第一轮复习铁及其化合物.ppt

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1、铁和铁的重要化合物铁和铁的重要化合物顺德一中实验学校高三化学备课组顺德一中实验学校高三化学备课组Fe及其化合物及其化合物Fe的氢氧化物的氢氧化物Fe的性质的性质Fe3+与与Fe2+的转化的转化Fe3+的氧化性及检验的氧化性及检验Fe2+的还原性及检验的还原性及检验Fe的氧化物的氧化物第一讲第一讲铁的性质铁的性质铁是铁是号元素，在周期表中位于号元素，在周期表中位于.周期，周期，第第族，属于族，属于金属元素，其原子结构示意图是金属元素，其原子结构示意图是。26第四第四过渡过渡纯净的铁为纯净的铁为色金属，铁粉是色金属，铁粉是色粉末，在冶色粉末，在冶金工业上铁被称为金工业上铁被称为金属；铁能被磁化；纯

2、铁的耐金属；铁能被磁化；纯铁的耐腐蚀性腐蚀性。密度。密度:7.86g/cm3;熔沸点分别为熔沸点分别为:1535、2750银白银白黑黑黑色黑色强强检测检测1：2023/3/15下列有关铁的说法中正确的是（下列有关铁的说法中正确的是（）A.Fe位于元素周期表中第四周期位于元素周期表中第四周期B族族B.Fe的原子结构示意图为：的原子结构示意图为：C.生活中的生活中的“增铁酱油增铁酱油”中的铁指的是铁元素中的铁指的是铁元素。D.纯铁纯铁熔点比生熔点比生铁铁的低的低，纯铁比生铁易生锈，纯铁比生铁易生锈E.与同浓度的盐酸反应与同浓度的盐酸反应,生铁速度快生铁速度快F.铁能被磁铁吸引，钢和生铁的主要成分都

3、是铁铁能被磁铁吸引，钢和生铁的主要成分都是铁。G.Fe是一种常见的黑色金属且具有多种变价。是一种常见的黑色金属且具有多种变价。BCEFG铁丝在铁丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟中燃烧产生棕色的烟。加热时与硫反应生成黑色固体加热时与硫反应生成黑色固体。氧化性比较氧化性比较 2Fe+3Cl22FeCl3点燃点燃Fe+SFeS 氧化性：氧化性：Cl2S铁的化学性质铁的化学性质一、铁与非金属反应一、铁与非金属反应二、铁与水反应二、铁与水反应红热红热的铁与的铁与水蒸气水蒸气反应，放出氢气同时生成反应，放出氢气同时生成Fe3O4三、铁与酸反应三、铁与酸反应铁与铁与非氧化性酸非氧化性酸反应生成反应生成H2和亚铁

4、盐。和亚铁盐。Fe+2H+=Fe2+H2四、铁与盐溶液反应四、铁与盐溶液反应铁与比它活泼性弱的（排在铁后面的）金属铁与比它活泼性弱的（排在铁后面的）金属盐溶液反应时，能置换出这种金属来。盐溶液反应时，能置换出这种金属来。3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2五、铁与氧化性酸的反应五、铁与氧化性酸的反应【思考思考】：铁粉不足铁粉不足Fe+4HNOFe+4HNO3 3=Fe=Fe（NONO3 3）3 3+NO+2H+NO+2H2 2O On(Fe):n(HNOn(Fe):n(HNO3 3)=)=（312312）铁粉过量铁粉过量3Fe+8HNO3Fe+8HNO3 3=3Fe=3Fe（NONO3

5、3）2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O On(Fe):n(HNOn(Fe):n(HNO3 3)=)=（3838）铁与稀硝酸反应有关量的问题，可用数轴表示为：铁与稀硝酸反应有关量的问题，可用数轴表示为：方法归纳方法归纳:Fe与与HNO3反应时有下列几种情况需要考虑反应时有下列几种情况需要考虑:(1)浓硝酸在常温下与浓硝酸在常温下与Fe反应要考虑钝化反应要考虑钝化;(2)浓硝酸加热时与浓硝酸加热时与Fe发生氧化还原反应发生氧化还原反应,生成生成Fe3+和和NO2,当当Fe过量时生成过量时生成Fe2+;(3)稀硝酸稀硝酸,不会使金属钝化不会使金属钝化,与与Fe发生反应的产物根据发生反应的产物

6、根据Fe与硝酸的相对多少加以判断与硝酸的相对多少加以判断,硝酸过量生成硝酸过量生成Fe3+,Fe过量生成过量生成Fe2+;(4)反应本质主要有开始生成反应本质主要有开始生成Fe3+,所谓铁过量所谓铁过量,其实可将其实可将该类反应划分为两个阶段该类反应划分为两个阶段,前一阶段是生成前一阶段是生成Fe3+阶段阶段,后一阶段是后一阶段是Fe3+与与Fe反应阶段反应阶段 检测检测2：下列几种类推的结论中正确的是（下列几种类推的结论中正确的是（）E EA.已知已知Fe与与S能直接化合得能直接化合得FeS，推测推测Cu与与S化合直接化合生成化合直接化合生成CuSB.已知已知Fe与与Cl2能直接化合得能直接

7、化合得FeCl3,推测推测Fe与与I2能直接化合得能直接化合得FeI3C.已知已知Fe与与HCl反应产生反应产生H2，推测推测Fe与与HNO3反应产生反应产生H2D.已知已知Na与水常温下反应产生与水常温下反应产生NaOH和和H2，Mg与沸水反应产生与沸水反应产生Mg(OH)2和和H2，推测推测Fe与水要在高温下反应生成与水要在高温下反应生成Fe(OH)3和和H2E.已知已知Fe与与CuSO4溶液能反应，溶液能反应，推测推测Fe与与FeCl3溶液能反应溶液能反应FeFeFeFe2+2+FeFe3+3+Fe3O4（FeFe2+2+/Fe/Fe3+3+）ClCl2 2、BrBr2 2、稀稀HNOH

8、NO3 3（足量）（足量）O O2 2 、H H2 2O(g)O(g)I I2 2、S S 、H H+、CuSOCuSO4 4强氧化剂强氧化剂弱氧化剂弱氧化剂【思考思考】铁的产物规律：铁的产物规律：常温，浓硫酸、浓硝酸常温，浓硫酸、浓硝酸钝化钝化1、常温下发生钝化、常温下发生钝化2、加热时可以反应。、加热时可以反应。小结小结Fe的化学性质的化学性质Fe与非金属单质反应与非金属单质反应与酸反应与酸反应与水反应与水反应与盐反应与盐反应FeCl3、Fe3O4FeS、FeI2HNO3、浓浓H2SO4HCl等非氧化性酸等非氧化性酸3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2高温高温Cu2+、Fe3+常温下通常不

9、与水反应常温下通常不与水反应五彩缤纷的世界 铁铁氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁氢氧化亚铁氢氧化亚铁氢氧化铁氢氧化铁硫酸亚铁溶液硫酸亚铁溶液氯化铁溶液氯化铁溶液二、铁的化合物二、铁的化合物化学式化学式FeOFe3O4Fe2O3化学化学名称名称氧化亚铁氧化亚铁四氧化三铁四氧化三铁三氧化二铁三氧化二铁俗名俗名磁性氧化铁磁性氧化铁铁红铁红色态色态黑色粉末黑色粉末黑色晶体黑色晶体红棕色粉末红棕色粉末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化合价化合价+2+2、+3+3稳定性稳定性不稳定不稳定稳定稳定稳定稳定与与H+反应反应FeO+2H+=Fe2+H2OFe3O4+8

10、H+=Fe2+2Fe3+4H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2O铝热铝热反应反应通式通式：2yAl+3FexOy高温高温yAl2O3+3xFe 铁的氧化物铁的氧化物 碱性碱性2.可写作可写作FeOFe2O3，能否认为，能否认为Fe3O4是是FeO和和Fe2O3的混合物？的混合物？3.写出生成写出生成Fe3O4的有关反应方程式的有关反应方程式【思考思考1】5.请同学们写出请同学们写出铁的三种氧化物与稀硝酸反应的化学方程式铁的三种氧化物与稀硝酸反应的化学方程式3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+5H2OFe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO

11、3=9Fe(NO3)3+NO+14H2O4.写出写出Fe3O4与盐酸的反应离子方程式与盐酸的反应离子方程式Fe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2OA.已知已知Fe2O36HCl=2FeCl3+3H2O,推测推测Fe2O36HI=2FeI3+3H2OB.已知已知Fe2O3和和HNO3反应的离子方程式是反应的离子方程式是Fe2O36H=2Fe3+3H2O,推测推测FeO和和HNO3反应的离子方反应的离子方程式为程式为FeO2H=Fe2+H2OC.已知已知Fe3O4可以改写成可以改写成FeOFe2O3，推测，推测Pb3O4可可以改写成以改写成PbOPb2O3检测检测1 1下列几种类推的结论中正

12、确的是下列几种类推的结论中正确的是D高温高温高温高温FeO+CO=Fe+CO2，Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2高温高温D.已知已知Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,推测推测五彩缤纷的世界 铁铁氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁氢氧化亚铁氢氧化亚铁氢氧化铁氢氧化铁硫酸亚铁溶液硫酸亚铁溶液氯化铁溶液氯化铁溶液铁的氢氧化物铁的氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化亚铁Fe(OH)2氢氧化铁氢氧化铁Fe(OH)3制制法法颜颜色色溶解性溶解性稳定性稳定性与酸反应与酸反应Fe2+2OH-=Fe(OH)2(隔绝空气隔绝空气)Fe3+3OH-Fe(OH)3 白白色色 红褐色红褐色 难溶于水难溶于水难

13、溶于水难溶于水受热易分解受热易分解极易被空气中氧气氧化极易被空气中氧气氧化成氢氧化铁成氢氧化铁4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3Fe(OH)2+2H+Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2O1 1、Fe(OH)Fe(OH)2 2分别与分别与HClHCl、HNOHNO3 3反应，有何不同反应，有何不同,写出反应的方程式？写出反应的方程式？【思考思考1】2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3分别与足量的分别与足量的HClHCl、HIHI反应，有何反应，有何不同，写出反应的方程式？不同，写出反应的方程式？结论：结论：亚铁化合物亚铁化合物不稳定，以不稳定，以还原性还原性为

14、主，易被氧化。为主，易被氧化。如如Fe2+不能与不能与NO3-（H+）共存）共存三价铁化合物三价铁化合物具有较强的具有较强的氧化性氧化性，如如Fe3+不能与还原性的物质如（不能与还原性的物质如（I-）共存。）共存。1、常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是共存的是()ApH=1的溶液中：的溶液中：Fe2、NO3、SO42、NaB能与能与Al反应放出反应放出H2的溶液中：的溶液中：Ca2、K、Cl、HCO3C透明溶液透明溶液中：中：Cu2+、Al3、NO3、ClD含有大量含有大量Fe3的溶液：的溶液：K、NO3、SO42、S2-检检测测1C2、在、在

15、FeSO4溶液中滴入溶液中滴入NaOH溶液，反应溶液，反应完全后，滤出沉淀并洗涤之，然后在空气完全后，滤出沉淀并洗涤之，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是中灼烧沉淀得到的固体物质是（）AFeBFeOCFe(OH)3DFe2O3D 如何制备氢氧化亚铁如何制备氢氧化亚铁?【思考思考2】（09年广东理基年广东理基21）下列实验能达到实）下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是验目的且符合安全要求的是A.制备氢氧化亚铁并观察其颜色制备氢氧化亚铁并观察其颜色思路提示：思路提示：1、选择什么试剂来制取？、选择什么试剂来制取？2、产物有什么性质？产物有什么性质？实验原理：实验原理：Fe2+2OH-=Fe(

16、OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3产生的产生的白色白色絮状沉淀很快变成絮状沉淀很快变成灰绿色灰绿色，最后变成最后变成红褐色红褐色。方法一方法一5%5%FeSO4（新（新制）溶液制）溶液mol/Lmol/L的的NaOH溶液溶液（不含（不含O O2 2）O O2 2 苯苯直接滴加法直接滴加法常见的制备常见的制备氢氧化亚铁氢氧化亚铁Fe(OH)2的方法：的方法：集气排液法集气排液法方法二方法二总结：总结：制取氢氧化亚铁的一般操作有制取氢氧化亚铁的一般操作有:(1)反应物的处理：反应物的处理：(2)反应过程的处理反应过程的处理:用新制的用新制的Fe2+进行反应；进行反应；对对N

17、aOH溶液进行加热溶液进行加热,驱赶其中溶解的氧气驱赶其中溶解的氧气;避免与空气接触避免与空气接触反常规操作反常规操作(在反应液面上在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封滴加植物油或苯等物质进行液封)滴管的使用滴管的使用(滴管末端插入试管内的液面下滴加滴管末端插入试管内的液面下滴加NaOH溶液溶液)等等 由于由于Fe(OH)2在空气中易被氧化，同学在空气中易被氧化，同学们为们为了了观观察察到白色的到白色的Fe(OH)2固体想了很多方法。甲同学：在固体想了很多方法。甲同学：在如如图图所示装置中，用所示装置中，用铁铁屑、屑、6molL1的硫酸、的硫酸、NaOH溶液制溶液制备备.(1)实验实验开始

18、开始时应时应先将活塞先将活塞a_，活塞，活塞b_(填填“打开打开”或或“关关闭闭”)。(2)为为了制得了制得Fe(OH)2沉淀，在装沉淀，在装置置A和和B中加入中加入试剂试剂后的后的实验实验步步骤为骤为打开打开 关闭关闭检验检验装置装置B出口出口处处排出的排出的H2的的纯纯度，当度，当排出的排出的H2纯净时纯净时，关，关闭闭活塞活塞a检测检测2(3)这样生成的这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间沉淀能较长时间不变色，其理由是不变色，其理由是(4)实验完毕，打开实验完毕，打开b处活塞，放入一部处活塞，放入一部分空气，此时分空气，此时B瓶中发生的反应为瓶中发生的反应为 装置装置A中反中反应应生成

19、的生成的H2充充满满了装置了装置A和装置和装置B，且外界空气不容易且外界空气不容易进进入入4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-【思考思考3】1.如何从如何从Fe2+Fe3+常见的氧化剂有常见的氧化剂有Cl2、H2O2、KMnO4(H+)、浓浓H2SO4、HNO3等。等。2Fe2+H2O2+H+=2Fe3+H2O3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O2、如何保存、如何保存Fe2+盐溶液？盐溶液？3、除杂：、除杂：Fe3+中混有中混有Fe2+。加入铁钉或铁屑加入铁钉或铁屑加入氯水或加入氯水或H2O2 “铁三角铁三角”及其应用及其应用写出下列

20、离子方程式写出下列离子方程式1、Fe与稀盐酸反应与稀盐酸反应2、FeCl3溶液与溶液与Fe反应反应3、FeCl3溶液与溶液与Cu反应反应4、FeCl3溶液与溶液与NaOH溶液溶液5、FeCl3溶液与溶液与KSCN溶液溶液6、FeCl2溶液与溶液与NaOH溶液溶液7、FeCl2溶液与氯水溶液与氯水8、FeCl2溶液与溴水溶液与溴水写出下列化学方程式写出下列化学方程式1、Fe与水蒸气与水蒸气2、Fe2O3高温与高温与CO3、Fe3O4高温与高温与Al4、Fe（OH）2遇空气遇空气5、Fe与硫加热与硫加热基基础础过过关关34一、铁三角关系方程式归纳一、铁三角关系方程式归纳1.FeFe2+a.与非氧化

21、性酸反应：盐酸、稀硫酸与非氧化性酸反应：盐酸、稀硫酸Fe+2H+=Fe2+H2Fe+S=FeSb.与与S，Cu2+反应反应Fe与较与较弱弱的氧化剂反应可得的氧化剂反应可得Fe2+Fe+Cu2+=Fe2+Cu35Fe2+与具有与具有还原性还原性的物质反应时的物质反应时可还原成铁，其在炼钢中尤为突出，可还原成铁，其在炼钢中尤为突出，如：如：C、CO、Si、Al、Mn等。等。FeO+CO=高温高温Fe+CO2 2FeO+Si=2Fe+SiO2高温Fe2+Fe362、FeFe3+2Fe+3Cl2=2FeCl3点燃点燃a、与、与Cl2b、与氧化性酸反应：硝酸、浓硫酸。、与氧化性酸反应：硝酸、浓硫酸。浓硫

22、酸、浓硝酸常温下使铁钝化浓硫酸、浓硝酸常温下使铁钝化加热条件下能反应：加热条件下能反应：2Fe+6H2SO4(浓浓)=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2OFe+6HNO3(浓浓)=Fe(NO3)3+3NO2+3H2O与稀硝酸不加热就能反应：与稀硝酸不加热就能反应：Fe+4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2OFe与较与较强强的氧化剂反应可得的氧化剂反应可得Fe3+37+3价铁的化合物与价铁的化合物与H2、Al、C、CO等等还原剂还原剂反应均可还原成铁，如：反应均可还原成铁，如：Fe2O3+3CO=高温高温2Fe+3CO2高温高温Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3Fe3+Fe3

23、8a、与非金属反应、与非金属反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3b、与强氧化性酸反应、与强氧化性酸反应3Fe(NO3)2+4HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)3+NO+2H2O2FeO+4H2SO4(浓浓)=Fe2(SO4)3+SO2+2H2Oc、与某些盐反应、与某些盐反应10FeSO4+8H2SO4+2KMnO4=5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+8H2Od、其它：、其它：H2O2、Na2O2、K2Cr2O6等等3.Fe2+Fe3+加氧化剂加氧化剂39a、加入金属、加入金属2FeCl3+Fe=3FeCl22FeCl3+Cu=

24、2FeCl2+CuCl2b、低价非金属、低价非金属2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I22FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+Sc、非金属氧化物、非金属氧化物2FeCl3+SO2+2H2O=2FeCl2+2HCl+H2SO4d、其它：、其它：H2SO3、Na2SO3等等 Fe3+Fe2+加还原剂加还原剂铁及铁的化合物的转化氧化性氧化性还原性还原性还原性还原性氧化性氧化性弱氧化剂（弱氧化剂（S S、I I2 2、H H+、CuCu2+2+等）等）强还原剂（H2、CO、C、Al等）强强氧化氧化剂剂（Cl2、Br2、浓浓、稀、稀HNO3等）等）还还原原剂剂（Zn、Fe、Cu、S2

25、等）等）强强氧化氧化剂剂（Cl2、Br2、浓浓、稀、稀HNO3等）等）强强还还原原剂剂（H2、CO、C、Al等）等）铁三角的应用铁三角的应用一、离子共存类型一、离子共存类型 1.向浅绿色的向浅绿色的Fe（NO3）2溶液中逐滴加入稀盐酸时溶液中逐滴加入稀盐酸时溶液颜色的变化是溶液颜色的变化是（）A、变棕黄色、变棕黄色B、逐渐变浅、逐渐变浅C、逐渐加深、逐渐加深D、没有变化、没有变化2.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（）CO32-、Na+、AlO2-、NO3-、Fe3+加入铝粉能放出加入铝粉能放出H2的溶液中：的溶液中：NH4+、Fe2+、CH3CO

26、O-、SO42-酸性溶液中：酸性溶液中：Al3+、Fe3+、Cl-、I-含有大量含有大量Fe3+的溶液中：的溶液中：Na+、Mg2+、Cl-、SCN-AB无无CD二、除杂二、除杂括号内为杂质括号内为杂质1、Fe2+(Fe3+)：加过量铁粉后过滤加过量铁粉后过滤2、FeCl3(FeCl2):加氯水或加氯水或H2O23、FeCl2（CuCl2):加过量铁粉后过滤加过量铁粉后过滤三、盐溶液的保存三、盐溶液的保存亚铁盐亚铁盐 铁盐的存放方法铁盐的存放方法:亚铁盐溶液：亚铁盐溶液：加入少量加入少量铁屑铁屑以以防止防止Fe2+被氧化被氧化 铁盐溶液：铁盐溶液：加入少量相应的加入少量相应的酸酸溶液以溶液以防

27、止防止Fe3+水解水解 思考思考实验室有两瓶溶液，一瓶是实验室有两瓶溶液，一瓶是FeSO4溶液，另一瓶是溶液，另一瓶是FeCl3溶溶液，但瓶上无标签，请你设计方案判断哪一瓶是液，但瓶上无标签，请你设计方案判断哪一瓶是FeCl3？方案方案1：观察溶液的颜色（：观察溶液的颜色（FeCl2溶液溶液浅绿色浅绿色，FeCl3溶液溶液是棕黄色），观察瓶内有无黑色粉末）是棕黄色），观察瓶内有无黑色粉末）方案方案2：取样，分别滴加：取样，分别滴加KSCN溶液，溶液呈溶液，溶液呈血红色血红色的试的试液为液为FeCl3溶液）溶液）苯酚溶液苯酚溶液紫色紫色方案方案3:取样，加取样，加NaOH溶液溶液方案方案4：取样，分别加：取样，分别加Fe片（片（Cu片），片），Fe片溶解的溶液是片溶解的溶液是FeCl3溶液）溶液）方案方案5：取样，通：取样，通H2S气体，溶液变混浊的是气体，溶液变混浊的是FeCl3溶液溶液方案：检验方案：检验SO4或或Cl；要证明某溶液中不含要证明某溶液中不含Fe3而可能含有而可能含有Fe2进行如下实验操作时，最佳顺序为进行如下实验操作时，最佳顺序为()加入足量氯水加入足量氯水加入足量加入足量KMnO4溶液溶液加入少量加入少量NH4SCN溶液溶液ABCD检测检测