铁及其化合物 全省一等奖

第一节铁及其化合物第2课时铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐三、铁的重要化合物2、铁的氢氧化物铁有两种氢氧化物，它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。（1）物理性质化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态____色固体____色固体溶解性____溶于水____溶于水白红不不（2）化学性质碱：Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱，具有碱的通性，都能与酸反应生成__________写出它们分别与盐酸反应的离子方程式：________________________________________________盐和水Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O；Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O价态分析：Fe(OH)2有还原性，易被空气中的氧气氧化；化学方程式为_______________________________4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3Fe(OH)3有氧化性，可被某些较强的还原剂还原，例如HI溶液。（2）化学性质不稳定性Fe(OH)3受热分解生成红棕色的Fe2O3，其化学方程式为_____________________________________Fe(OH)2在隔绝空气的条件下的化学方程式为Fe(OH)2FeO+H2O（隔绝空气）△Fe(OH)3Fe2O3+H2O△【互动交流】Fe(OH)3在空气中受热分解的产物是_________，并说明原因Fe2O3Fe(OH)2有还原性，易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解生成红棕色的Fe2O3。【答案】归纳升华难溶性的碱受热易分解生成氧化物和水，易溶性强碱受热不分解，易溶性的弱碱（例如NH3•H2O）受热分解。探究实验1：铁的氢氧化物的制备：Fe(OH)2和Fe(OH)3的生成（视频）项目实验操作实验现象实验结论向少量FeCl3溶液中滴入NaOH溶液_______________________________________向少量FeSO4溶液中滴入NaOH溶液______________________________________________________________________________________生成的红褐色的沉淀生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色物质生成Fe(OH)3沉淀离子方程式是：____________________

Fe3++3OH-Fe(OH)3↓生成的白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色物质反应的方程式是：____________________________________________________________Fe2++2OH-Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3若要得到Fe(OH)2，需要赶走溶液中的氧气，因此需要将制备试剂FeSO4溶液和NaOH溶液中的氧气赶走。方法是用煮沸的蒸馏水配置NaOH溶液，以除去溶解在其中的氧气：FeSO4溶液要现用现配，加硫酸防止Fe2+水解生成Fe(OH)2，还需要加入少许铁屑，防止Fe2+被氧气氧化。Fe(OH)2在工业上和生活上有着广泛的应用，可用于制颜料、药物、催化剂、吸收剂和砷解毒剂等，借助其不稳定性可将Fe(OH)2转化为Fe(OH)3胶体用以净水。（1）白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。那么，在实验室里，如何得到Fe(OH)2呢？（2）除了赶走制备试剂FeSO4溶液和NaOH溶液中的氧气，在制备操作中还需要注意哪些？FeSO4溶液和NaOH溶液混合过程中避免氧气混入，可选用如下操作，将盛有NaOH溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液中，挤压胶头滴管，避免生成的Fe(OH)2沉淀接触氧气被氧化。将盛有NaOH溶液的胶头滴管穿过苯层伸入FeSO4溶液中，挤压胶头滴管，除了避免生成的Fe(OH)2沉淀接触氧气被氧化，苯层还可以将溶液和空气隔绝。（3）还可以选用哪些实验方案制备Fe(OH)2沉淀，分析下列两套装置制备Fe(OH)2沉淀的原理。滴加稀硫酸与铁粉反应一段时间后，溶液中生成的氢气将氧气赶走，当烧杯中的试管口有连续气泡产生时（左侧试管中充满氢气），然后挤压盛NaOH溶液的胶头滴管，则试管内溶液中产生白色沉淀。打开止水夹a使反应进行一段时间，溶液中生成的氢气将氧气赶走，检验右侧试管出口排出氢气的纯度，当排出的氢气纯净时关闭止水夹a，左侧试管中压强增大，左侧试管内FeSO4溶液沿导管进入右侧试管内NaOH溶液中，产生白色沉淀。三、铁的重要化合物3、亚铁盐、铁盐常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等。（1）物理性质含有Fe2+的溶液呈_____色，含有Fe3+的溶液呈_____色。浅绿黄（2）化学性质（1）铁元素的价态分析Fe2+既有_____性又有_____性。Fe3+具有氧化性。（2）盐的通性分析与碱（NaOH溶液）反应的离子方程式：__________________________________________________Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色)；Fe3++3OH-Fe(OH)3↓（红褐色）氧化还原探究实验2：Fe2+、Fe3+的检验（视频）溶液变红无现象（1）检验溶液中是否含有Fe3+，还有哪些方法？加碱法：向检测液中加入碱液，若直接产生红褐色沉淀，说明含有Fe3+。（2）检验溶液中是否含有Fe2+，有哪些方法？加碱法：向检测液中加入碱液，若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色说明含有Fe2+。观察法：浅绿色溶液中含有Fe2+；棕黄色溶液中含有Fe3+。加KSCN：向检测液汇总加入KSCN溶液无明显现象，再加新制氯水，溶液变成红色说明含有Fe2+。（3）检验FeCl2溶液中是否含有FeCl3的方法？向溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，说明含Fe3+，溶液不变红，则不含Fe3+。（4）检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4的方法？滴几滴酸性KMnO4溶液，能褪色，说明含有FeSO4，不褪色，则说明不含FeSO4。探究实验3：Fe2+与Fe3+的转化（视频）铁粉溶解绿不变色2Fe3++Fe===3Fe2+2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-红色（1）哪些还原剂能将铁盐还原为亚铁盐？Fe3+遇到较强的还原剂，会被还原为Fe2+，例如Fe、Cu、S2-、I-、SO2等（2）哪些氧化剂能将亚铁盐氧化为铁盐？Fe2+遇到较强的氧化剂，会被氧化为Fe3+；例如Cl2、O2、H2O2、KMnO4/H+、HNO3等。（3）在Fe、Fe2+和Fe3+三种粒子中，哪种粒子可做氧化剂，哪种可做还原剂，哪种既可做氧化剂又可做还原剂？从元素价态来看，Fe化合价是0价，为铁元素的低价态，Fe具有还原性，可做还原剂；Fe2+化合价是+2+价，为铁元素的中间价态，Fe2+既有氧化性又有还原性，既可做氧化剂又可做还原剂；Fe3+化合价是+3价，为铁元素的高价态，具有氧化性，可做氧化剂。【拓展提升】展望等级性考试（选讲）----铁的冶炼钢铁工业对促进经济和社会的发展具有重要的意义，现代炼铁的主要方法是高炉炼铁。其设备如图所示，炼铁的炉料（铁矿石、焦炭、石灰石等）由高炉的顶部投入，原料在下降过程中与高炉器气流在炉身部分发生作用。1、焦炭在炼铁的过程中所起的作用。焦炭在炼铁的过程中既作为能源提供反应所需要的能量，同时生成CO作为还原剂，还原出铁矿石中的Fe。所以焦炭的作用既提供热量，又产生还原剂CO。【拓展提升】展望等级性考试（选讲）----铁的冶炼2、采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，其目的是采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，主要是采用逆流操作，不仅利于矿石与还原性气体充分接触，还增加了接触时间，利于反应。所以其目的是采用逆流接触操作，使矿石与还原性气体充分接触、反应。【拓展提升】展望等级性考试（选讲）----铁的冶炼3、高炉气中含有的主要气态污染物是__________，若直接排放将污染空气，因此应回收利用，请写出该污染物的一种用途：回收利用CO，可用作燃料或作还原剂等。CO、CO24、写出以赤铁矿为原料的炼铁高炉中发生的主要化学反应：炼铁高炉中发生的主要反应就是还原剂CO的生成及生成铁的反应。C+O2CO2；CO2+C2CO；Fe2O3+3CO2