物有磁铁矿化合态：主要矿物有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿、赤铁矿(Fe2O3) 黄

4、铁矿黄铁矿(FeS2)等等 3.存在与冶炼存在与冶炼 磁铁矿磁铁矿(Fe3O4) 黄铁矿(FeS2 ) (2)铁的冶炼铁的冶炼 焦炭的作用是：焦炭的作用是： 提供能量、提供还原剂提供能量、提供还原剂 除去难熔的脉石除去难熔的脉石SiO2 石灰石的作用是：石灰石的作用是： 此时的产品是纯铁吗？此时的产品是纯铁吗？ 含炭的生铁。含炭的生铁。 C+O2=CO2 CO2+C=2CO 3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2 专题专题3：金属及其化合物：金属及其化合物 34 铁及其重要化合物铁及其重要化合物 考点二 铁的氧化物及氢氧化物 化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4 俗名俗名铁红铁红磁性氧化铁磁

5、性氧化铁 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(有有 磁性磁性) 溶解性溶解性难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水 铁的化铁的化 合价合价 _ _ _ 与与H 反应 反应 的离子方的离子方 程式程式 _ _ _ _ _ Fe3O48H = Fe2 2Fe3 4H2O 被还原得被还原得 到到Fe 黑黑红棕红棕 232、3 黑黑 一、铁的氧化物一、铁的氧化物 铁的氧化物 Fe C、CO、H2、Al 二、铁的氢氧化物二、铁的氢氧化物 化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3 二者的二者的 关系关系 空气中，空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成能够非常迅速

6、地被氧气氧化成 Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成，现象是白色沉淀迅速变成_色，最色，最 后变成后变成_色，化学方程式为色，化学方程式为_ _ 试管试管1：Fe(OH)3 红褐色红褐色 试管试管2：Fe(OH)2转变为转变为Fe(OH)3的过程的过程 白色沉淀白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色 P38 3下列各图示中能较长时间看到下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀的是白色沉淀的是_(填序号填序号)。 专题专题3：金属及其化合物：金属及其化合物 34 铁及其重要化合物铁及其重要化合物 考点三考点三 FeFe2+ 2+、 、FeFe3+ 3+的相互转化及检验 的相互转化及检验 浅

7、绿色浅绿色 黄色或棕黄色黄色或棕黄色 不反应不反应 一、一、铁盐、亚铁盐铁盐、亚铁盐 可水解可水解：配制硫酸亚铁溶液时配制硫酸亚铁溶液时 常加少量常加少量 抑制抑制Fe2 的水解， 的水解， 加少量加少量 防止防止Fe2 被氧化 被氧化 硫酸硫酸 铁屑铁屑 易水解：易水解：pH34时，时， Fe3 沉淀完全 沉淀完全 配制配制氯化铁氯化铁溶液时溶液时 常加少量常加少量 抑制抑制Fe3 的水解， 的水解， 盐酸盐酸 Fe3 3SCN =Fe(SCN)3 (血红色 血红色溶液溶液) 请选择下列试剂请选择下列试剂 实现实现Fe2 Fe3 、 、 Fe3 Fe2 Cu、Fe、O2、Cl2、Br2、I2

8、、 CO2 、 SO2 、 SO3、 H2O2、Na2O2、 HNO3、浓、浓H2SO4、HCl、 Fe3+、Cu2+ 、Cl、I 、 S2 KMnO4、K2Cr2O7、NaClO 三、三、Fe2 、 、Fe3 的相互转化及应用 的相互转化及应用 浅绿色浅绿色 黄色或棕黄色黄色或棕黄色 不反应不反应 一、一、铁盐、亚铁盐铁盐、亚铁盐 可水解可水解：配制硫酸亚铁溶液时配制硫酸亚铁溶液时 常加少量常加少量 抑制抑制Fe2 的水解， 的水解， 加少量加少量 防止防止Fe2 被氧化 被氧化 硫酸硫酸 铁屑铁屑 易水解：易水解：pH为为34时，时， Fe3 沉淀完全 沉淀完全 配制配制氯化铁氯化铁溶液时

9、溶液时 常加少量常加少量 抑制抑制Fe3 的水解， 的水解， 盐酸盐酸 Fe3 3SCN =Fe(SCN)3 (血红色 血红色溶液溶液) 二、二、 三、三、“铁三角铁三角”的转化关系及应用的转化关系及应用 应用应用1、除杂、除杂 （括号内为杂质）（括号内为杂质） Fe3+（Fe2+） Fe2+（Fe3+） Cu2+（Fe3+） Cu2+（Fe2+） 主要物质主要物质杂质杂质除杂方法除杂方法 Fe2 Fe3 FeCl3FeCl2 FeAl Fe2O3Al2O3、SiO2 Cu2 Fe3 含铁物质的分离与提纯 加入过量加入过量NaOH溶液，过滤溶液，过滤 加入过量加入过量NaOH溶液，过滤溶液，过

10、滤 加入过量铁屑，过滤加入过量铁屑，过滤 通入过量氯气或加通入过量氯气或加H2O2 向混合溶液中加入向混合溶液中加入CuO、CuCO3、 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一，中之一， 调节调节pH为为34，后过滤，后过滤 1.混合溶液中Fe3、Fe2除去的常用方法 已知：化合物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Cu(OH)2 Ksp近似值1039101710111020 (1)除去Mg2中混有的Fe3的方法 向混合溶液中加入_、_、_中之一，与Fe3水 解产生的H反应，促进Fe3的水解，将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去。 MgO MgCO3 Mg(OH)2 (2)除去Mg

11、2中混有的Fe2的方法 先加入氧化剂(如_)将溶液中的Fe2氧化成Fe3，然后再按(1)的方 法除去溶液中的Fe3。 (3)请设计实验方案：除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2。 H2O2 答案先通入适量Cl2(或加入H2O2)，然后再按向混合溶液中加入足量CuO或 CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一，充分反应后过滤。 三、三、“铁三角铁三角”的转化关系及应用的转化关系及应用 应用应用1、除杂、除杂 （括号内为杂质）（括号内为杂质） Fe3+（Fe2+） Fe2+（Fe3+） Cu2+（Fe3+） Cu2+（Fe2+） 应用应用2、保存、保存Fe2+盐溶液应注意什么？

12、盐溶液应注意什么？ 怎么证明怎么证明Fe2+盐溶液已变质？盐溶液已变质？ 应用应用3、如何由、如何由FeCl3溶液得到无水溶液得到无水FeCl3 ？ 如何制备如何制备Fe（OH）3 胶体？胶体？ (2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝： 。 (3)FeCl3可溶解铁片： 。 (4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：_ _。 (5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：_ _。 2Fe3Fe=3Fe2 2I2Fe3=I22Fe2 4H2O 3Fe3NO2H2O 完成下列变化的离子方程式，体会Fe2与Fe3转化条件。 (1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀

13、：_ H2S2Fe3=S2Fe22H 【典例】用下面两种方法制得白色的白色的Fe(OH)2沉淀沉淀 方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2 的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 _。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。 方法二：在如图装置中，用方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、溶液、铁屑、 稀稀H2SO4等试剂制备。等试剂制备。 (1)在试管在试管里加入的试剂是里加入的试剂是_。 (2)在试管在试管里加入的试剂是里加入的试剂是_。 (3)为了制得为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管白色沉淀，在试管 和和中加入

14、试剂，打开止水夹，塞紧塞子中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子 后的实验步骤是什么？后的实验步骤是什么？ 加热煮沸加热煮沸 铁屑、稀铁屑、稀H2SO4 NaOH溶液溶液 检验试管检验试管出口处排出的出口处排出的H2的纯度。的纯度。 当排出的当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹纯净时，再夹紧止水夹 答案：答案：B B 总结总结 Fe Fe2+ Fe3+ S、I2、H+、Cu2+、Ag+、Fe3+ FeO：C、CO、H2、Al Fe2+： ：Al、 、Zn等还原等还原 Cl2、Br2、O2、浓、浓H2SO4、HNO3 Fe2O3：C、CO、H2、Al Fe3+： ：Al、过量 、过量Zn等还原等还原 Cl2、Br2、O2、浓、浓H2SO4、HNO3 酸性酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等等 Fe、Zn、Cu、I 、 、SO2等等 铁铁 三角