第三課時鐵的重要化合物第三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232(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2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，與酸反應的離子方程式分別氧化物，與酸反應的離子方程式分別為：為： ； . 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與鹽酸反應的化學方程式與鹽酸反應的化學方程式提示：提示：Fe3O48HCl= =FeCl22FeCl34H2O.二、鐵的氫氧化物二、鐵的氫氧化物1鐵的氫氧化物的制備鐵的氫氧化物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有試管中有 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成試管中先生成 色沉淀，迅速變色沉淀，迅速變成成 色，最后色，最后變成變成 色色 Fe22OH= =Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O= =4Fe(OH)3灰綠灰綠白白紅褐紅褐2Fe(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： .印刷電路板上有銅箔，刻制印刷電路時，要用印刷電路板上有銅箔，刻制印刷電路時，要用FeCl3溶液作為溶液作為“腐蝕液腐蝕液”你能寫出反應的化學方程式你能寫出反應的化學方程式嗎？其中體現(xiàn)了嗎？其中體現(xiàn)了FeCl3的什么性質？的什么性質？提示：提示：2FeCl3Cu= =CuCl22FeCl2，其中，其中FeCl3作氧化劑，作氧化劑，體現(xiàn)了氧化性體現(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Fe2O3兩兩種種()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，而非沉淀生成的是紅色溶液，而非沉淀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Fe3O4，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，無法檢驗出檢驗出Fe2，F(xiàn)e2的檢驗是先加的檢驗是先加KSCN溶液不變色，再加溶液不變色，再加氯水變紅色，可以證明有氯水變紅色，可以證明有Fe2.一、鐵的氫氧化物的比較一、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)白色固體白色固體紅褐色固體紅褐色固體溶解性溶解性難溶于水難溶于水難溶于水難溶于水物質類別物質類別二元弱堿二元弱堿三元弱堿三元弱堿與非氧化性與非氧化性酸反應酸反應Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O 實驗室制備實驗室制備Fe(OH)2的注意事項：的注意事項： 教材中有關教材中有關Fe(OH)2制備方法，實際上只能觀察到瞬制備方法，實際上只能觀察到瞬間的間的Fe(OH)2白色沉淀白色沉淀(幾乎分辨不出來幾乎分辨不出來)要想較長時間觀要想較長時間觀察到白色沉淀的生成，關鍵是怎樣降低反應體系中氧氣的察到白色沉淀的生成，關鍵是怎樣降低反應體系中氧氣的存在量和操作過程中氧氣的引入量常采用的方法有：存在量和操作過程中氧氣的引入量常采用的方法有： (1)采用新制備的純亞鐵鹽溶液采用新制備的純亞鐵鹽溶液(Fe2易被空氣中的氧氣易被空氣中的氧氣氧化成氧化成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）將堿直接加到亞鐵鹽溶液的底）將堿直接加到亞鐵鹽溶液的底部部使使Fe（HO）2與空氣隔離與空氣隔離； (4)在亞鐵鹽溶液液面上加隔氧劑在亞鐵鹽溶液液面上加隔氧劑(如加入苯等密度比水小，而又不溶于如加入苯等密度比水小，而又不溶于水的有機溶劑水的有機溶劑)裝置如圖所示裝置如圖所示 由于苯的液封作用，防止了生成由于苯的液封作用，防止了生成的的Fe(OH)2被氧化，因而可較長時間觀被氧化，因而可較長時間觀察到白色察到白色Fe(OH)2沉淀沉淀二、二、 Fe3、Fe2、Fe的相互轉變的相互轉變“鐵三角鐵三角” (1)Fe3、Fe2與與Fe在相互轉化時，要注意所用氧化劑和在相互轉化時，要注意所用氧化劑和還原劑的強弱還原劑的強弱 (2)利用上述轉化關系，可總結出不同價態(tài)的鐵的化合物利用上述轉化關系，可總結出不同價態(tài)的鐵的化合物的性質、用途、試劑保存、除雜等知識如的性質、用途、試劑保存、除雜等知識如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：紅褐色沉現(xiàn)象：紅褐色沉淀淀反應：反應：Fe33OH=Fe(OH)3(紅褐色紅褐色)三、Fe3 、 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溶液無明顯現(xiàn)溶液無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水變成紅色溶液象，再滴入氯水變成紅色溶液反應反應: 2Fe2Cl2=2Fe33ClFe33SCN=Fe(SCN)3(紅色紅色)現(xiàn)象：加入現(xiàn)象：加入KSCN溶液，溶溶液，溶液變?yōu)榧t色液變?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)象不是出現(xiàn)的溶液混合后的現(xiàn)象不是出現(xiàn)紅色沉淀，而是形成紅色溶液紅色沉淀，而是形成紅色溶液 (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溶液分別溶液分別加入少量加入少量KMnO4溶液，振蕩，能使溶液，振蕩，能使KMnO4溶液褪色的是溶液褪色的是Fe2，不能使之褪色的是不能使之褪色的是Fe3.考查點一含鐵物質間的轉化考查點一含鐵物質間的轉化例例1已知已知A為常見的金屬單質，根據(jù)下圖所示的關系回為常見的金屬單質，根據(jù)下圖所示的關系回答下列問題答下列問題(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= =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.下列物質反應后一定有下列物質反應后一定有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例例2在盛有氯化銅、氯化亞鐵和氯化鐵混合溶液的容器在盛有氯化銅、氯化亞鐵和氯化鐵混合溶液的容器中加入鐵粉和銅粉，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：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，則溶液中可能存在在_(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，則一定不存在的有數(shù)量的銅，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，則一定不存在存在，則一定不存在_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)量的Cu2，不存在鐵一定存在，不存在鐵一定存在Fe2，可，可能存銅或能存銅或Fe3.(4)有有Cu2，Cu存在，不存在：存在，不存在：Fe，F(xiàn)e3；若；若Fe3存在，則鐵存在，則鐵和銅一定不存在和銅一定不存在答案答案(1)銅粉銅粉(2)Cu2(3)Cu 或或Fe3(4)Fe、Fe3Fe、Cu 關鍵一點關鍵一點 解這類題，先寫出相關的化學方程式，后根據(jù)氧化性解這類題，先寫出相關的化學方程式，后根據(jù)氧化性或還原性強弱，確定發(fā)生反應式的先后順序，再根據(jù)題示或還原性強弱，確定發(fā)生反應式的先后順序，再根據(jù)題示條件，判斷哪些物質完全反應，哪些物質存在當一種物條件，判斷哪些物質完全反應，哪些物質存在當一種物質過量時，與其反應的所有物質都視為完全反應質過量時，與其反應的所有物質都視為完全反應將將1.12 g鐵粉加入鐵粉加入25 mL 2 mol/L的氯化鐵溶液中，的氯化鐵溶液中，充分反應后，其結果是充分反應后，其結果是()A鐵粉有剩余，溶液呈淺綠色，鐵粉有剩余，溶液呈淺綠色，Cl基本保持不變基本保持不變B往溶液中滴入無色往溶液中滴入無色KSCN溶液，不顯紅色溶液，不顯紅色CFe2和和Fe3物質的量之比為物質的量之比為6 1D氧化產物和還原產物的物質的量之比為氧化產物和還原產物的物質的量之比為2 5答案：答案：C解析：解析：n(Fe)0.02 mol，n(FeCl3)0.05 mol，由，由2Fe3Fe= =3Fe2知，知，F(xiàn)e3過量過量0.01 mol，鐵粉全部溶解，反應生，鐵粉全部溶解，反應生成成0.06 mol Fe2，F(xiàn)e3特征反應之一是遇特征反應之一是遇SCN溶液變紅溶液變紅色；氧化產物與還原產物的物質的量比為色；氧化產物與還原產物的物質的量比為1 2.