鐵及其化合物35712.ppt

1、鐵及其化合物復(fù)習(xí),一 鐵的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 1鐵的原子結(jié)構(gòu) 原子序數(shù) 原子結(jié)構(gòu)示意圖 價(jià)電子排布 周期表中的位置,在化學(xué)變化中可能存在以下兩種變化 3d64s2 3d6 （Fe2e- = Fe2+） 或3d64s2 3d5 （ Fe3e- = Fe3+ ） 鐵具有可變價(jià)態(tài)， 常見(jiàn)化合物中的化合價(jià)。, 3d64s2 3d6 （Fe2e- = Fe2+） 常見(jiàn)氧化劑：Fe3+ Ag+ Cu2+ H+ 等 3d64s2 3d5 （ Fe3e- = Fe3+ ） 常見(jiàn)氧化劑：Cl2 Br2 HNO3等 3d6 3d5 （ Fe2+ e- = Fe3+ ） 常見(jiàn)氧化劑：Cl2 Br2 HNO3 O2 KM

2、nO4 H2O2等 3d5 3d6 （ Fe3+ + e- = Fe2+ ） 常見(jiàn)還原劑： Cu Fe I- 等,2 常見(jiàn)物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)月餅的包裝盒內(nèi)有一個(gè)小包,標(biāo)明是“抗氧化劑”，包內(nèi)有灰黑色粉末,這就是食品的保鮮劑鐵的氧化物。該同學(xué)注意到其中部分已變成棕褐色。,該同學(xué)注意到灰黑色粉末的月餅保鮮劑（抗氧化劑）鐵的氧化物有些已變成棕褐色。,鐵的氧化物有哪些？猜測(cè)一下哪一種可能是月餅保鮮劑？,灰黑色粉末的月餅保鮮劑鐵的氧化物有些已變成棕褐色。說(shuō)明作為保鮮劑的氧化亞鐵已部分被氧化為氧化鐵。,任務(wù)是： 一：探究變成棕褐色抗氧化劑(保鮮劑）中鐵元素的化合價(jià) 二：測(cè)定變成棕褐色抗氧化劑(保

3、鮮劑）中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),鐵在周期表中的位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì),根據(jù)鐵元素在周期表中的位置，說(shuō)明Fe 原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？并分析Fe單質(zhì)應(yīng)有哪些化學(xué)性質(zhì)？,位置,結(jié)構(gòu),性質(zhì),一：探究保鮮劑中鐵元素的化合價(jià),鐵的氧化物,過(guò)濾,試管1： KSCN溶液,溶液呈紅色,試管2：KMnO4溶液,溶液褪色,設(shè)計(jì)探究方案,1,已知酸性KMnO4與Fe2+反應(yīng)生成Mn2+， 寫(xiě)出并配平該反應(yīng)的離子方程式。,酸,稀H2SO4溶解,取適量保鮮劑,濾液,一：探究保鮮劑中鐵元素的化合價(jià),鐵與亞鐵,Fe3+3SCNFe(SCN)3 5Fe2+MnO4+8H+5Fe3+Mn2+4H2O,一：探究保鮮劑中鐵元素的化合價(jià),鐵與亞鐵,設(shè)計(jì)

4、測(cè)定方案,二：測(cè)定保鮮劑中鐵元素的含量,氫氧化物,方法1,鐵與亞鐵,稱量一定 質(zhì)量保鮮劑,稀H2SO4溶解,過(guò)濾,濾液 (含F(xiàn)e3+ Fe2+ ),含F(xiàn)e3+溶液,KI溶液,含F(xiàn)e2+溶液,如何確定反應(yīng)完全了？,如何定量？,氧化劑,適量酸性KMnO4溶液,二：測(cè)定保鮮劑中鐵元素的含量,(1)試劑是 ，加入試劑的目的 ， 步驟具體操作方 ； (2)寫(xiě)出步驟所涉及的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式 ； (3)試劑是 ，加入試劑的目的 ，步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ； (4)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要記錄 數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出保鮮劑中氧元素的含量。,(1)試劑是 ，加入試劑的目的是 ，步驟具體操作方法是 ； (2)寫(xiě)出步驟所涉及的化學(xué)

5、反應(yīng)的離子方程式 ； (3)試劑是 ，加入試劑的目的是 ，步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ； (4)在整個(gè)測(cè)定流程中需要記錄 數(shù)據(jù)可以計(jì)算出保鮮劑中元素鐵的含量。,KMnO4(H+)溶液,使Fe2+ 恰好完全氧化,用KMnO4(H+)溶液滴定，至溶液剛好變紅為止,2Fe3+2I-2Fe2+I2,淀粉溶液,作指示劑,用Na2S2O3滴定，至溶液藍(lán)色剛好消失，停留半分鐘不恢復(fù)原色，停止滴定,V (Na2S2O3),取一定 質(zhì)量保鮮劑,稀H2SO4溶解,過(guò)濾,濾液 (含F(xiàn)e3+ Fe2+ ),含F(xiàn)e3+溶液,適量酸性KMnO4溶液,滴定,KI溶液,含F(xiàn)e2+溶液,含I2的溶液,淀粉/ Na2S2O3溶液,含I-的溶

6、液,二：測(cè)定保鮮劑中鐵元素的含量,Fe 2+ Fe3+ 2Fe3+ 2 I- 2Fe2+ l2 I22S2O322IS4O62,關(guān)系式法,學(xué)習(xí)一種金屬元素，一般應(yīng)從哪幾大類的物質(zhì)來(lái)研究它？,思考：,+2,+3,氧化物,鹽,堿,Fe3O4,Fe2+,Fe3+,Fe(OH)3,Fe(OH)2,FeO,Fe2O3,H+,OH _,H+,氧化劑,還原劑,Fe,0,單質(zhì),酸堿性轉(zhuǎn)化,氧化還原性轉(zhuǎn)化,物質(zhì)類別,化 合 價(jià),轉(zhuǎn)化關(guān)系,堿 性,氧化性,還原性,酸 性,堿 性,氧化劑,還原劑,F2 Cl2 Br2 氧 化 性 酸,氧 化 劑,S I2 H+ Mn+,Mg、Al、Zn、 Fe、Cu I -、S2-

7、、SO2（SO32-）,F2、Cl2、Br2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4（H+）、K2Cr2O7,Mg Al Zn H2 CO,Mg Al Zn H2 CO,氧 化 劑,鐵三角,鐵的氫氧化物,返回,Fe3+和Fe2+,返回,稱量一定 質(zhì)量保鮮劑,稀H2SO4溶解,過(guò)濾,濾液 (含F(xiàn)e3+ Fe2+ ),Fe(OH)3沉淀,含F(xiàn)e3+溶液,NaOH溶液,Fe2O3,過(guò)濾,洗滌,灼燒,Fe(OH)3固體,稱量,氧化劑,冷卻,H2O2溶液,守恒法,返回,【交流討論】 你如何理解“鐵與強(qiáng)氧化劑在水溶液中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)（+2或+3價(jià)）與鐵的用量有關(guān)”這句話。請(qǐng)舉例說(shuō)明。 案例3

8、中若將鐵改為鐵釘（一種鐵合金，碳素鋼），則答案需要改動(dòng)嗎？,鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化。某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時(shí)，觀察到鐵完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體。請(qǐng)推測(cè)所得溶液中金屬離子可能是 ；氣體的成分可能是 。,Fe2和Fe3中的一種或兩種,SO2、H2,例題1： 某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子。利用常用的酸、堿和廢鐵屑，請(qǐng)你設(shè)計(jì)合理的回收流程，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。,案例分析,應(yīng)用： 硫酸亞鐵（FeSO47H2O）是一種重要的食品和飼料添加劑。實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑（含F(xiàn)e2O3）制備FeSO47H2O晶體過(guò)程如下： （鐵屑先用N

9、a2CO3溶液洗滌去除了油污）,回答下列問(wèn)題： （1）鐵屑溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ （2）有關(guān)制備中防止FeSO4氧化的措施是_ 鐵屑需過(guò)量方可除去產(chǎn)生的Fe3+且利于防止產(chǎn)生Fe3+； 控制溫度5080利于制成飽和溶液，加速鐵屑的溶解； 趁熱過(guò)濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶； 將制得的FeSO47H2O晶體密閉保存。,(1)Fe + H+ - (2)Fe2O3 +H+- (3)Fe +Fe3+ -,（1）如何判斷鐵屑已加過(guò)量？ （2）從硝酸利用率角度看使用濃硝酸還是稀硝酸更合理？ （3）鐵紅、氧化銅的用途？ （4）假設(shè)廢水中不含Au3+，含的是Ag+，設(shè)計(jì)回 收Ag的流程？

10、（5）分離Cu 和Ag的混合物的實(shí)驗(yàn)方案？,例題2：有二位學(xué)生收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可蝕刻銀，制作美麗的銀飾。他們對(duì)蝕刻銀的原因進(jìn)行如下探究： 實(shí)驗(yàn) 制備銀鏡，與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)銀鏡溶解。 提出假設(shè) 假設(shè)1：Fe3具有氧化性，能氧化Ag。 假設(shè)2：Fe(NO3)3溶液因水解顯酸性，在此酸性條件下 NO3-能氧化Ag。 驗(yàn)證假設(shè) （2）甲同學(xué)從上述實(shí)驗(yàn)的生成物中檢驗(yàn)出Fe2，驗(yàn)證了 假設(shè)1成立。寫(xiě)出Fe3氧化Ag的離子方程式 。,（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)2，請(qǐng)你幫他完成下表中內(nèi)容（提示： NO3-在不同條件下的還原產(chǎn)物較復(fù)雜，如生成NO 、N2、NH4+等，有時(shí)難以觀察到氣體產(chǎn)生）。,（4）甲同學(xué)驗(yàn)證了假設(shè)1成立，若乙同學(xué)驗(yàn)證了假設(shè)2也成立。則丙同學(xué)由此得出結(jié)論：該Fe(NO3)3溶液中的 Fe3和NO3-都氧化了Ag。你是否同意丙同學(xué)的結(jié)論，并簡(jiǎn)述理由。,化學(xué)興趣小組用廢鐵屑制印刷板的腐蝕劑，并回收銅?；顒?dòng)過(guò)程如下： 、,分析轉(zhuǎn)化過(guò)程并寫(xiě)出的化學(xué)方程式。,【交流討論】： 1、上述轉(zhuǎn)化過(guò)程中，鐵元素的價(jià)態(tài)是如何變化的？為什么需要轉(zhuǎn)化為+3價(jià)鐵的化合物進(jìn)行測(cè)定？ 2、鐵的化合物是如何轉(zhuǎn)化的，判斷轉(zhuǎn)化過(guò)程用到了Fe(OH)3、Fe2O3 的哪些性質(zhì)（如溶解性、熱穩(wěn)定性、顏色等）？最后所得固體物質(zhì)是什么？ 3、H2O2的作用是什么（