高中化学必修1铁的重要化合物课件.ppt

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1、铁的重要化合物铁的重要化合物人体中的铁 Fe2+含铁物质的图片富含铁的水果富含铁的水果 磁铁矿磁铁矿（Fe3O4)菱铁矿菱铁矿FeCO3赤铁矿赤铁矿(Fe2O3)三、铁的重要化合物三、铁的重要化合物 1、铁在地壳中的含量仅次于 _、_和_,居第_位，主要以_和_化合物形式存在。氧硅铝四+2+32、铁的氧化物（表一）、铁的氧化物（表一）名称氧化亚铁 FeO三氧化二铁 Fe2O3四氧化三铁 Fe3O4俗名-颜色 状态铁元素价态溶解性与H+反应氧化性（与CO、C、H2反应）黑色粉末黑色粉末+2FeO+2H+Fe2+H2O+3Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O+2、+3均不溶于水均不溶于水Fe3O4

2、+8H+Fe2+2Fe3+4H2O铁铁 红红磁性氧化铁磁性氧化铁 红棕色粉末红棕色粉末 黑色晶体黑色晶体 FeFex xO Oy y+yCO+yCO xFe+yCOxFe+yCO2 2 FeFe2 2O O3 3+2Al+2Al AlAl2 2O O3 3+2Fe+2Fe 高温高温【实验实验3-9】FeCl3、FeSO4分别与分别与NaOH的反应的反应实验实验现象现象化学化学方程式方程式FeCl3溶液溶液FeSO4溶液溶液生成生成红褐色红褐色沉淀。沉淀。生成的生成的白色白色沉淀迅沉淀迅速变成速变成灰绿色灰绿色，最，最后变成后变成红褐色红褐色。FeCl3+3NaOHFe(OH)3+3NaClFe

3、SO4+2NaOHFe(OH)2+Na2SO4实验现象讨论 为什么制取Fe(OH)2现象会是红褐色红褐色白色白色白色白色灰绿色灰绿色 Fe(OH)Fe(OH)2 2不稳定，易被空气氧化成不稳定，易被空气氧化成Fe(OH)Fe(OH)3 3。4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3 存在存在问题问题氧气氧气会将生成的氢氧化亚铁氧化会将生成的氢氧化亚铁氧化。氧气存在于氧气存在于反应试剂反应试剂和和反应环境反应环境中。中。分分析析问题：问题：科学探究科学探究科学探究科学探究：实验如何改进才能有利于制取实验如何改进才能有利于制取实验如

4、何改进才能有利于制取实验如何改进才能有利于制取Fe(OH)Fe(OH)2 2消除消除试管试管和和溶液溶液中中氧气氧气的干扰的干扰,创造无氧环境。创造无氧环境。实验实验关键关键解决解决方案方案 科学探究科学探究科学探究科学探究：实验如何改进才能有利于制取实验如何改进才能有利于制取实验如何改进才能有利于制取实验如何改进才能有利于制取Fe(OH)Fe(OH)2 2想一想议一议有哪些方法能消有哪些方法能消有哪些方法能消有哪些方法能消除除反应试剂反应试剂和和试管中试管中氧气的干扰？氧气的干扰？2 2 2 2、使用新制使用新制亚铁亚铁盐溶液，加入还原盐溶液，加入还原性性铁粉，铁粉，防防防防止生成止生成止生

5、成止生成FeFeFeFe3+3+3+3+，并在溶液上，并在溶液上，并在溶液上，并在溶液上加入保护层加入保护层加入保护层加入保护层（例如植物油（例如植物油（例如植物油（例如植物油、有机物等有机物等有机物等有机物等）。）。）。）。3 3、将胶头滴管尖端插入将胶头滴管尖端插入将胶头滴管尖端插入将胶头滴管尖端插入液面下方液面下方液面下方液面下方。1 1 1 1、使用、使用、使用、使用煮沸煮沸煮沸煮沸的蒸馏水配制溶液，或将的蒸馏水配制溶液，或将的蒸馏水配制溶液，或将的蒸馏水配制溶液，或将NaOHNaOHNaOHNaOH溶液溶液溶液溶液煮沸并冷却后使用。煮沸并冷却后使用。煮沸并冷却后使用。煮沸并冷却后使用

6、。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)Fe(OH)2 2沉淀。沉淀。沉淀。沉淀。方法一：用不含方法一：用不含Fe3+的的FeSO4溶液和不含溶液和不含O2的的蒸蒸馏馏水配制的水配制的NaOH溶液反溶液反应应制制备备。(1)用硫酸用硫酸亚铁亚铁晶体配制上述晶体配制上述FeSO4溶液溶液时还时还需加入需加入 铁屑铁屑 。(2)除去蒸除去蒸馏馏水中溶解的水中溶解的O2，常采用的方法常采用的方法是是 煮沸煮沸 。(3)生成白色生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用沉淀的操作是用长长滴管滴管吸取不含吸取不含O2的的Na

7、OH溶液，插入溶液，插入FeSO4溶液液面溶液液面下，再下，再挤挤出出NaOH溶液。溶液。这样这样操操作的理由是避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2。方案一：方案一：用煮沸用煮沸过过蒸蒸馏馏水配制的水配制的NaOHNaOH溶液溶液植物油或植物油或苯苯新配制的新配制的FeSOFeSO4 4溶液溶液 方法二：在如图装置中，用方法二：在如图装置中，用方法二：在如图装置中，用方法二：在如图装置中，用NaOHNaOH溶液、铁屑、稀溶液、铁屑、稀溶液、铁屑、稀溶液、铁屑、稀HH2 2SOSO4 4等试剂制备。等试剂制备。等试剂制备。等试剂制备。(1)(1)在试管在试管在试管在试管I I里加入的试剂是里加入

8、的试剂是里加入的试剂是里加入的试剂是稀稀稀稀HH2SOSO4铁屑铁屑铁屑铁屑。(2)(2)在试管在试管在试管在试管里加入的试剂是里加入的试剂是里加入的试剂是里加入的试剂是 NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液。(3)(3)为了制得白色为了制得白色为了制得白色为了制得白色Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀，在试管沉淀，在试管沉淀，在试管沉淀，在试管I I和和和和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是实验步骤是实验步骤是实验步骤是检验试管检验试管检验试管检验试管IIII出口排出出口排出出

9、口排出出口排出HH2 2的纯度，当排出的纯度，当排出的纯度，当排出的纯度，当排出HH2 2纯净时，纯净时，纯净时，纯净时，再夹紧止水夹再夹紧止水夹再夹紧止水夹再夹紧止水夹。(4)(4)这样生成的这样生成的这样生成的这样生成的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀能较长时间保持白色，沉淀能较长时间保持白色，沉淀能较长时间保持白色，沉淀能较长时间保持白色，其理由是其理由是其理由是其理由是试管试管试管试管I I中反应生成的中反应生成的中反应生成的中反应生成的HH2充满了试管充满了试管充满了试管充满了试管I I和试管和试管和试管和试管，且外，且外，且外，且外界空气不容易进入界空气不容易进入界空气不容易进入

10、界空气不容易进入。因因为产为产生的生的氢氢气将气将NaOH溶液上方的空气排溶液上方的空气排走了，生成的走了，生成的Fe(OH)2处处于无氧的于无氧的环环境下。境下。（2 2）为何要等氢气验纯后才能关闭止水夹？）为何要等氢气验纯后才能关闭止水夹？只有当只有当氢氢气气纯纯了后才能保了后才能保证证NaOH溶液液溶液液面上方的空气被排尽面上方的空气被排尽。想一想：想一想：（1 1）这种方法制得的）这种方法制得的Fe(OH)Fe(OH)2 2为何能较长时间为何能较长时间保存？保存？2Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质的性质白色固体白色固体化学式化学式Fe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH

11、)3 3色态色态与盐酸反应与盐酸反应红红褐色固体褐色固体Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)Fe(OH)3 33H3H=FeFe3 33H3H2 2OOFe22OH=Fe(OH)2Fe33OH=Fe(OH)3白色沉淀白色沉淀灰绿灰绿红褐红褐4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 实验实验3-10Fe2+、Fe3+与与KSCN溶液的作用溶液的作用在试管中加入在试管中加入5mLFeCl2溶液，滴入溶液，滴入2滴滴KSCN溶液，溶液，观察颜色观察颜色_色。色。在试管中加入在试管中加入5mLFeCl3溶液，滴入溶液，滴入2滴滴KSCN溶液，溶液，观察溶液颜色观察溶液颜色_色。色。溶液

12、颜色无变化溶液颜色无变化变为血红色变为血红色可可KSCN用来检验用来检验Fe3+黄黄浅绿浅绿2FeCl3+Fe=3FeCl2FeCl3Fe不显血红色不显血红色血红色血红色Fe2+被氯水氧化被氯水氧化Fe3+2FeCl2+Cl2=2FeCl3FeCl2科学探究科学探究 在盛有在盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁溶液的试管中加入少量铁粉，充分反应后，溶液由粉，充分反应后，溶液由_色变为色变为_色色,反应方程式为反应方程式为_.反应中氧化剂是反应中氧化剂是_,还原剂是还原剂是_.再滴入再滴入2滴滴KSCN溶液，溶液颜色溶液，溶液颜色_；再加入几滴氯水，观察溶液颜色变为再加入几滴氯水，观察溶液

13、颜色变为_.说明说明_,反应方程式为反应方程式为_，还原剂是还原剂是_.小结亚铁盐（亚铁盐（FeFe2+2+）铁盐（铁盐（FeFe3+3+）与碱作用与碱作用与与KSCNKSCN溶溶液作用液作用氧化性、氧化性、还原性还原性不反应不反应（遇（遇KSCN溶液颜色无变化）溶液颜色无变化）遇遇KSCN溶液变红溶液变红（用于检验）（用于检验）Fe2+2OH-=Fe(OH)2Fe3+3OH-=Fe(OH)3还原性还原性2FeCl2+Cl2=2FeCl3氧化性氧化性2FeCl3+Fe=3FeCl2浅绿色浅绿色黄色黄色黄色黄色浅绿色浅绿色1Fe2和和Fe3的的检验检验(1)溶液溶液颜颜色：色：含有含有Fe2的溶

14、液的溶液显显浅浅绿绿色，色，含有含有Fe3的溶液的溶液显显黄色。黄色。Fe2和和Fe3的的检验检验(2)用用KSCN溶液和氯水：溶液和氯水：2FeCl3变变色色情情况况：FeCl3溶溶液液在在与与许许多多试试剂剂反反应应时时会出会出现现特殊特殊现现象，可作象，可作为检为检验验Fe3的依据。的依据。(1)向向FeCl3溶液中加几滴溶液中加几滴KSCN溶液呈溶液呈红红色；色；(2)FeCl3与与NaOH溶液反溶液反应应，生成，生成红红褐色沉淀；褐色沉淀；(3)向向FeCl3溶液中加入溶液中加入过过量量Fe粉，溶液粉，溶液变变浅浅绿绿色；色；(4)向向FeCl3溶液中加入溶液中加入过过量量Cu粉，溶

15、液粉，溶液变蓝绿变蓝绿色；色；(5)将将FeCl3溶溶液液滴滴入入到到淀淀粉粉碘碘化化钾钾溶溶液液中中，溶溶液液变变蓝蓝色；色；(6)将将饱饱和和FeCl3溶溶液液滴滴入入沸沸水水中中，生生成成红红褐褐色色Fe(OH)3胶体。胶体。FeFe2+2+FeFe3+3+氧化性氧化性还原性还原性氧化性氧化性氧化剂氧化剂CICI2 2、BrBr2 2、O O2 2、KMnOKMnO4 4、H H2 2O O2 2还原剂还原剂Zn,Fe,Cu,S2-,I-转化转化:2 2重要应用重要应用(1)(1)除杂：除杂：主要离子主要离子杂质杂质离子离子除除杂杂方法方法Fe2Fe3FeCl3FeCl2FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤加过量铁粉后过滤加氯水或加氯水或H2O2加过量铁粉后过滤加过量铁粉后过滤1转转化关系化关系应用篇“铁三角铁三角”的转化关系的转化关系例例1、下列各下列各组组物物质质中，中，X是主体物是主体物质质，Y是少量是少量杂质杂质，Z是是为为除去除去杂质杂质所要加入的所要加入的试剂试剂，其中所加，其中所加试剂试剂正确的正确的一一组组是是()ABCDXFeCl2溶液溶液 FeCl3溶液溶液FeNa2SO4溶液溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液溶液HCl溶液溶液C C