《铁及其化合物》课件

《铁及其化合物》物质类别化合价价类图FeFe2O3FeOFe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3一、铁的氧化物1.物理性质化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名\颜色状态溶解性黑色粉末黑色晶体红棕色粉末磁性氧化铁铁红均不溶于水③故宫红墙①深圳光明小镇虹桥公园②打印机墨粉④高炉炼铁一、铁的氧化物2.化学性质练习1：分别写出以赤铁矿、磁铁矿为原料的高炉炼铁化学方程式。Fe2O3＋3CO

=

2

Fe＋3CO2高温Fe3O4＋4CO

=

3

Fe＋4CO2高温练习2：写出工业上用稀盐酸除去铁表面的铁锈的离子方程式（提示：铁锈主要成分为氧化铁

）FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋

=2Fe3＋＋3H2O二、铁的氢氧化物1.Fe(OH)3（1）

Fe(OH)3制备实验名称氢氧化铁制备制备原理实验装置图实验现象Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓有红褐色沉淀化学式Fe(OH)3物理性质化学性质化合价角度物质类别角度热稳定性（2）

Fe(OH)3性质Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O2Fe(OH)3=

Fe2O3＋3H2O红褐色沉淀——二、铁的氢氧化物2.Fe(OH)2（1）

Fe(OH)2制备实验名称氢氧化铁制备制备原理实验装置图实验现象Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓白色沉淀灰绿色红褐色

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3化学式Fe(OH)2物理性质化学性质化合价角度物质类别角度热稳定性（2）

Fe(OH)2性质Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O白色沉淀4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3——（3）

Fe(OH)2制备实验改进4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3加热煮沸现配现用胶头滴管伸入液面以下不溶于水密度比水小实验名称改进实验装置图药品NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4思考该实验能较长时间保持白色沉淀，其理由是？（3）

Fe(OH)2制备实验改进价类图FeFe2O3FeOFe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3氧化剂△氧化剂Fe2＋Fe3＋酸酸酸酸还原剂碱碱物质类别化合价三、课堂小结1．下列有关铁的化合物的说法不正确的是（）

A.FeO不稳定，在空气中加热生成Fe2O3

B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应

C.Fe(OH)3可通过化合反应得到，Fe(OH)2则不能

D.Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋32．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是（）

A.赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，常用作红

色油漆和涂料

B.磁铁矿的主要成分是Fe3O4，打印机的墨粉中添加有

Fe3O4C.烤蓝是一种古老的金属处理工艺，即在金属表面形成

一层致密并且拥有一定厚度的氧化层，该氧化层的主

要成分为Fe2O3

D.高炉炼铁是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来3．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述白色沉淀和残渣分别是（）A.Fe(OH)3；Fe2O3

Fe(OH)2；Fe2O3

Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4

Fe2O3；Fe(OH)3

4．下列化学方程式或离子方程式错误的是（）A.4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3B.FeO＋2H＋=Fe3＋＋H2OC.2Fe(OH)3=Fe2O3＋3H2OD.Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓

5．有关铁的化合物的说法中，错误的是（）

A.Fe(OH)2是一种灰绿色沉淀，不稳定，在空

气中易被氧化转变为红褐色

B.由图示操作可制取Fe(OH)2

C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得

D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁

达尔效应参考答案1.A2.C3.B4.B5.A探究一“Fe、Fe2+、Fe3+”的三角转化关系【问题探究】1.人体易吸收二价铁盐,难吸收三价铁盐。通过学习了解到Fe2+和Fe3+可以互相转化,现提供的物质有FeCl2溶液、FeCl3溶液、Fe粉、KSCN溶液、3%H2O2溶液,请你完成实验报告证明Fe2+和Fe3+的相互转化。(已知:H2O2可氧化Fe2+)类型实验步骤实验现象结论①

Fe2+可被氧化成Fe3+②

Fe3+可被还原成Fe2+提示

类型实验步骤实验现象①a.将KSCN溶液滴入盛有FeCl2溶液的试管中,充分振荡b.再滴入3%H2O2,充分振荡a.无明显现象b.溶液变红②a.在盛有足量Fe粉的试管中滴入FeCl3溶液,充分振荡b.再滴入KSCN溶液,充分振荡a.溶液由棕黄色变为浅绿色b.无明显现象2.Fe(OH)3、FeCl3、FeCl2是否都可由化合反应得到?请写出可能的化学方程式。提示

它们均可由化合反应得到,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,2Fe+3Cl2

2FeCl3,2FeCl3+Fe

===3FeCl2。3.如何除去FeCl3溶液中混有的FeCl2?如何除去FeCl2溶液中混有的FeCl3?提示

通入Cl2;加入铁粉。【深化拓展】1.“铁三角”转化关系(1)Fe只具有还原性

(2)Fe3+既具有氧化性,又具有还原性

(3)Fe3+具有较强氧化性

2.含铁物质的分离与除杂

主要物质杂质除杂方法Fe2+Fe3+加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或通入Cl2Fe2+Cu2+加过量铁粉后过滤误区警示

(1)虽然Fe2+既有氧化性又有还原性,但以还原性为主。

【素能应用】典例1某同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是

。

(2)甲同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为

。

(3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是

。

(4)丙同学取10mL0.1mol·L-1KI溶液,加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。取2mL此溶液于试管中加入适量淀粉溶液,溶液变蓝色,写出发生反应的离子方程式

。

(5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为

。

答案

(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-

(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)2Fe3++2I-===2Fe2++I2

(5)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O解析

(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化。(2)氯气具有氧化性,能将氯化亚铁氧化为氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(3)煤油不溶于水,密度比水小,可以隔绝空气,排除氧气对实验的影响。(4)溶液变蓝色说明有单质碘生成,发生反应的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。变式训练1-1欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量杂质,应选用的试剂是(

)A.氨水

B.铝粉C.铁粉

D.NaOH溶液答案

C解析

加入铁粉后,Cu2++Fe===Cu+Fe2+,2Fe3++Fe===3Fe2+,然后将过量的铁粉及Cu过滤除去即可。变式训练1-2用毛笔蘸取少量30%的FeCl3溶液在铜片上写一个“Cu”字,放置片刻,用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中,下列说法正确的是(

)A.烧杯中的溶液呈棕黄色B.铜片无任何变化C.铜片上有凹陷的“Cu”字D.发生反应:Fe3++Cu===Cu2++Fe2+答案

C解析

FeCl3溶液与铜的反应为Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,反应后的溶液中含有Cu2+、Fe2+,A项错误;FeCl3溶液与铜反应,铜片上反应掉的部分会有凹陷,B项错误,C项正确;该反应的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,D项错误。探究二Fe2+、Fe3+的检验方法【问题探究】1.含有Fe2+、Fe3+的溶液分别呈什么颜色?提示

浅绿色;棕黄色。2.向FeCl2溶液、FeCl3溶液中分别滴加NaOH溶液,各有什么现象?提示

向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,会看到有白色沉淀生成,且白色沉淀迅速变为灰绿色,过一段时间后还会有红褐色物质生成。而向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,可直接看到有红褐色沉淀生成。提示

该同学的检验方法不正确。因为HNO3能与FeO反应生成Fe(NO3)3,故该同学检验方法不正确。【深化拓展】1.Fe2+、Fe3+的检验(1)直接观察颜色(2)利用氢氧化物沉淀的颜色

(3)利用显色反应

(4)利用Fe2+的还原性

(5)利用Fe3+的氧化性

(2)同时含有Fe2+和Fe3+的溶液Fe2+对检验Fe3+无干扰,可以滴加KSCN溶液检验Fe3+;Fe3+对检验Fe2+有干扰,不能采用氧化后加KSCN溶液的方法检验Fe2+,通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去说明含有Fe2+。①步骤a中不能选用盐酸,原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。②步骤a中,不能选用稀硝酸,原因是稀硝酸可以将Fe2+氧化为Fe3+。【素能应用】典例2常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物,市场上一种常见的补铁药物的名称是速力菲。该药品的正式名称是琥珀酸亚铁薄膜片,为棕黄色薄膜衣片,除去薄膜衣后显暗黄色,该药片在水和乙醇中的溶解度不大。某学校化学实验小组为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计了如下几组实验:理论设计方案:甲组同学按照设计的方案完成实验,但遗憾的是他们没有得到预期的实验结果。甲组实验失败的可能原因是

。

(2)乙组同学在参考书上查得如下资料:a.人体胃液中有大量盐酸,能溶解多种物质。b.H2O2不稳定,光照、加热和微量杂质会促使其分解;H2O2中氧元素显-1价,它既有氧化性又有还原性。他们认真思考了甲组实验失败的原因,模拟药物服用后在人体中溶解的变化过程,重新设计并完成下列实验:①试剂1、试剂2分别是

、

,加入试剂2后,溶液显淡红色的原因是

。

②加双氧水后,红色加深的原因是

。

③根据氧化还原反应中元素化合价变化情况,试写出在酸性条件下Fe2+与双氧水反应的离子方程式

。

答案

(1)该药片在水中的溶解度不大,少量药片溶解后的溶液中几乎不存在Fe2+,所以得不到预期的实验结果(其他答案合理也可)(2)①盐酸KSCN溶液有少量Fe2+已经被氧化为Fe3+,与SCN-结合成浓度较小的Fe(SCN)3②加入的H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液中Fe3+浓度增大,Fe(SCN)3浓度也随之增大,所以红色加深③2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O解析

(1)该