化学：3.2.3《铁的重要化合物》课件（人教版必修1）.ppt

第3课时铁的重要化合物,1.了解Fe、Cu的重要化合物的主要性质及应用。2.掌握Fe2、Fe3的检验方法。,一、铁的重要化合物1铁的存在铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝，主要以和价化合物的形式存在。,基础知识梳理,2,3,2铁的氧化物(1)物理性质,(2)化学性质FeO不稳定，在空气中受热易被氧化成。FeO和Fe2O3属于氧化物，与盐酸反应的化学方程式分别为：FeO2HCl=FeCl2H2O，Fe2O36HCl=2FeCl33H2O。(3)用途Fe2O3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料。,Fe3O4,碱性,3铁的氢氧化物,Fe(OH)3,红褐,灰绿,4.铁盐和亚铁盐(1)Fe3的检验试剂：现象：含Fe3的溶液。,变成红色,KSCN溶液,如FeCl3溶液中加入铁粉，反应的离子方程式为：2Fe3Fe=3Fe2。,如向FeCl2溶液中滴加氯水，反应的离子方程式为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)铁盐的净水作用向混有少量泥沙的浑浊水中加入Fe2(SO4)3溶液后，会。,变澄清,二、铜盐1铜化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。2铜属于，铜盐溶液都，因为Cu2与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。3铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3。,重金属,有毒,1Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2、Fe3,2Fe2既具有氧化性又具有还原性，可以被氧化为Fe3，也可以被还原为Fe(1)当Fe2遇到强氧化剂(如Cl2)时，被氧化为Fe3，如2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)当Fe2遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2Zn=Zn2Fe,3Fe3具有较强氧化性，可被还原为Fe2或Fe(1)Fe3被C、CO、Al等还原为Fe，如,(2)Fe3被Fe、Cu等还原为Fe2，如2Fe3Cu=2Fe2Cu2,1不同价态的铁及铁的化合物要注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。2利用以上转化关系，可总结出铁及不同价态的Fe的化合物的性质、用途、试剂保存、溶液配制、除杂等。如Fe2的溶液中含有Fe3，可加入Fe粉以除去Fe3等。,将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下，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：_；铜单质_(填“一定”或“可能”)存在。(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有的离子为：_；铜单质_(填“一定”或“可能”)存在。(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是_，Fe2_(填“一定”或“可能”)存在。,【思路点拨】本题通过金属的活动性：FeCu，离子的氧化性Fe3Cu2，考查了物质的共存问题，解答本题应首先弄清物质间发生的反应，凡相互发生反应的物质间不可能大量共存，依据设问可推断出剩余的固体单质及离子情况。【解析】本题涉及的反应有：Fe2FeCl3=3FeCl2FeCuCl2=CuFeCl2Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2,(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe3、Cu2，因为它们能发生上述反应。(2)若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe2、Fe3或Fe2、Cu。(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中一定没有Fe、Cu，一定有Fe2。【答案】(1)Fe3、Cu2一定(2)Fe3可能(3)Fe、Cu一定,1向一定量的Fe、FeO和Fe3O4的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出标准状况下的气体224mL，在溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量为()A11.2gB5.6gC2.8gD无法计算,1操作将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入新制备的亚铁盐溶液的液面以下，缓慢挤出NaOH溶液。,2原理Fe22OH=Fe(OH)23注意事项(1)Fe2必须是新制的并放入Fe粉，以防Fe2被氧化成Fe3；(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液；(3)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物油或苯进行液封。,4改进方法为了防止Fe(OH)2被O2氧化，在制备Fe(OH)2时，一般从两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。(1)反应试剂取用最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却后使用，以驱除溶液中溶解的O2。,(2)反应环境方法1：装置如右图所示。在试管中加入适量的5%FeSO4溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含O2的1molL1NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止了生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀。,方法2：装置如下图所示。实验时，先打开弹簧夹K，再将分液漏斗的旋塞打开，使稀硫酸与铁粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，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，最后变成红褐色。,根据下述实验装置和操作，回答下列问题。按下图所示装置用两种不同操作分别进行实验，观察B试管中的现象。,操作1：先夹紧止水夹a，再使A管开始反应，实验中B管中观察到的现象是_。B管发生反应的离子方程式是_。操作2：打开止水夹a，使A管开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管中观察到的现象是_。B管中发生的离子方程式是_。,【解析】当夹紧a时，A试管便成了一个封闭体系，产生的H2使A试管内压强增大，将生成的FeSO4溶液压入B中，从而发生反应生成Fe(OH)2，而NaOH溶液中的O2可将Fe(OH)2迅速氧化，最后转变成Fe(OH)3，所以看到白色沉淀的时间很短。当用操作2时，产生的H2首先通过导气管通入到B中的NaOH溶液中，将其中的O2赶走，再夹紧a时，FeSO4溶液被压入B中，此时反应所产生的Fe(OH)2在一段时间内不变色。,【答案】先出现白色絮状沉淀，然后沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色Fe22OH=Fe(OH)2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3打开止水夹时，溶液中导气管口有气泡冒出，夹紧夹子后出现白色沉淀，短时间内沉淀不变色Fe22OH=Fe(OH)2,【规律方法】此题是围绕Fe(OH)2的实验室制法设计的。由于Fe(OH)2极易被氧化为Fe(OH)3，溶液中溶解的O2就能把它氧化，操作2采用了先通H2后将FeSO4溶液和NaOH溶液混合的方法，这样使Fe(OH)2在H2的还原性气氛中生成，能稳定存在的时间大大延长。,2用下面方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管里加入的试剂是_。(2)在试管里加入的试剂是_。,(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。,解析：原理是利用Fe和稀H2SO4产生H2，先赶走装置中的空气。确定赶净空气后再夹紧止水夹，通过H2产生的压力将FeSO4溶液压入NaOH溶液中去，从而产生Fe(OH)2沉淀，且在H2的氛围中Fe(OH)2不易被氧化，所以可保存较长的时间。答案：(1)稀H2SO4、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管出口处排出氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入,Fe3是一种具有较强的氧化性的微粒，可将Fe、Cu等金属单质氧化，同时Fe3被还原为Fe2，Fe2与Fe3之间的转化是一个重要的考点。另外根据Fe2、Fe3遇到SCN或OH等所表现的不同现象，可用KSCN溶液、NaOH溶液等检验Fe3、Fe2的存在与否。,1Fe2与Fe3的相互转化：,2Fe2的检验：溶液呈浅绿色；遇到OH生成白色沉淀灰绿色红褐色沉淀；加入SCN无现象，再加氯水等强氧化剂呈红色。3Fe3的检验：溶液呈黄色；加入OH、NH3H2O生成红褐色沉淀；加入SCN溶液呈红色。,下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2,【思路点拨】Fe3遇SCN生成红色的Fe(SCN)3；Fe3遇OH生成红褐色的Fe(OH)3，以上两个反应是检验Fe3的特征反应。【解析】A加入KSCN后呈红色，说明含Fe3，但不能说明是否含有Fe2。B通Cl2后再加入KSCN溶液变红色说明所得的溶液中含Fe3，而原溶液中是否含有Fe3无法判断，所以原溶液中是否含Fe2也不能判断。,C加NaOH得红褐色沉淀说明含有Fe3。D当溶液中含有Fe2和其他能与碱反应生成白色沉淀的离子时，同样会出现上述现象，因为Fe(OH)2转变成Fe(OH)3时，颜色很容易掩盖其他白色沉淀的现象。【答案】C,3能检验某溶液中有Fe2无Fe3的实验事实是()A向溶液中加入2滴KSCN溶液立即变红色B向溶液中加入少许氯水后再加2滴KSCN溶液立即变红色C向溶液中加入2滴KSCN溶液无明显变化，再加入少许氯水立即变红色D向溶液中加入少许NaOH溶液立即产生红褐色沉淀,解析：选C。A选项证实溶液中一定含Fe3，不一定含Fe2。B选项因先加氯水后加KSCN溶液无法证明含Fe2还是Fe3。C选项先加KSCN无变化，证明无Fe3，加氯水后，由于2Fe2Cl2=2Fe32Cl，生成了Fe3，与KSCN反应生成红色物质，证明溶液中含有Fe2。D选项是Fe3的特征反应现象。,