2018 2019人教版必修1第3章第2节几种重要的金属化合物第3课时课件60张

1、第二章第二章 金属及其化合物 第二节 几种重要的金属化合物 第3课时 铁的重要化合物 要点整合夯基础 课堂对点达标练 课堂探究破重难 课时作业 一、铁的氧化物一、铁的氧化物 1物理性质物理性质 2.化学性质化学性质 (1)铁的氧化物的共性铁的氧化物的共性 与酸反应，其中与酸反应，其中FeO、Fe2O3为为 碱性碱性 氧化物。氧化物。 如：如：FeO、Fe2O3、Fe3O4与盐酸反应的化学方程式：与盐酸反应的化学方程式： FeO 2HCl=FeCl 2 H 2 O ； Fe2O36HCl=2FeCl33H2O ； 3O Fe 4 8HCl=FeCl 2 2FeCl 3 4H 2 O 。 与还原性

2、物质反应，加热时可与与还原性物质反应，加热时可与H2、CO、Al等物质反等物质反应。应。 2O如：如：FeO与与H2的反应：的反应： FeO H 2= Fe H ； 2Fe3COFe2O3与与CO的反应：的反应： Fe 2 O 3 3CO= 2 。 (2)氧化亚铁的特性氧化亚铁的特性不稳定性不稳定性 如：如：FeO在空气中受热可以转化成在空气中受热可以转化成Fe3O4。 化学方程式：化学方程式： 6FeO O 2= 2Fe 3 O 4 。 二、铁的氢氧化物二、铁的氢氧化物 1制备制备 2.化学性质化学性质 (1)与酸反应与酸反应 Fe(OH)2、Fe(OH)3与盐酸反应的离子方程式：与盐酸反应

3、的离子方程式： Fe(OH) 2 2H =Fe 2H 2O ； Fe(OH) 3 3H =Fe 3H 2O 。 23(2)Fe(OH)2的不稳定性的不稳定性 常温下，生成的常温下，生成的 白白 色色Fe(OH)2沉淀，迅速变成沉淀，迅速变成 灰绿灰绿 色，最后变为色，最后变为 红褐红褐 色。反应的化学方程式为：色。反应的化学方程式为： 4Fe(OH)2H 2 O 2 2 O=4Fe(OH) 3 。 (3)Fe(OH)3受热分解受热分解 O 2Fe(OH) 3= Fe 2 3 3H 2 O 。 三、铁盐和亚铁盐三、铁盐和亚铁盐 1Fe、Fe的检验的检验 (1)Fe ：(a)滴加滴加 KSCN 溶

4、液或溶液或NH4SCN溶液，溶液变溶液，溶液变 33血红血红 色；色；Fe 3SCN= Fe(SCN) 3 233红褐红褐 (b)加入加入NaOH溶液，出现溶液，出现 色沉淀：色沉淀：Fe3OH= Fe(OH) 3 (2)Fe ：(a)滴加滴加KSCN溶液，溶液， 无明显无明显 现象，再滴加新现象，再滴加新2血红血红 制氯水，溶液立即变制氯水，溶液立即变 色。色。 2Cl ， 2Fe Cl2= 2Fe 23Fe 3SCN= Fe(SCN) 3 (血红色血红色) 3(b)加入加入NaOH溶液，生成溶液，生成 白色絮白色絮 状沉淀，该沉淀迅速状沉淀，该沉淀迅速2灰绿灰绿 红褐红褐 变为变为 色，最

5、后变为色，最后变为 色。色。Fe2OH = Fe(OH) 4Fe(OH) 2 ，4Fe(OH)2O22H2O= 3 。 2Fe的氧化性与的氧化性与Fe的还原性的还原性 32 3.铁盐和铝盐的净水作用铁盐和铝盐的净水作用 探究点一探究点一 Fe、Fe、Fe的相的相 互转化互转化铁三角铁三角 23 1FeCl3溶液中逐渐加入锌粉的反应情况如何？溶液中逐渐加入锌粉的反应情况如何？ 提示：提示：FeCl3溶液逐渐加入锌粉，开始溶液逐渐加入锌粉，开始FeCl3溶液过量，首溶液过量，首先发生先发生2FeZn=2FeZn，当锌粉过量后发生，当锌粉过量后发生FeZn=FeZn 。 2金属阳离子被还原一定得到金

6、属单质吗？金属阳离子被还原一定得到金属单质吗？ 提示：提示：不一定。不一定。Fe被还原可以生成被还原可以生成Fe，也可以被还原生，也可以被还原生成成Fe。 2323222例例1 已知有以下物质相互转化已知有以下物质相互转化 试回答：试回答： (1)写写 出出 各各 物物 质质 的的 化化 学学 式式 ：A_，B_，C_，D_。 (2)向向G溶溶 液液 中中 滴滴 加加KSCN溶溶 液液 的的 实实 验验 现现 象象 是是_。 (3)向向G溶溶 液液 加加 入入A的的 有有 关关 离离 子子 反反 应应 方方 程程 式式 ：_。 (4)写出写出E到到F的化学方程式：的化学方程式：_。 思路分析思

7、路分析 对于无机框图推断题的一般解题思路是：对于无机框图推断题的一般解题思路是： 解析解析 观察分析图中物质间的转化关系，观察分析图中物质间的转化关系， 由信息由信息“红褐色红褐色沉淀沉淀F”，可确定，可确定F是是Fe(OH)3，则易推出，则易推出G为为FeCl3，E为为Fe(OH)2。 又由又由“白色沉淀白色沉淀H不溶于稀不溶于稀HNO3， 且是由且是由D与与AgNO3反应生成反应生成”，则，则H为为AgCl，再由焰色反应，共同确定，再由焰色反应，共同确定D溶液溶液是是KCl溶液。因为溶液。因为“BCFe(OH)2KCl”，可以确定，可以确定B为为FeCl2，C为为KOH，FeCl3与与A反

8、应生成反应生成FeCl2，则，则A为为Fe。 答案答案 (1)Fe FeCl2 KOH KCl (2)溶液呈红色溶液呈红色 (3)2Fe3Fe=3Fe2 (4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 针对训练针对训练1 将铁粉、将铁粉、 铜粉、铜粉、FeCl3溶液和溶液和CuCl2溶液混合溶液混合于某容器中充分反应于某容器中充分反应(假定容器不参与反应假定容器不参与反应)。试判断下列情况。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。下，溶液中存在的金属离子和金属单质。 (1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是：若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是：_；铜单质铜单质_(填填“

9、一定一定”或或“可能可能”)存在。存在。 (2)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是是_，Fe _(填填“一定一定”或或“可能可能”)存在。存在。 2解析：解析：本题属于物质共存问题，解答时应首先弄清物质间本题属于物质共存问题，解答时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。本题涉及的反应有：存。本题涉及的反应有： Fe2FeCl3=3FeCl2 FeCuCl2=CuFeCl2 Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2 (1)若铁粉有剩余，则容器中

10、不可能有若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe 、Cu，因为它，因为它们能发生上述反应。们能发生上述反应。 (2)若若FeCl3和和CuCl2都有剩余，都有剩余， 则容器中一定没有则容器中一定没有Fe、Cu，一定有一定有Fe。 322答案：答案：(1)Fe3、Cu2(2)Fe、Cu 一定一定 一定一定 探究点二探究点二 Fe(OH)2的制备的制备 1操作操作 将吸有将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入新制备的亚铁盐溶液的胶头滴管插入新制备的亚铁盐(以以FeSO4为例为例)溶液的液面以下，缓慢挤出溶液的液面以下，缓慢挤出NaOH溶液。溶液。 2原理原理 Fe 2OH=Fe(OH)2 3注意事项注意事项

11、(1)Fe 必须是新制的并放入必须是新制的并放入Fe粉，以防粉，以防Fe被氧化成被氧化成 Fe ；(2)除去溶液中溶解的除去溶液中溶解的O2， 其方法是加热煮沸其方法是加热煮沸NaOH溶液；溶液；(3)滴管末端插入试管内的液面以下；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必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。物油或苯进行液封。 22234改进方法改进方法 为了防止为了防止Fe(OH)2被被O2氧化，在制备氧化，在制备Fe(OH)2时，一般从时，一般从两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。 (1)反应试剂。反应试剂。 取用最新配制的取

12、用最新配制的FeSO4溶液；溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却溶液加热煮沸并冷却后使用，以驱除溶液中溶解的后使用，以驱除溶液中溶解的O2。 (2)反应环境。反应环境。 方法方法1：装置如图所示。在试管中加入适量的：装置如图所示。在试管中加入适量的5tSO4溶溶液，液，并覆盖一层苯，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含再用长滴管注入不含O2的的1 mol L NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止了生成的溶液。由于苯的液封作用，防止了生成的Fe(OH)2被氧化，因被氧化，因而可较长时间观察到白色的而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀。沉淀。 1方法方法2：装置如下图所示。实验时，先打开弹簧夹：装置

13、如下图所示。实验时，先打开弹簧夹K，再将，再将分液漏斗的旋塞打开，使稀硫酸与铁粉作用，用产生的分液漏斗的旋塞打开，使稀硫酸与铁粉作用，用产生的H2排出排出装置中的空气；然后关闭装置中的空气；然后关闭K，使生成的，使生成的H2将试管中的将试管中的FeSO4溶溶液压入液压入NaOH溶液中，溶液中， 则可较长时间观察到生成的白色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，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。最后变成红褐色。 Fe(OH)2若进行灼烧会变成什么？若进行灼烧会变成什么？ 提示：提示：若是在无若是在无

14、O2的条件下，的条件下，Fe(OH)2分解生成分解生成FeO；若；若有有O2的条件下，的条件下，Fe(OH)2分解进程中，会被分解进程中，会被O2氧化，最终生成氧化，最终生成Fe2O3。 例例2 用下面两种方法可以制得白色的用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。沉淀。 方法一：方法一： 用不含用不含Fe的的FeSO4溶液与用不含溶液与用不含O2的蒸馏水配的蒸馏水配制的制的NaOH溶液反应来制备。溶液反应来制备。 (1)用用硫硫酸酸亚亚铁铁晶晶体体配配制制上上述述FeSO4溶溶液液时时还还需需加加入入_。 (2)除去蒸馏水中溶解的除去蒸馏水中溶解的O2常采用常采用_的方法。的方法。 (

15、3)生成白色生成白色Fe(OH)2沉淀的操作方法是：用长滴管吸取不沉淀的操作方法是：用长滴管吸取不含含O2的的NaOH溶液，插入溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是溶液。这样操作的理由是_。 3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、稀硫酸等溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。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)为了制得白色为了制得白色Fe(OH)2沉淀，沉淀，在试管在试管和和中加入试剂，中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是打开

16、止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。 (4)这样生成的这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由沉淀能较长时间保持白色，其理由是是_。 思路分析思路分析 制备氢氧化亚铁的实验，制备氢氧化亚铁的实验， 要求亚铁溶液是新制要求亚铁溶液是新制备的，其中不含铁离子，实验时吸取碱液的胶头滴管一定要伸备的，其中不含铁离子，实验时吸取碱液的胶头滴管一定要伸入到亚铁盐溶液中，然后再将碱液滴入，以尽可能地隔绝空气，入到亚铁盐溶液中，然后再将碱液滴入，以尽可能地隔绝空气，避免亚铁离子以及生成的避免亚铁离子以及生成的Fe(OH)2被氧化。被氧化。 解解析析 方方法法一一：(1)由由于于Fe2H2O2具具有

17、有水水解解性性，Fe2Fe(OH)22H而使溶液变浑浊，故在配制而使溶液变浑浊，故在配制FeSO4溶液溶液2时，常将其溶于稀硫酸中，同时由于时，常将其溶于稀硫酸中，同时由于Fe具有较强的还原性易具有较强的还原性易被氧化为被氧化为Fe， 故在配好的溶液中常加一枚铁钉故在配好的溶液中常加一枚铁钉(或铁屑或铁屑)以防止以防止其氧化。其氧化。(2)由于气体的溶解度随温度升高而迅速减小，故可用由于气体的溶解度随温度升高而迅速减小，故可用加热的方法除去蒸馏水中溶解的加热的方法除去蒸馏水中溶解的O2。(3)空气中含有大量的空气中含有大量的O2，为防止生成的为防止生成的Fe(OH)2沉淀与空气接触，需将吸取的

18、沉淀与空气接触，需将吸取的NaOH溶溶液的试管放入液面以下后再挤出。方法二：液的试管放入液面以下后再挤出。方法二：(1)由所给试剂及装由所给试剂及装置特点知，试管置特点知，试管为封闭系统，应为产生为封闭系统，应为产生H2并赶尽溶液中的空并赶尽溶液中的空 3气及液面上方空气的装置，故试管气及液面上方空气的装置，故试管 中加入的试剂为铁和稀硫中加入的试剂为铁和稀硫酸。酸。(2)试管试管中加入的试剂为中加入的试剂为NaOH溶液。溶液。(3)为确保实验在无为确保实验在无氧状态下进行，必须把系统中的氧状态下进行，必须把系统中的O2排除干净，故接下来的操作排除干净，故接下来的操作应为检验试管应为检验试管

19、出口处排出的氢气纯度，当产生氢气较纯时再出口处排出的氢气纯度，当产生氢气较纯时再夹紧止水夹。夹紧止水夹。(4)由于试管由于试管中产生的中产生的H2充满了充满了、 两支试管，两支试管，外界空气不易进入，外界空气不易进入， 即即Fe(OH)2是在是在H2的还原性气氛中产生的，的还原性气氛中产生的，故故Fe(OH)2的白色沉淀可保持较长的时间。的白色沉淀可保持较长的时间。 答案答案 方法一：方法一：(1)稀硫酸、铁屑稀硫酸、铁屑 (2)煮沸煮沸 (3)避免生成避免生成的的Fe(OH)2沉淀接触沉淀接触O2 方法二：方法二：(1)稀硫酸、铁屑稀硫酸、铁屑 (2)NaOH溶液溶液 (3)检验试管检验试管

20、出口处排出的氢气的纯度。当排出的出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹纯净时，再夹紧止水夹 (4)试管试管中反应生成的中反应生成的H2充满了试管充满了试管和试管和试管， 且外界空气且外界空气不容易进入，避免不容易进入，避免Fe(OH)2被迅速氧化被迅速氧化 针对训练针对训练2 根据如下图所示装置和下述操作方法，回答根据如下图所示装置和下述操作方法，回答有关问题。有关问题。 按上图所示装置，用两种不同的操作方法分别进行实验，按上图所示装置，用两种不同的操作方法分别进行实验，观察观察B管中的现象。管中的现象。 (1)操作操作：先夹紧止水夹先夹紧止水夹a，再使再使A管开始反应，管开

21、始反应，实验中实验中B管中观察到的现象是管中观察到的现象是_， 有关反应的化学方程式是有关反应的化学方程式是_。 (2)操作操作：打开止水夹：打开止水夹a，使，使A管反应一段时间后再夹紧管反应一段时间后再夹紧止水夹止水夹a，实验中，实验中B管中观察到的现象是管中观察到的现象是_， 有关反应的离子方程式是有关反应的离子方程式是_。 (3)请说明造成这两种不同现象的原因请说明造成这两种不同现象的原因(如两种现象相同，此如两种现象相同，此小题不用回答小题不用回答)_。 解析：解析： 此题是根据此题是根据Fe(OH)2的实验室制法设计的。由于的实验室制法设计的。由于Fe(OH)2极易被氧化为极易被氧化

22、为Fe(OH)3，溶液中溶解的氧气就能把它氧，溶液中溶解的氧气就能把它氧化。化。当夹紧当夹紧a时，时，A试管便成了一个封闭体系，试管便成了一个封闭体系，产生的氢气使产生的氢气使A试管内压强增大，将生成的试管内压强增大，将生成的FeSO4溶液压入溶液压入B中，与中，与NaOH溶溶液发生反应，有液发生反应，有Fe(OH)2生成，而生成，而NaOH溶液中溶解的氧气可溶液中溶解的氧气可将将Fe(OH)2迅速氧化，迅速氧化，最后转变成最后转变成Fe(OH)3，所以看到白色沉淀所以看到白色沉淀的时间很短。当用操作的时间很短。当用操作时，产生的时，产生的H2首先通过导气管通入到首先通过导气管通入到B中的中的

23、NaOH溶液中，将其中溶解的溶液中，将其中溶解的O2排除掉，再夹紧排除掉，再夹紧a时，时，FeSO4溶液压入溶液压入B中，此时反应所产生的中，此时反应所产生的Fe(OH)2在一段时间在一段时间内不变色。内不变色。 答案：答案：(1)先出现白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最先出现白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色后变为红褐色 FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (2)打开止水夹时，打开止水夹时，B管内溶液中的导管口有气泡冒出，夹管内溶液中的导管口有气泡冒出，夹紧夹子后出现白色絮状沉淀，紧夹子后出现白色絮状沉淀， 一段时

24、间内沉淀不变色一段时间内沉淀不变色 Fe2H=Fe H2、Fe2OH =Fe(OH)2 (3)操作操作没有排出没有排出B试管中的氧气，而操作试管中的氧气，而操作产生的氢气产生的氢气使使B试管中的氧气排出试管中的氧气排出 22探究点三探究点三 Fe、Fe的检验方法的检验方法 1Fe 的检验方法的检验方法 332 2Fe的检验方法的检验方法 2 1向未知溶液中加入氯水，再加入向未知溶液中加入氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红溶液，溶液变红色，能否证明溶液中含有色，能否证明溶液中含有Fe？ 提示：提示：不能。若原溶液中含有不能。若原溶液中含有Fe，即使不含，即使不含Fe，加入，加入KSCN溶液，溶液

25、也变红色；利用溶液，溶液也变红色；利用KSCN溶液检验溶液检验Fe ，必须，必须首先证明原溶液中不含首先证明原溶液中不含Fe。 323222如何证明含有如何证明含有Fe 的溶液中是否含有的溶液中是否含有Fe？ 提示：提示：由于溶液中含有由于溶液中含有Fe，利用，利用NaOH溶液或溶液或KSCN溶溶液都无法证明溶液中是否含有液都无法证明溶液中是否含有Fe；可以利用；可以利用Fe的还原性，的还原性，向溶液中加入酸性向溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液， 溶液紫色褪去证明溶液中含有溶液紫色褪去证明溶液中含有Fe 。 323222 23例例3 证明某溶液含有证明某溶液含有Fe 而不含有而不含有Fe的实

26、验方法是的实验方法是( ) 先加氯水，后加先加氯水，后加KSCN溶液后显红色；溶液后显红色； 先加先加KSCN溶液，不显红色，再加氯水后显红色；溶液，不显红色，再加氯水后显红色； 滴加滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后呈红褐色；最后呈红褐色； 只滴加只滴加KSCN溶液不显红色。溶液不显红色。 A B C D 思路分析思路分析 Fe 、Fe的检验误区的检验误区 (1)溶液中加入溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，只能说明溶液中溶液，溶液变红色，只能说明溶液中含有含有Fe，无法证明是否含有，无法证明是否含有Fe。 (2)当溶液中含有当溶液中含有Fe 时，只能利用时，只能利用Fe的还原性证明的还原性证明Fe的存在，如加入的存在，如加入KMnO4溶液，紫色褪去。溶液，紫色褪去。 (3)某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有断定该溶液中一定含有Fe，也可能含有，也可能含有Fe。 323232232解析解析 不能排除不能排除Fe的干扰；的干扰；先加先加KSC