高中化学必修一铁的重要化合物.pptx

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1、1.了解铁的氧化物的种类、性质和用途。2.了解铁的氢氧化物的性质和制备方法。3.掌握铁盐和亚铁盐之间的相互转化、铁离子的检验方法。学学 习习 目目 标标学习重点：铁盐和亚铁盐之间的相 互转化、铁离子的检验方法。第1页/共37页第2页/共37页一、铁的物理性质：一、铁的物理性质：颜色颜色 延展性延展性 、导电性导电性 、导热性导热性 、银白色金属光泽银白色金属光泽良良 好好良良 好好良良 好好铁能被磁体吸引，并能被磁化温故知新第3页/共37页二、铁的化学性质二、铁的化学性质1.铁与非金属单质的反应3Fe+2O2=Fe3O4（纯氧）点燃在空气中（缓慢氧化反应），铁锈的成分很复杂，主要为氧化铁（Fe

2、2O3）Fe+S=FeS2Fe+3Cl2=2FeCl3点燃第4页/共37页2.铁与铁与水蒸气水蒸气的反应的反应装置装置1装置装置2实验实验装置装置气体气体用小试管收集一试管气体，用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微噗声证明生点燃，听到轻微噗声证明生成了成了 用火柴点燃肥皂泡，听到爆用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了鸣声，证明生成了 H2H2原理：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2第5页/共37页3.铁与酸Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+H2SO4=FeS04+H2Fe遇冷的冷的浓硝酸、浓硫酸发生钝化4.铁与盐溶液Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+2Fe3+=3Fe2+AlAl、

3、FeFe遇遇冷的浓硝酸、浓硫酸均冷的浓硝酸、浓硫酸均发生发生钝化钝化第6页/共37页 铁是人类使用最广泛的金属，但由于铁的性质比较活泼，一般都是以化合态的形式存在。那铁又有哪些化合物呢？第7页/共37页FeO FeO 黑色黑色黄铁矿（黄铁矿（FeSFeS2 2）赤铁矿（赤铁矿（FeFe2 2O O3 3）磁铁矿（磁铁矿（FeFe3 3O O4 4）硫酸亚铁硫酸亚铁陨铁陨铁Fe2O3：红色的油漆(98%(98%FeFe）第8页/共37页四氧化三铁氧化亚铁氧化铁 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体第9页/共37页名称名称氧化亚铁氧化亚铁四氧化三铁四氧化三铁氧化铁氧化铁化学式化学式俗名俗名铁化合价铁化合

4、价色态色态溶解性溶解性与盐酸反应与盐酸反应Fe3O4+8H+Fe2+2Fe3+4H2O与还原剂与还原剂用途用途FeOFe3O4Fe2O3磁性氧化铁磁性氧化铁铁红铁红黑色黑色粉末粉末黑色黑色晶体晶体红棕色红棕色粉末粉末不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水+2+2，+3+3Fe2O3+6H+=3Fe3+3H2OFeO+2H+=Fe2+H2OFexOy+yCO xFe+yCO2高温高温Fe2O3用作用作涂料、油漆，赤铁矿炼铁涂料、油漆，赤铁矿炼铁铁的氧化物铁的氧化物第10页/共37页 1、Fe3O4是一种复杂的化合物,可以看作是FeOFe2O3,但Fe3O4是纯净物不是混合物!2、Fe2

5、O3是红棕色的,所以红色涂料或漆中含有Fe2O3.、Fe2O3和 Fe3O4用来炼钢第11页/共37页红砖?青砖?同学们大都见过红砖和青砖，你们是否知道它们是由同种砖胚烧制而成的？将用黏土制成的砖胚置于窑内，先用大火将砖胚从外到里烧透，然后停下，使砖和窑体慢慢冷下来。在这个过程中，如氧气非常充足，砖胚中的铁元素被氧化成Fe2O3，它是红色的，砖里有了它就显出红色，这样就得到红砖。那么青砖又是怎样制得的呢？你能解释发生的变化吗？原来在砖胚烧透之后，不让它自然冷却，而从窑顶不断向下淋水使砖冷却，结果砖就变成了青砖。淋水的结果是，水在窑内高温的环境下，迅速变为水蒸气，使窑内压强增大，阻止了空气进入，

6、在窑内形成了一个缺氧的环境，这些水蒸气还与窑内炽热的碳起反应，产生大量还原性气体CO和H2，将砖体内的Fe2O3转化为FeO或Fe3O4，由于它们都是黑色的，所以烧出来的就是青砖。第12页/共37页 玉石中的氧化亚铁经氧化而成三价玉石中的氧化亚铁经氧化而成三价铁，颜色变成红棕色，特别是裂缝部铁，颜色变成红棕色，特别是裂缝部位或有空隙的部位，还有暴露在外的位或有空隙的部位，还有暴露在外的截面部分也容易氧化而成红棕色。截面部分也容易氧化而成红棕色。第13页/共37页二、铁的氢氧化物有两种：Fe(OH)3、Fe(OH)2 如何制备Fe(OH)3、Fe(OH)2？铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的铁的

7、两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性可溶性盐盐和和碱溶液碱溶液反应制得。反应制得。第14页/共37页二、铁的氢氧化物二、铁的氢氧化物1.1.氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备【实验实验3-93-9】红褐红褐红褐红褐白白灰绿灰绿灰绿灰绿红褐红褐红褐红褐Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O =4Fe(OH)3 Fe33OH-=Fe(OH)3 实验操作实验操作 实验现象实验现象 离子方程式离子方程式 试管中有试管中有色色沉淀生成沉淀生成 试管中先生成试管中先生成色色絮状沉淀，迅速变成絮状沉淀，迅速变成色色,最后变成最后变成色色 点击点击第15页/共37页试管

8、1：Fe(OH)3红褐色试管2：Fe(OH)2转变为Fe(OH)3的过程 白色沉淀灰绿色红褐色第16页/共37页Fe(OH)2在空气中极易被氧化，实验室如何采 取措施来制取白色的Fe(OH)2 沉淀呢？要点：隔绝空气（避免氢氧化亚铁与氧气相接触）第17页/共37页、把滴管插入溶液深处滴加氢氧化钠溶 液 （溶液深处溶解的氧气较少）、用煮沸的蒸馏水配制FeSO4、NaOH溶液 （煮沸可以使溶解的O2被赶出）、配好的FeSO4溶液上面滴加几滴植物油隔绝空气第18页/共37页1.Fe(OH)2在空气中加热能得到FeO吗？不能。Fe(OH)2在空气中被氧化，最终得Fe2O32 2能否通过化合反应制得能否

9、通过化合反应制得Fe(OH)3?能。能。Fe(OH)2和和O2、H2O反应即反应即可。可。Fe2必须新制且放入必须新制且放入Fe粉以防粉以防Fe2被氧化被氧化除去溶液中溶解的除去溶液中溶解的O2，即加热煮沸，即加热煮沸NaOH溶液；溶液；必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。3.3.制备制备Fe(OH)2时，需注意哪些问题？时，需注意哪些问题？学与思学与思第19页/共37页铁的氢氧化物的化学性质：Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O；Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O；2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O；与酸反应的离子方程式第20页/共37页

10、Fe(OH)2Fe(OH)3颜色颜色 溶解性溶解性 稳定性稳定性与酸反应与酸反应 制备制备 转化转化 不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水白色白色在空气中易在空气中易被氧化被氧化Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2OFe22OH-=Fe(OH)2 Fe33OH-=Fe(OH)34Fe(OH)2O22H2O =4Fe(OH)3 红褐色铁的氢氧化物铁的氢氧化物2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O第21页/共37页1.Fe3+的检验【实验3-10】棕黄棕黄棕黄棕黄不变不变红红实验操作实验操作 现象现象 结论与应用结论与应用 溶液的颜色由溶液的颜色由 色变成色变成色色 溶液

11、的颜色溶液的颜色 三、铁盐和亚铁盐三、铁盐和亚铁盐显示反应：原理：Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3（没有沉淀，一种络合物）可以利用该反应检验Fe3+的存在点击点击第22页/共37页1.颜色：Fe 2+Fe3+.Fe2+和和Fe3+的鉴别方法的鉴别方法浅绿色浅绿色黄色黄色2.KSCN法：滴入KSCN溶液，呈_色的溶液 中含有Fe3+血红血红3.碱液法：分别加入碱液（或氨水），生成 。色沉淀的溶液中含有Fe3+，先生成 色沉淀，又迅速转变为 色，最后变为 的溶液 中含有Fe2+红褐红褐白白灰绿灰绿红褐色红褐色第23页/共37页溶液溶液先变成 色，加KSCN溶液 .浅绿浅绿不变色不变色红红 步骤

12、(1)步骤(2)实验操作实验操作 实验现象实验现象 溶液变成溶液变成 色 离子方程离子方程式 科学探究科学探究2.Fe2+和和Fe3+的转化的转化点击点击点击点击第24页/共37页如何如何检验检验FeFe2+2+、FeFe3+3+的存在？的存在？第25页/共37页检验Fe2+的存在向溶液中滴加向溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，迅速溶液，先生成白色沉淀，迅速变成变成灰绿色灰绿色，最后变为，最后变为红褐色红褐色第26页/共37页检验Fe3+的存在第27页/共37页 铁化合物和亚铁化合物的相互转变铁化合物和亚铁化合物的相互转变氧化性还原性还原性氧化性FeFe2+Fe3+弱氧化剂弱氧化剂H H

13、+、CuCu2+2+、FeFe3+3+、S S、I I2 2还原剂还原剂COCO、H H2 2强氧强氧化剂化剂Cl2、Br2、KMnO4 H H2 2O O2 2、HNO3还还原原剂剂Fe、Zn、Cu、SO2、H2S、KI 还原剂还原剂C C、COCO、AlAl强氧化剂强氧化剂O O2 2、ClCl2 2、BrBr2 2、HNOHNO3 3 还原剂还原剂C C、COCO、AlAl第28页/共37页 铁及其化合物的性质：Fe隔绝空气加热Fe3O4FeOFe2O3 FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3第29页/共37页3Fe2O2 =Fe3O4点燃点燃2Fe O2=FeO点燃点燃FeO

14、2HClFeCl2+H2OFe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaClFe+2HCl=FeCl2 +H22Fe3O2 =Fe2O3第30页/共37页 Fe2O36HCl2FeCl3 3H2OFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O2Fe3Cl2 =2FeCl3(棕黄色烟棕黄色烟)点燃点燃第31页/共37页 2FeCl2+Cl2=2FeCl32FeCl3+Fe=3FeCl24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)2=Fe O+H

15、2O隔氧隔氧第32页/共37页【小结】：常见的阳离子的检验：离子离子加入的试剂或操作加入的试剂或操作 实验现象实验现象 K+Na+Ca2+Mg2+Al3+用铂丝用铂丝蘸取蘸取含该离子的溶含该离子的溶液在无色火焰灼烧液在无色火焰灼烧 透过蓝色钴玻璃，透过蓝色钴玻璃，火火焰呈紫色焰呈紫色 用铂丝用铂丝蘸取蘸取含该离子的溶含该离子的溶液在无色火焰灼烧液在无色火焰灼烧 火焰呈黄色火焰呈黄色 NaNa2 2COCO3 3溶液溶液 产生白色沉淀产生白色沉淀 NaOHNaOH溶液溶液 滴加滴加NaOHNaOH溶液至溶液至过量过量 产生白色沉淀产生白色沉淀 先产生白色沉淀，先产生白色沉淀，后消失后消失 第33

16、页/共37页Fe3+Fe2+NaOHNaOH溶液；溶液；KSCNKSCN溶液溶液 红褐色沉淀；红褐色沉淀；溶液变成红色溶液变成红色NaOHNaOH溶液溶液 白色沉淀白色沉淀迅速变成灰绿迅速变成灰绿色色红褐色红褐色 KSCNKSCN溶液和氯水溶液和氯水 先无明显变化，后溶先无明显变化，后溶液变成红色液变成红色 离子离子加入的试剂或操作加入的试剂或操作 实验现象实验现象 第34页/共37页练习练习1、下列4种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（）A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.FeSO42、为了防止试剂变质，配制FeSO4溶液时，除了在试剂瓶中加入少量H2SO4外，还要加入（）A.加入Cu B.通入Cl2 C.加入Fe 粉 D.加入KSCNA、DC第35页/共37页3只用一种试剂就可将AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四种无色溶液区分开，这种试剂是（）ABaCl2溶液 BFeCl2溶液 CFeCl3溶液 DFe(NO3)3溶液4证明某溶液只含有Fe2+而不含Fe3+的实验方法是（）A、先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B、先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C、滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后显红褐色D、只需滴加KSCN溶液CBC第36页/共37页感谢您的观看！第37页/共37页