第三章_金属及其化合物铁及其化合物课件

1、第第3 3讲铁及其化合物讲铁及其化合物1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以以Fe2、Fe3的相互转化为例，理解变价金属元素的氧的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。化还原反应。3.能鉴别溶液中的能鉴别溶液中的Fe2、Fe3。重难点：重难点：铁及其重要化合物的主要性质铁及其重要化合物的主要性质。【考纲要求考纲要求】铁及其化合物铁及其化合物 考点二考点二2、3价铁的化学价铁的化学 性质性质 考点一用物质分类思想认识考点一用物质分类思想认识 铁及其重要化合物铁及其重要化合物知识梳理知识梳理题型构建题型构建 考点三铁及其化合物的综合考点三

2、铁及其化合物的综合 应用应用知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点一考点一I用物质分类思想认识铁及其重要化合物用物质分类思想认识铁及其重要化合物1铁的存在铁的存在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，如具有纯铁具有金属的共性，如具有 色金属光泽和良好的延展性，是电色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被和热的良导体，具有能被 吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。(2)(2)化学性质：化学性质： 铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成2、3两种价态的化合物。两种价态的化合物。银白银白磁铁磁铁

3、知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点一考点一I用物质分类思想认识铁及其重要化合物用物质分类思想认识铁及其重要化合物用化学方程式或离子方程式表示下列变化用化学方程式或离子方程式表示下列变化知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点一考点一I用物质分类思想认识铁及其重要化合物用物质分类思想认识铁及其重要化合物3铁的氧化物和氢氧化物铁的氧化物和氢氧化物(1)铁的氧化物铁的氧化物化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名俗名铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁颜色状态颜色状态黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末黑色晶体黑色晶体(有磁性有磁性)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合价铁的

4、化合价232，3稳定性稳定性不稳定不稳定稳定稳定稳定稳定与与H反应的反应的离子方程式离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2OFe(OH)2Fe(OH)3色态色态白色固体白色固体红褐色固体红褐色固体与盐酸反应与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解受热分解2Fe(OH)3 Fe2O33H2O制法制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应可溶性铁盐与碱溶液反应Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系二者的关系在空气中，在空气中，Fe

5、(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为应方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点一考点一I用物质分类思想认识铁及其重要化合物用物质分类思想认识铁及其重要化合物(2)铁的氢氧化物铁的氢氧化物深度思考深度思考深深 度度 思思 考考知识梳理知识梳理题型构建题型构建答案答案主要因为铁不纯，往往含有碳等杂质，当这些铁制品在潮湿主要因为铁不纯，往往含有碳等杂质，当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液

6、的空气中或接触到电解质溶液(如食盐水如食盐水)时会发生电化学腐蚀。时会发生电化学腐蚀。答案答案常温下铁、铝遇冷的浓常温下铁、铝遇冷的浓HNO3、浓、浓H2SO4时表面会生成一层致时表面会生成一层致密的氧化物薄膜，化学上称为钝化，属于化学变化。密的氧化物薄膜，化学上称为钝化，属于化学变化。深度思考深度思考深深 度度 思思 考考知识梳理知识梳理题型构建题型构建(2)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成单质通常与哪些氧化剂反应生成3 3价？写出有关反应的化学方程式。价？写出有关反应的化学方程式。4 4FeCl3、FeCl2和和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取是否都可以通过化合反应制取？知识梳理知

7、识梳理题型构建题型构建题组一铁及其化合物的性质题组一铁及其化合物的性质B题组一题组二12345知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组一铁及其化合物的性质题组一铁及其化合物的性质 在溶液中在溶液中Fe3被未反应的铁粉完全还原为被未反应的铁粉完全还原为Fe2提供水蒸气提供水蒸气提供水蒸气提供水蒸气题组一题组二12345知识梳理知识梳理题型构建题型构建D题组二铁及其化合物的定量计算题组二铁及其化合物的定量计算解析解析可用平均组成法来可用平均组成法来求解：在混合物中铁原子求解：在混合物中铁原子和氧原子物质的量之比为和氧原子物质的量之比为(21/56) (8/16)3 4，则，则混合物的平均组成为混合物的

8、平均组成为Fe3O4，在三种组合中在三种组合中Fe3O4则不必则不必多考虑，应注意多考虑，应注意FeO和和Fe2O3混合后也应符合混合后也应符合Fe3O4，所以在混合物中它，所以在混合物中它们的物质的量之比必须是们的物质的量之比必须是1 1。题组一题组二12345知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二铁及其化合物的定量计算题组二铁及其化合物的定量计算C题组一题组二12345知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二铁及其化合物的定量计算题组二铁及其化合物的定量计算题组一题组二12345知识梳理知识梳理题型构建题型构建分析铁与稀分析铁与稀HNO3反应的关键反应的关键一是明确哪种物质过量，一是明确哪种

9、物质过量， 知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点二考点二I2、3价铁的化学性质价铁的化学性质1Fe2的氧化性和还原性2Fe3的氧化性3Fe2与Fe3的相互转化Fe2处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性。在中学阶段接触处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性。在中学阶段接触Fe2的氧化还原反应中其主要表现的氧化还原反应中其主要表现 ，如：，如：Fe2遇遇Br2、Cl2、H2O2、NO3-(H)等均表现等均表现 。FeFe3 3处于铁的高价态，表现较强的处于铁的高价态，表现较强的 ，如：它能，如：它能 FeFe、CuCu、HIHI、H H2 2S S等。等。还原性还原性还原性还原性氧化性氧化性

10、氧化氧化用离子方程式实现下列转化：用离子方程式实现下列转化： 知识梳理知识梳理题型构建题型构建D题组一根据试剂判断题组一根据试剂判断Fe2、Fe3的转化的转化题组一67812345题组二题组三2将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是()硫酸氯水硝酸锌氯化铜硫酸氯水硝酸锌氯化铜A B C D知识梳理知识梳理题型构建题型构建D题组一根据试剂判断题组一根据试剂判断Fe2、Fe3的转化的转化题组一67812345题组二题组三知识梳理知识梳理题型构建题型构建B题组一根据试剂判断题组一根据试剂判断Fe2、Fe3的转化的转化题组一67

11、812345题组二题组三知识梳理知识梳理题型构建题型构建C 题组二实现转化时试剂的选择题组二实现转化时试剂的选择4硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列物质中的硫酸亚铁，应该加入下列物质中的()A锌粉锌粉 B镁粉镁粉 C铁粉铁粉 D铝粉铝粉题组一67812345题组二题组三知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二实现转化时试剂的选择题组二实现转化时试剂的选择5如何除去括号中的杂质如何除去括号中的杂质(1)Fe2(Fe3)： ；(2)FeCl3(FeCl2)： ；(3)FeCl2(CuCl2)： ；(4)Fe(

12、Al)： ；(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)： 。加过量铁粉过滤加过量铁粉过滤加氯水或加氯水或H2O2加过量铁粉过滤加过量铁粉过滤加过量强碱溶液过滤加过量强碱溶液过滤加过量强碱溶液过滤加过量强碱溶液过滤题组一67812345题组二题组三知识梳理知识梳理题型构建题型构建C 题组三题组三Fe3、Fe2的检验的检验解析解析不反应，实验方案及不反应，实验方案及现象均错；现象均错；题组一67812345题组二题组三检验的是检验的是Cl，与与Fe3的性的性质无关。质无关。知识梳理知识梳理题型构建题型构建C题组三题组三Fe3、Fe2的检验的检验题组一67812345题组二题组三知识梳理知识梳理题型构

13、建题型构建C 题组三题组三Fe3、Fe2的检验的检验题组一67812345题组二题组三知识梳理知识梳理题型构建题型构建检验检验Fe2、Fe3的常用方法的常用方法1溶液颜色溶液颜色含有含有Fe2的溶液显浅绿色的溶液显浅绿色含有含有Fe3的溶液显黄色的溶液显黄色2用用KSCN溶液和氯水溶液和氯水(1)流程：流程：(2)有关反应：有关反应： 3用用NaOH溶液溶液(1)流程：流程：(2)有关反应：有关反应： 知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点三考点三I铁及其化合物的综合应用铁及其化合物的综合应用铁三角铁三角”的转化关系及应用举例的转化关系及应用举例 【归纳总结归纳总结】 (1)判断离子共存判断离子

14、共存(2)盐溶液的配制与保存盐溶液的配制与保存Fe2的盐溶液：加少量铁粉，防止的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2被氧化；加少量相应的酸，防止被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2水解。水解。Fe3的盐溶液：加少量相应的酸防止的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3水解。水解。知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考根据铁及其化合物的重要性质思考如下几个问题根据铁及其化合物的重要性质思考如下几个问题(1)请设计由请设计由FeSO4制取制取Fe2O3的最佳方案。的最佳方案。答案答案向向FeSO4溶液中加入过量溶液中加入过量NaOH溶液，过滤、洗溶液，过滤、洗涤、加热灼烧即可得到涤

15、、加热灼烧即可得到Fe2O3。(2)加热蒸干加热蒸干FeCl2、FeCl3溶液并灼烧，最终得到的固体是溶液并灼烧，最终得到的固体是_。Fe2O3知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组一实验探究题组一实验探究Fe(OH)2的制备的制备1用不含用不含Fe3的的FeSO4溶液与不含溶液与不含O2的蒸馏水配制的的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入溶液时还需要加入_。(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。(3)生成生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含白色沉淀的操作是

16、用长滴管吸取不含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_。解析解析Fe2易水解，要加入稀易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；防止其水解；Fe2易被空气中的易被空气中的O2氧化，氧化，要加铁粉，将被氧化生成的要加铁粉，将被氧化生成的Fe3还原成还原成Fe2。气体的溶解度是随温度升高而。气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2减少。减少。优点：装置简单。优点：装置简单。缺点：难以控制缺点：难以控制FeSO4、NaOH中不含氧气。即使加热煮沸中不

17、含氧气。即使加热煮沸FeSO4、NaOH溶溶液，在冷却和实验过程中还会有少量氧气溶解。液，在冷却和实验过程中还会有少量氧气溶解。避免生成的避免生成的Fe(OH)2沉淀接触沉淀接触O2而被氧化而被氧化稀稀H2SO4、铁屑、铁屑煮沸煮沸题组一12题组三345题组二知识梳理知识梳理题型构建题型构建2.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)。题组一实验探究题组一实验探究Fe(OH)2的制备的制备解析解析因为因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生，即发生4Fe(OH)2O2

18、2H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。、原理一样，都是先用氢气将装淀，就要排除装置中的氧气或空气。、原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；的原理为铁处在氢气的保护中；的原理为铁作阳极产生作阳极产生Fe2，与电解水产生的，与电解水产生的OH结合生成结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油，且液面用汽油保护，能防止空气进入；中液面加苯阻止了空气进入；由于带入空气保护，能防止空气进入；中液面加苯阻止了空气进入；由于带入空气中的氧气，能迅速将中的氧气

19、，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。题组一12题组三345题组二知识梳理知识梳理题型构建题型构建成功制备成功制备Fe(OH)2的关键的关键由于由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实，在实验室中制备验室中制备Fe(OH)2，并使，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。成为物质制备实验探究的热点。制备原理：制备原理：Fe22OH=Fe(OH)2溶液中不含溶液中不含Fe3和和O2等氧化性物质。等氧化性物质。制备过程中，保证生成的制

20、备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。在密闭的隔绝空气的体系中。成功关键：成功关键：知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二含铁化合物的框图推断题组二含铁化合物的框图推断3A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A为固体，为固体，B为黄为黄绿色气体，绿色气体，C为无色气体。为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中均为化合物，其中X常温下是无常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，色气体，其水溶液是一种强酸，E为黑色固体，为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的在常温下为液体。它们之间的转化关系如下图所示转化关

21、系如下图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去其中某些反应条件和部分反应物已略去)。题组一12题组三345题组二知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二含铁化合物的框图推断题组二含铁化合物的框图推断请回答下列问题：请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：写出下列物质的化学式：A_、D_、E_、X_。(2)在反应中，不属于氧化还原反应的是在反应中，不属于氧化还原反应的是_(填编号填编号)。(3)反应的离子方程式是反应的离子方程式是_；(4)反应的化学方程式是反应的化学方程式是_；该反应中每消耗该反应中每消耗0.3 mol的的A，可转移电子，可转移电子_mol。(5)写出写出D的溶液与小苏打溶

22、液反应的离子方程式是的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是_。(6)除去除去D溶液中混有的少量溶液中混有的少量G的方法是的方法是_。(7)在在D溶液中制备无水溶液中制备无水D固体的方法是固体的方法是_。2Fe3Fe=3Fe2FeFe3O4FeCl3HCl0.8 向混合液中通入足量的氯气向混合液中通入足量的氯气(或加入或加入足量的足量的H2O2)在在HCl气流中加热蒸干气流中加热蒸干FeCl3溶液溶液题组一12题组三345题组二知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二含铁化合物的框图推断题组二含铁化合物的框图推断解析解析由由“B为黄绿色气体单质为黄绿色气体单质”知，知，B为为Cl2；由；由D与与G之

23、间的相互转化关之间的相互转化关系知，系知，A为变价金属单质，则为变价金属单质，则A为为Fe，D为为FeCl3，G为为FeCl2；由；由“DF血红色溶液血红色溶液”知，知，F为为KSCN；由；由“E与与X的相互转化关系及的相互转化关系及E为黑色固体化为黑色固体化合物、合物、X的水溶液是一种强酸的水溶液是一种强酸”知，知，E为为Fe3O4，X为为HCl，H为为H2O；由；由“C为无色气体单质及为无色气体单质及ACE”知，知，C为为O2。(3)反应的离子方程式为反应的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。(5)D溶液与小苏打溶液反应的离子方程式为溶液与小苏打溶液反应的离子方程式为Fe33HCO =Fe

24、(OH)33CO2。(6)除去除去FeCl3溶液中混有的少量溶液中混有的少量FeCl2的方法：向混合液中通入足量的氯气的方法：向混合液中通入足量的氯气(或或加入足量的加入足量的H2O2)。(7)在在FeCl3溶液中制备无水溶液中制备无水FeCl3固体的方法：在固体的方法：在HCl气流中加热蒸干气流中加热蒸干FeCl3溶液。溶液。题组一12题组三345题组二3知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二含铁化合物的框图推断题组二含铁化合物的框图推断4.(2012四川理综，四川理综，26)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液， 相互之间的转化关系

25、如下图所示（部分产物及反应条件已略去）。已知相互之间的转化关系如下图所示（部分产物及反应条件已略去）。已知A、 B为气态单质，为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化为氧化 物，物，E为黑色固体，为黑色固体，I为红棕色气体；为红棕色气体；M为红褐色沉淀。为红褐色沉淀。题组一12题组三345题组二知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二含铁化合物的框图推断题组二含铁化合物的框图推断请回答下列问题：请回答下列问题：(1)B中所含元素位于周期表中第中所含元素位于周期表中第_周期，周期，_族。族。(2)A在在B中燃烧的现象是中燃烧的现象是_。(3

26、)DEB的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是_。(4)GJM的离子方程式的离子方程式_。(5)Y受热分解的化学方程式是受热分解的化学方程式是_。2 1三三A产生苍白色火焰产生苍白色火焰题组一12题组三345题组二5某同学为了验证某同学为了验证Fe3是否能将是否能将H2SO3氧化成氧化成SO42-，他用，他用50 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液吸收制取溶液吸收制取SO2气体的尾气后，进行以下实验：气体的尾气后，进行以下实验：(1)检验吸收液中的检验吸收液中的SO42-：_，证明，证明Fe3能够把能够把H2SO3氧化成氧化成SO42

27、-。(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式：请配平并完成上述反应中的化学方程式：2FeCl3SO2_=_H2SO4_，反应中的氧化产物是，反应中的氧化产物是_(写化学式写化学式)。(3)吸收液中除了含有吸收液中除了含有H、Cl、SO42-以外，对其他成分以外，对其他成分(Fe3、Fe2、H2SO3)的可能组合进行探究：的可能组合进行探究：知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组三实验探究题题组三实验探究题H2SO4取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成2H2O2FeCl22H

28、Cl题组一12题组三345题组二知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组三实验探究题题组三实验探究题 实验步骤实验步骤预期现象和结论预期现象和结论步骤步骤1：用试管取样品溶液：用试管取样品溶液23 mL，并滴入，并滴入_若出现血红色，则假设若出现血红色，则假设1成立；若成立；若未出现血红色，则假设未出现血红色，则假设1不成立不成立(或或假设假设2成立成立)步骤步骤2：步骤步骤3：Fe2、H2SO30.1 molL1 KSCN溶液溶液12滴滴另取另取23 mL样品溶液于试管样品溶液于试管中，滴入中，滴入12 mL品红稀溶液品红稀溶液若品红溶液红色褪去，则假设若品红溶液红色褪去，则假设2成成立；若品红溶液不褪色，则假设立；若品红溶液不褪色，则假设2不成立不成立(或假设或假设1成立成立) 题组一12题组三345题组二知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组三实验探究题题组三实验探究题解析解析(3)验证验证“假设假设2”不能使用不能使用KMnO4溶液，因它可以同时氧化溶液，因它可以同时氧化Fe2和和H2SO3。由于用由于用FeCl3溶液吸收制取溶液吸收制取SO2气体的尾气，气体的尾气，Fe3可以氧化可以氧化H2SO3，故，故Fe3与与H2SO3不能大量共存，溶液中有不能大量共存，溶液中有H2SO3就一定有就一