铁及其化合物PPT课件.ppt

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1、1.1.下列有关铁的说法中正确的下列有关铁的说法中正确的 课前检测课前检测A.A.FeFe位于元素周期表中第四周期位于元素周期表中第四周期BB族族B.B.Fe Fe的原子结构示意图为的原子结构示意图为 ：C.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.D.纯铁纯铁熔点比生熔点比生铁的低的低，纯铁比生铁易生锈，纯铁比生铁易生锈E.E.与同浓度的盐酸反应，生铁比纯铁速度快与同浓度的盐酸反应，生铁比纯铁速度快F.F.铁制容器可贮存冷的浓铁制容器可贮存冷的浓HNOHNO3 3与浓与浓H H2 2SOSO4 4 是因为铁和冷的浓是因为铁和冷的浓HNOHNO3 3、浓

2、浓H H2 2SOSO4 4 不反应不反应G.G.Fe Fe是一种常见的黑色金属，具有多种变价是一种常见的黑色金属，具有多种变价BCEGBCEG1.1.在点燃的条件下在点燃的条件下,过量的铁与氯气反应生成过量的铁与氯气反应生成FeClFeCl2 22.FeO2.FeO与稀硝酸反应时，硝酸只表现酸性。与稀硝酸反应时，硝酸只表现酸性。3.3.根据根据ClCl2 2、S S与铁的反应可以判断与铁的反应可以判断ClCl元素和元素和S S元素的非元素的非金属性强弱。金属性强弱。4.4.氢氧化铁与氢氧化铁与HIHI溶液仅发生中和反应。溶液仅发生中和反应。5.FeCl5.FeCl3 3溶液与溶液与KSCN

3、KSCN溶液反应的离子方程式为：溶液反应的离子方程式为：FeFe3+3+3SCN+3SCN-=Fe(SCN)=Fe(SCN)3 36.FeCl6.FeCl3 3溶液加入溶液加入CuCu粉，有粉，有FeFe析出。析出。7.7.过量的过量的FeFe与稀硝酸反应生成与稀硝酸反应生成Fe(NOFe(NO3 3)2 2判断下列说法是否正确？判断下列说法是否正确？铁及其化合物铁及其化合物1.了解铁的主要性质及应用；2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。【考纲要求】【考点定位】1.铁及其化合物的转化关系；2.Fe2+、Fe3+的检验；3.氢氧化亚铁的制备；4.以铁及其化合物为载体考查氧化还原反应。Fe位置

4、位置结构结构价态价态物性物性第第四四周期周期族族 0 +2 +3+6导电、导热、延展性导电、导热、延展性银白色（属黑色金属）银白色（属黑色金属）特性：特性：能被磁铁吸引能被磁铁吸引一、铁的物理性质一、铁的物理性质Fe与非金属与非金属单质反应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H2SO4等氧化性酸等氧化性酸HCl 等非氧化性酸等非氧化性酸3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2高温高温Cu2+、Fe3+吸氧腐蚀吸氧腐蚀二、铁的化学性质二、铁的化学性质【小结小结】由于铁是变价金属元素，它与氧化性不同的氧化剂反应时，其产物中铁

5、元素的化合价不同：(1)Fe被弱氧化剂如S、I2、H、Fe3+、Cu2等氧化为Fe2；(2)Fe被强氧化剂如：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4()等氧化为Fe3+；(3)Fe与O2(点燃)或H2O(气态高温)生成Fe3O4。【跟踪练习跟踪练习】NA代表阿伏加德罗常数的数值，下代表阿伏加德罗常数的数值，下列叙述正确的列叙述正确的 A.1molFe与足量与足量S反应，转移的电子数为反应，转移的电子数为3NA B.1molCl2与足量的与足量的Fe反应反应,转移的电子数为转移的电子数为3NA C.1molCl2与与1molFe反应反应,转移的电子数为转移的电子数为2NA D.常温常压下，常温常

6、压下，33.6 L Cl2与与56 g Fe充分反应，转充分反应，转移电子数为移电子数为3NAC三、铁的氧化物三、铁的氧化物FeOFeOFeFe2 2O O3 3FeFe3 3O O4 4色态色态俗称俗称价态价态溶解性溶解性与与HCl/HI/HNOHCl/HI/HNO3 3反应反应与与COCO黑色粉末黑色晶体红棕色粉末+2+3+2、+3FeO+2HFeO+2H+=FeFe2+2+H+H2 2O OFeFe2 2O O3 3+6H+6H+=FeFe3+3+3H+3H2 2O OFeFe3 3O O4 4+8H+8H+=FeFe2+2+2Fe+2Fe3+3+4H+4H2 2O O铁红磁性氧化铁Fe

7、Fex xO Oy y+yCO =xFe+y+yCO =xFe+yCOCO2 2高温高温难溶于水难溶于水难溶于水FeFe2 2O O3 3+6H+6H+2I+2I-=2Fe=2Fe2+2+I+I2 2+3H+3H2 2O OFeFe3 3O O4 4+8H+8H+2I+2I-3Fe3Fe2+2+I+I2 2+4H+4H2 2O O3FeO+10H3FeO+10H+NO+NO3 3-=3Fe=3Fe3+3+NO+5H+NO+5H2 2O O3Fe3Fe3 3O O4 4+28H+28H+NO+NO3 3-=9Fe=9Fe3+3+NO+14H+NO+14H2 2O O红褐色红褐色HCl/HCl/稀

8、稀H H2 2SOSO4 4HCl/HCl/稀稀H H2 2SOSO4 4Fe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3白色白色FeFe2+2+FeFe3+3+碱碱碱碱 HIHIHNOHNO3 3四、铁的氢氧化物四、铁的氢氧化物ClCl2 2、BrBr2 2、O O2 2、HClOHClO、HNOHNO3 3、H H2 2SOSO4 4(浓浓)、KMnOKMnO4 4(H(H+)等等只有还原性只有还原性只有氧化性只有氧化性既有氧化性既有氧化性又有还原性又有还原性(较弱氧化剂较弱氧化剂)(强氧化剂强氧化剂)（强氧化剂）（强氧化剂）(还原剂还原剂)FeFeFeFe2+2+FeFe3+

9、3+AlAlZnZn Al Al CO CO Zn Zn FeFe、CuCu、H H2 2S S、KIKI等等I I2 2等等S SH H+CuCu2+2+ClCl2 2HNOHNO3 3H H2 2SOSO4 4(浓浓)等等【铁三角铁三角】(1)(1)判断离子共存判断离子共存因互促水解而不能大量共存：因互促水解而不能大量共存：FeFe3+3+与与 HCOHCO3 3、AlOAlO2 2 、COCO3 3 2 2 因发生氧化还原反应而不能大量共存：因发生氧化还原反应而不能大量共存：FeFe2+2+与与 NONO3 3 (H(H+)、ClOClO 、MnOMnO4 4 (H(H+)；FeFe3+

10、3+与与 S S2 2 (HS HS )、I I 、SOSO3 32 2 (HSOHSO3 3 )【“铁三角铁三角”的四应用的四应用】(2)(2)除杂方法除杂方法FeFe2+2+(Fe(Fe3+3+)：FeClFeCl3 3(FeCl(FeCl2 2)：FeClFeCl2 2(CuCl(CuCl2 2)：Fe(Al)Fe(Al)、FeFe2 2O O3 3(Al(Al2 2O O3 3、SiOSiO2 2)：加过量铁粉过滤加过量铁粉过滤加氯水或加氯水或H H2 2O O2 2加过量铁粉过滤加过量铁粉过滤加过量强碱溶液过滤加过量强碱溶液过滤【“铁三角”的四应用】(3)(3)盐溶液的保存盐溶液的保

11、存含含FeFe2+2+的溶液：的溶液：加入少量铁粉加入少量铁粉(或铁钉、铁屑或铁钉、铁屑)，防止，防止FeFe2+2+被氧化；被氧化；加入少量相应的酸，防止加入少量相应的酸，防止FeFe2+2+水解水解Fe(NOFe(NO3 3)2 2例例外外含含FeFe3+3+的溶液：的溶液：加入少量相应的酸，防止加入少量相应的酸，防止FeFe3+3+水解。水解。【“铁三角”的四应用】(4)(4)物质制备物质制备向沸水中逐滴加入饱和向沸水中逐滴加入饱和FeClFeCl3 3溶液，至溶液呈溶液，至溶液呈透明的红褐色。透明的红褐色。在在HClHCl气流中加热蒸干气流中加热蒸干FeClFeCl3 3溶液。溶液。制

12、备制备Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体胶体制备无水制备无水FeClFeCl3 3【“铁三角铁三角”的四应用的四应用】【跟踪练习】在下列溶液中，各组离子一定能够大量的共存是.使紫色石蕊试液变红的溶液：Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl.使酚酞试液变红的溶液：Na+、Cl-、SO42-、Fe2+.在含大量Fe3的溶液中：NH4+、Na、Cl、SCN.使甲基橙变红色的溶液：Mg2、K、SO42-、NO3DFeFe2+2+和和FeFe3+3+的检验的检验（8 8）【跟踪练习跟踪练习】FeFe2+2+在下列溶液中能大量存在的是在下列溶液中能大量存在的是A.HA.H2 2O O2 2 B.NHB.NH4

13、 4NONO3 3和和NaHSONaHSO4 4的混合液的混合液C.KMnOC.KMnO4 4溶液溶液 D.D.“84 84”消毒液（消毒液（NaClO)NaClO)E.E.新制的氯水新制的氯水 F.NaOHF.NaOH溶液溶液G.G.浓氨水浓氨水 H.KSCNH.KSCN溶液溶液I.NaI.Na2 2COCO3 3溶液溶液 J.pH=1J.pH=1的硫酸溶液的硫酸溶液HJ总结总结FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+Fe(OH)Fe(OH)2 2制备制备方法一：直接滴加法方法一：直接滴加法方法二：微型混合法方法二：微型混合法方法三：集气排液法方法三：集气排

14、液法方法四：方法四：电解法电解法方法一：直接滴加法方法一：直接滴加法实验室制室制备纯净的的Fe(OH)2的注意事的注意事项要想要想较长时间观察到白色沉淀的生成，关察到白色沉淀的生成，关键是怎是怎样降低反降低反应体系中氧气的存在量和操作体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量。常采用的程中氧气的引入量。常采用的方法有：方法有：采用新制采用新制备的的纯亚铁盐溶液；溶液；将溶解将溶解亚铁盐的蒸的蒸馏水煮沸水煮沸(除去溶解氧除去溶解氧)；将碱直接加到将碱直接加到亚铁盐溶液的底部；溶液的底部；在在亚铁盐溶液液面上加隔氧溶液液面上加隔氧剂。方法二：微型混合法方法二：微型混合法(1)(1)将右边注射器中的

15、将右边注射器中的NaOHNaOH溶液推入左边注射器，可观察到的溶液推入左边注射器，可观察到的现象是现象是 。(2)(2)若拔去连接管，将有白色沉淀的注射器抽入空气，振荡，若拔去连接管，将有白色沉淀的注射器抽入空气，振荡，则可观察到则可观察到 _ _。有白色絮状沉淀生成有白色絮状沉淀生成白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色其化学方程式为：其化学方程式为：4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)=4Fe(OH)3 35%FeSO5%FeSO4 4溶液溶液1mol/LNaOH(1mol/LNaOH(不含不含O O2

16、 2)橡皮管橡皮管方法三：集气排液法方法三：集气排液法实验时，先打开活塞，先打开活塞K，再将分液漏斗的旋塞打开，稀，再将分液漏斗的旋塞打开，稀H2SO4与与铁粉作用，用粉作用，用产生的生的H2排出装置中的空气；然后关排出装置中的空气；然后关闭K，使，使生成的生成的H2将将试管中的管中的FeSO4溶液溶液压入入NaOH溶液中，溶液中，则可可较长时间观察到生成的白色察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，塞，则白色沉淀迅速白色沉淀迅速变成灰成灰绿色，最后色，最后变成成红褐色。褐色。例例根据下述根据下述实验装置和操作，回答下列装置和操作，回答下列问题。(1

17、)按如按如图84所示装置用两种不同操作分所示装置用两种不同操作分别进行行实验，观察察B试管中的管中的现象。操作象。操作1：先：先夹紧止水止水夹a，再使，再使A管开始反管开始反应，实验中中B管中管中观察到的察到的现象是象是 ；B管中管中发生反生反应的离的离子方程式是子方程式是 。操作操作2：打开止水：打开止水夹a，使，使A管开始反管开始反应一段一段时间后再后再夹紧止止水水夹a，实验中在中在B管中管中观察到的察到的现象是象是 ；B管中管中发生反生反应的离子方程式是的离子方程式是 。先出先出现白色絮状沉淀，然后沉淀迅速白色絮状沉淀，然后沉淀迅速变为灰灰绿色，色，最后最后变为红褐色。褐色。打开止水打开

18、止水夹时，B溶液中溶液中导气管口有气泡冒出，气管口有气泡冒出，夹紧止水止水夹后出后出现白色沉淀，短白色沉淀，短时间内沉淀不内沉淀不变色色Fe22OHFe(OH)2Fe22OHFe(OH)2 4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3方法四：方法四：电解法解法装置如装置如图83所示：所示：以以铁做阳极，石墨棒做阴极，做阳极，石墨棒做阴极，电解液可以是解液可以是NaCl溶液、溶液、NaOH溶液等；溶液等；U形管中加入植物油的目的是隔形管中加入植物油的目的是隔绝空气。空气。电解一段解一段时间后可以看到后可以看到U形管中有白色形管中有白色Fe(OH)2沉淀生沉淀生成，此成，此时将将电源反接，源反接，

19、则会看到白色沉淀迅速会看到白色沉淀迅速变为灰灰绿色，最后色，最后变成成红褐色。褐色。例：制取例：制取Fe(OH)2并使之能久存，可采取的操作有：并使之能久存，可采取的操作有：加入一些植物油加入一些植物油 溶解溶解FeSOFeSO4 4配成溶液配成溶液 把蒸馏水加热煮沸并密封冷却把蒸馏水加热煮沸并密封冷却 加入少量铁屑和稀硫酸加入少量铁屑和稀硫酸 加入少量加入少量CClCCl4 4 向向FeSOFeSO4 4溶液中滴入足量氨水溶液中滴入足量氨水 把把盛盛有有氨氨水水的的滴滴管管伸伸入入FeSOFeSO4 4溶溶液液中中后后再再挤挤出出氨氨水水。其中必须进行的操作及其正确顺序是其中必须进行的操作及其正确顺序是 A BC D B例：下列物质例：下列物质 不能通过化合反应制备的是不能通过化合反应制备的是A.FeCl3 B.FeCl2 C.Fe3O4 D.Fe(OH)2 E.Fe(OH)3 F.H2SiO3D F