高中化學第三章第二節(jié)第三課時《鐵的重要化合物》

1、第一課時鐵的重要化合物第一課時鐵的重要化合物一、鐵的氧化物一、鐵的氧化物1物理性質物理性質名稱名稱氧化亞鐵氧化亞鐵氧化鐵氧化鐵四氧化三鐵四氧化三鐵化學式化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名俗名 氧化鐵氧化鐵鐵的化合價鐵的化合價2(占占1/3)3(占占2/3)顏色、狀態(tài)顏色、狀態(tài) 色粉末色粉末 色粉末色粉末 色晶體色晶體溶解性溶解性都不溶于水都不溶于水鐵紅鐵紅磁性磁性黑黑紅棕紅棕黑黑232化學性質化學性質(1)FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱易被氧化成不穩(wěn)定，在空氣中受熱易被氧化成Fe3O4.(2)FeO和和Fe2O3都是都是 氧化物，與酸反應的離子方氧化物，與酸反應的離子方程式分別為：程式分別為：

2、； . 堿性堿性FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2O根據(jù)根據(jù)Fe3O4中中Fe的化合價，有時可把的化合價，有時可把Fe3O4寫成寫成FeOFe2O3.試寫出試寫出Fe3O4與鹽酸反應的離子方程式與鹽酸反應的離子方程式提示：提示：Fe3O48H=Fe22Fe34H2O.二、鐵的氫氧化物二、鐵的氫氧化物1Fe(OH)3的制備的制備實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象化學方程式化學方程式試管中試管中有有 色色沉淀生成沉淀生成 Fe33OH= Fe(OH)3紅褐紅褐實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象化學方程式化學方程式試管中先生試管中先生成成 色色絮狀絮狀沉淀，迅速沉淀，迅速變成變成 色

3、，色，最后變最后變成成 色色 Fe22OH=Fe(OH)2灰綠灰綠白白紅褐紅褐2Fe(OH)2的制備的制備4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3關鍵點：關鍵點：（1）怎樣降低反應體系中氧氣的存在量）怎樣降低反應體系中氧氣的存在量（2）怎樣降低怎樣降低操作過程中氧氣的引入量操作過程中氧氣的引入量教材中有關教材中有關Fe(OH)2制備方法，實際上只制備方法，實際上只能觀察到能觀察到瞬間的瞬間的Fe(OH)2白色沉淀白色沉淀(幾乎幾乎分辨不出來分辨不出來)要想要想較長時間觀察到白色較長時間觀察到白色沉淀的生成沉淀的生成，該怎么做呢？，該怎么做呢？常采用的常采用的方法有方法有：(1)采用采用新

4、制備的純亞鐵鹽溶液新制備的純亞鐵鹽溶液 (Fe2易被空氣中的氧氣氧化成易被空氣中的氧氣氧化成Fe3)；(2)將溶解亞鐵鹽的蒸餾水煮沸將溶解亞鐵鹽的蒸餾水煮沸 (除去溶解的氧氣除去溶解的氧氣)；(3)將將堿直接加到亞鐵鹽溶液的底部堿直接加到亞鐵鹽溶液的底部 (使使Fe(OH)2與空氣隔離與空氣隔離)；3Fe(OH)3的分解的分解加熱加熱Fe(OH)3時，它能失水生成紅棕色的時，它能失水生成紅棕色的Fe2O3粉粉末方程式為：末方程式為： .(4)在亞鐵鹽溶液液面上加在亞鐵鹽溶液液面上加隔氧劑隔氧劑(如如加入苯等密加入苯等密度比水小度比水小，而又不溶于水的有機溶劑而又不溶于水的有機溶劑)裝置如圖所示

5、由于苯的液封作用，裝置如圖所示由于苯的液封作用，防止了生成的防止了生成的Fe(OH)2被氧化，因被氧化，因而可較長時間觀察到白色而可較長時間觀察到白色Fe(OH)2沉淀沉淀總結：鐵的氫氧化物的比較總結：鐵的氫氧化物的比較化學式化學式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)色態(tài)與非氧化與非氧化性酸反應性酸反應穩(wěn)定性穩(wěn)定性二者的關系二者的關系白色固體白色固體紅褐色固體紅褐色固體Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O不穩(wěn)定，分解不穩(wěn)定，分解，產(chǎn)物很復雜，產(chǎn)物很復雜不穩(wěn)定，受熱易分不穩(wěn)定，受熱易分解解2Fe(OH)3=Fe2O33H2O4Fe(OH)2O2H2O=4Fe(OH)3

6、寫出下列反應的化學方程式及相應的離子方程式寫出下列反應的化學方程式及相應的離子方程式1、鐵的氧鐵的氧化物與鹽酸化物與鹽酸的反應的反應FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2OFe33OH= Fe(OH)3Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)34、氫氧化亞鐵與氫氧化鐵之間的轉換關系、氫氧化亞鐵與氫氧化鐵之間的轉換關系3、氫氧化亞鐵的制備、氫氧化亞鐵的制備2、氫氧化鐵的制備、氫氧化鐵的制備例例1 1只用一種試劑可以區(qū)別只用一種試劑可以區(qū)別Na2SO4、MgCl2、FeCl2、FeCl3、Al2(SO4)3、(N

7、H4)2SO4六種溶液，六種溶液，這種試劑是（這種試劑是（ ）A ABa(OH)2 B BH2S C CNaOH D DAgNO3例例2 2下列反應中，其產(chǎn)物的顏色按下列反應中，其產(chǎn)物的顏色按藍、藍、紅褐紅褐和淡和淡黃黃色色順序排列的是順序排列的是 （ ）金屬鈉在純氧中燃燒金屬鈉在純氧中燃燒 FeSO4溶液滴入溶液滴入NaOH溶液，并在空氣中放置一段時間溶液，并在空氣中放置一段時間 無水無水CuSO4放入醫(yī)用酒精中放入醫(yī)用酒精中A A B B C C D DCB例例已知已知A為常見的金屬單質，據(jù)下圖所示關系回答問題為常見的金屬單質，據(jù)下圖所示關系回答問題考查點一含鐵物質間的轉化考查點一含鐵物質

8、間的轉化(1)確定確定B、D、E的化學式，的化學式，B為為_，D為為_，E為為_(2)寫出寫出的化學方程式及的化學方程式及的離子方程式：的離子方程式：_，_，F(xiàn)e3O4Fe(OH)2FeCl34Fe(OH)2O2H2O=4Fe(OH)3Fe3O48H=Fe22Fe34H2O.答案答案(1)Fe3O4FeCl3Fe(OH)2(2)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe2Cl2=2Fe32ClFe2Fe3=3Fe2解析解析本題中找到本題中找到“突破口突破口”“”“紅褐色固體紅褐色固體F”，就可迅速得出就可迅速得出F是是Fe(OH)3.從而得出從而得出A為為Fe，黑色晶體，黑色晶體B為

9、為Fe3O4，繼而推出，繼而推出C為為FeCl2，D為為FeCl3，E為為Fe(OH)2.反應反應：Fe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O反應反應：2FeCl2Cl2=2FeCl3反應反應：Fe2FeCl3=3FeCl2反應反應：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3關鍵一點關鍵一點 解答與鐵有關的問題時，要熟記有關鐵的特征性解答與鐵有關的問題時，要熟記有關鐵的特征性質例如：質例如：Fe2為淺綠色，為淺綠色，F(xiàn)e3為棕黃色，為棕黃色，F(xiàn)e3與與SCN反反應使溶液顯紅色的特性，空氣中應使溶液顯紅色的特性，空氣中Fe2與與OH反應時沉淀顏反應時沉淀顏色的特征變化等色的特征變化等

10、印刷電路板上有銅箔，刻制印刷電路時，要印刷電路板上有銅箔，刻制印刷電路時，要用用FeCl3溶液作為溶液作為“腐蝕液腐蝕液”你能寫出反應你能寫出反應的化學方程式嗎？其中體現(xiàn)了的化學方程式嗎？其中體現(xiàn)了FeCl3的什么性的什么性質？質？提示：提示：2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2，其中，其中FeCl3作氧化劑，體現(xiàn)了氧化性作氧化劑，體現(xiàn)了氧化性.1鐵元素有鐵元素有2、3價，故鐵的氧化物只有價，故鐵的氧化物只有FeO和和Fe2O3兩種兩種()2鐵的氧化物都為黑色固體鐵的氧化物都為黑色固體()3向向FeCl3溶液中加入溶液中加入KSCN溶液，生成了紅色沉淀溶液，生成了紅色沉淀()提示：提示：錯

11、誤，現(xiàn)在知道的鐵的氧化物有錯誤，現(xiàn)在知道的鐵的氧化物有FeO、Fe3O4和和Fe2O3三種三種提示：提示：錯誤，錯誤，F(xiàn)e2O3為紅棕色粉末為紅棕色粉末提示：提示：錯誤，錯誤，F(xiàn)eCl3和和KSCN生成的是紅色溶液，而生成的是紅色溶液，而非沉淀非沉淀4Fe3遇到還原劑遇到還原劑Zn，只能生成，只能生成Fe2.()5FeO在空氣中易被氧化為在空氣中易被氧化為Fe2O3. ()6檢驗溶液中的檢驗溶液中的Fe2，可先加氯水，再加，可先加氯水，再加KSCN 溶液溶液()提示：提示：錯誤，錯誤，Zn(足量足量)可將可將Fe3還原成鐵單質還原成鐵單質提示：提示：錯誤，錯誤，F(xiàn)eO會被氧化成會被氧化成Fe3

12、O4，而不是，而不是Fe2O3.提示：提示：錯誤，先加氯水，會直接將錯誤，先加氯水，會直接將Fe2氧化成氧化成Fe3，無法檢驗出無法檢驗出Fe2，F(xiàn)e2的檢驗是先加的檢驗是先加KSCN溶液不變溶液不變色，再加氯水變紅色，可以證明有色，再加氯水變紅色，可以證明有Fe2.二、二、 Fe3、Fe2、Fe的相互轉變的相互轉變“鐵三角鐵三角”1 1FeFe只具有只具有還原性還原性，可以，可以被氧化劑氧化為被氧化劑氧化為FeFe2 2、FeFe3 3. .(1)Fe(1)Fe能被能被S S、FeFe3 3、CuCu2 2、H H等較弱氧化劑等較弱氧化劑氧化為氧化為 FeFe2 2，如，如FeFeS = F

13、eSS = FeS，F(xiàn)eFe2Fe2Fe3 3=3Fe=3Fe2 2. . (2) (2)FeFe能被能被ClCl2 2等強氧化劑等強氧化劑氧化為氧化為FeFe3 3，如，如 2Fe 2Fe3Cl3Cl2 2=2FeCl=2FeCl3 3. .2 2FeFe2 2既具有還原性又具有氧化性，可以被氧化為既具有還原性又具有氧化性，可以被氧化為 FeFe3 3，也可以被還原為，也可以被還原為Fe.Fe.(1)(1)當當FeFe2 2遇到強氧化劑遇到強氧化劑( (如如ClCl2 2) )時，被氧化為時，被氧化為FeFe3 3， 如如2Fe2Fe2 2ClCl2 2=2Fe=2Fe3 32Cl2Cl.

14、.(2)(2)當當FeFe2 2遇到遇到C C、AlAl、ZnZn、COCO等還原劑等還原劑時，可以被還時，可以被還原為原為FeFe，如，如FeFe2 2Zn=ZnZn=Zn2 2FeFe，F(xiàn)eOFeOCO=FeCO=FeCOCO2 2. .點燃3Fe3具有較強氧化性具有較強氧化性，可，可被還原為被還原為Fe2或或Fe.(1)Fe3被被C、CO、Al等等還原為還原為Fe，如，如 Fe2O33CO=2Fe3CO2， Fe2O32Al=2FeAl2O3.(2)Fe3被被Fe、Cu等還原為等還原為Fe2，如，如 2Fe3Cu=2Fe2Cu2.高溫高溫高溫高溫(1)Fe3、Fe2與與Fe在相互轉化時，

15、要注意所用在相互轉化時，要注意所用氧化劑和還原劑的強弱氧化劑和還原劑的強弱(2)利用上述轉化關系，可總結出不同價態(tài)的鐵利用上述轉化關系，可總結出不同價態(tài)的鐵的化合物的性質、用途、試劑保存、除雜等知的化合物的性質、用途、試劑保存、除雜等知識如識如Fe2的溶液中含的溶液中含F(xiàn)e3，可加入，可加入Fe粉以除去粉以除去Fe3.Fe2Fe3顏色法顏色法淺綠色淺綠色棕黃色棕黃色加堿法加堿法反應：反應：Fe22OH=Fe(OH)2(白色白色) 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(紅褐色紅褐色)現(xiàn)象：紅褐色沉淀現(xiàn)象：紅褐色沉淀反應：反應：Fe33OH= Fe(OH)3(紅褐色紅褐色)四、Fe3 、

16、 Fe2的檢驗的檢驗Fe2Fe3加鹽加鹽(SCN法法)現(xiàn)象：加入現(xiàn)象：加入KSCN溶液無溶液無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水變成明顯現(xiàn)象，再滴入氯水變成紅色溶液紅色溶液反應：反應：2Fe2Cl2=2Fe33ClFe33SCN= Fe(SCN)3(紅色紅色)現(xiàn)象：加入現(xiàn)象：加入KSCN溶液，溶液溶液，溶液變?yōu)榧t色變?yōu)榧t色反應：反應：Fe33SCN= Fe(SCN)3(紅色紅色)(1)含含F(xiàn)e3的溶液與含的溶液與含SCN的溶液混合后的現(xiàn)的溶液混合后的現(xiàn)象不是出現(xiàn)象不是出現(xiàn)紅色沉淀紅色沉淀，而是形成，而是形成紅色溶液紅色溶液(2)鑒別鑒別Fe3與與Fe2也可以用其他試劑，如也可以用其他試劑，如KMnO4溶液分

17、別加入少量溶液分別加入少量KMnO4溶液，振蕩，溶液，振蕩，能使能使KMnO4溶液褪色的是溶液褪色的是Fe2，不能使之褪色不能使之褪色的是的是Fe3.例例1已知已知A為常見的金屬單質，根據(jù)下圖所示的關為常見的金屬單質，根據(jù)下圖所示的關系回答下列問題系回答下列問題考查點一含鐵物質間的轉考查點一含鐵物質間的轉化化(1)確定確定B、D、E的化學式，的化學式，B為為_，D為為_，E為為_(2)寫出寫出的化學方程式及的化學方程式及的離子方程式：的離子方程式：_，_，_.答案答案(1)Fe3O4FeCl3Fe(OH)2(2)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe2Cl2=2Fe32ClFe2

18、Fe3=3Fe2解析解析本題中找到本題中找到“突破口突破口”“”“紅褐色固體紅褐色固體F”，就可迅速得出就可迅速得出F是是Fe(OH)3.從而得出從而得出A為為Fe，黑色晶體，黑色晶體B為為Fe3O4，繼而推出，繼而推出C為為FeCl2，D為為FeCl3，E為為Fe(OH)2.反應反應：Fe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O反應反應：2FeCl2Cl2=2FeCl3反應反應：Fe2FeCl3=3FeCl2反應反應：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3關鍵一點關鍵一點 解答與鐵有關的問題時，要熟記有關鐵的特征性解答與鐵有關的問題時，要熟記有關鐵的特征性質例如：質例如：Fe2

19、為淺綠色，為淺綠色，F(xiàn)e3為棕黃色，為棕黃色，F(xiàn)e3與與SCN反反應使溶液顯紅色的特性，空氣中應使溶液顯紅色的特性，空氣中Fe2與與OH反應時沉淀顏反應時沉淀顏色的特征變化等色的特征變化等已知硝酸能將已知硝酸能將Fe2氧化為氧化為Fe3.下列物質反應下列物質反應后一定有后一定有3價鐵生成的是價鐵生成的是()過量的過量的Fe與與Cl2反應反應Fe與過量稀硫酸反應與過量稀硫酸反應FeCl2溶液中通入少量溶液中通入少量Cl2Fe和和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中的混合物溶于鹽酸中A只有只有B只有只有C只有只有 D全部全部解析：解析：中的中的Cl2氧化性強，它能將鐵氧化為氧化性強，它能將鐵氧化為3價，由

20、于價，由于不是在溶液中反應，因此過量的鐵不會將氯化鐵還原不是在溶液中反應，因此過量的鐵不會將氯化鐵還原中中Fe與稀硫酸反應只能生成與稀硫酸反應只能生成Fe2.在溶液中在溶液中Fe2被被Cl2氧化氧化生成生成Fe3.中首先發(fā)生中首先發(fā)生Fe與鹽酸生成與鹽酸生成FeCl2、Fe2O3與鹽酸與鹽酸生成生成FeCl3的反應，但題中未給出反應物間相對量的關系，的反應，但題中未給出反應物間相對量的關系，若鐵是足量的，則能將生成的若鐵是足量的，則能將生成的FeCl3全部還原為全部還原為FeCl2.答案：答案：B例例2在盛有氯化銅、氯化亞鐵和氯化鐵混合溶液的容器中加在盛有氯化銅、氯化亞鐵和氯化鐵混合溶液的容器

21、中加入鐵粉和銅粉，討論以下幾種情況陽離子或金屬單質存在：入鐵粉和銅粉，討論以下幾種情況陽離子或金屬單質存在：(1)反應后有鐵剩余，則容器中固體還可能有反應后有鐵剩余，則容器中固體還可能有_(2)反應后銅有剩余且有相當數(shù)量的反應后銅有剩余且有相當數(shù)量的Fe2，則溶液中可能存在，則溶液中可能存在_(3)反應后溶液中有相當數(shù)量的反應后溶液中有相當數(shù)量的Cu2，則還可能有，則還可能有_(4)若反應后容器中除有相當數(shù)量的銅離子外，若還有相當數(shù)量若反應后容器中除有相當數(shù)量的銅離子外，若還有相當數(shù)量的銅，則一定不存在的有的銅，則一定不存在的有_；若有相當數(shù)量的；若有相當數(shù)量的Fe3存在，存在，則一定不存在則

22、一定不存在_考查點二考查點二“鐵三角鐵三角”的轉化與氧化還原反應的轉化與氧化還原反應解析解析2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=CuFe2，2Fe3Cu=2Fe2Cu2.Fe2不參加反應氧化性：不參加反應氧化性：Fe3Cu2Fe2，還原性：，還原性：FeCu，如果反應中有一種物質過量，則另一種物質反應完如果反應中有一種物質過量，則另一種物質反應完(1)鐵過量，則鐵過量，則Fe3，Cu2完全反應，銅以單質形式存在完全反應，銅以單質形式存在(2)銅有剩余，則銅有剩余，則Fe3完全反應，有相當數(shù)量的完全反應，有相當數(shù)量的Fe2存在，則存在，則可能有可能有Cu2存在存在(3)溶液中有相當數(shù)量的溶液中有相當數(shù)