第三章第三节铁及其重要化合物(1)

1、第三章第三节铁及其重要化合物第三章第三节铁及其重要化合物(1) 第三节第三节 铁及其重要化合物铁及其重要化合物 第三章 金属及其化合物 第三章第三节铁及其重要化合物第三章第三节铁及其重要化合物(1) 2 2、铁与水反应、铁与水反应 思考：铁不和冷水、热水反应，但能否与水蒸气反应？思考：铁不和冷水、热水反应，但能否与水蒸气反应？ 一、铁一、铁 1 1、铁与氧气反应、铁与氧气反应 第三章第三节铁及其重要化合物第三章第三节铁及其重要化合物(1) 铁粉与水蒸气反应，应从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气铁粉与水蒸气反应，应从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气 反应、反应产物的检验等环节讨论反应装置的设计反应、反应产物

2、的检验等环节讨论反应装置的设计 第三章第三节铁及其重要化合物第三章第三节铁及其重要化合物(1) 第三章第三节铁及其重要化合物第三章第三节铁及其重要化合物(1) 2、铁与水反应、铁与水反应 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 高温高温 Fe3O4FeOFe2O3 1、铁的氧化物、铁的氧化物 二、铁的化合物二、铁的化合物 Fe2O3（赤铁矿）（赤铁矿） Fe3O4（磁铁矿）（磁铁矿） 铁的氧化物归纳铁的氧化物归纳 化学式化学式 FeOFe2O3Fe3O4 俗名俗名 色态色态 铁的价态铁的价态 水溶性水溶性 稳定性稳定性 与非氧化性与非氧化性 酸反应酸反应 是否为碱性是否为碱性 氧化物氧化物

3、 氧化性氧化性 铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁 黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末黑色晶体黑色晶体 +2+3+2、+3 不溶不溶不溶不溶不溶不溶 稳定稳定稳定稳定 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3+4 H2O 高温时，都能与高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成反应，被还原生成Fe(炼铁原理炼铁原理) 是是是是否否 不稳定不稳定 6FeO+O2= 2Fe3O4 铁的氧化物的用途铁的氧化物的用途 作为冶炼金属的原料作为冶炼金属的原料 .氧化铁常用于制造红色油漆和涂料氧化铁常用

4、于制造红色油漆和涂料 氧化铁作外墙涂料氧化铁作外墙涂料 高温高温 2.2.铁的氢氧化物铁的氢氧化物 思考：制备思考：制备Fe(OH)3 、 、Fe(OH)2选用什么试剂？ 选用什么试剂？ Fe(OH)3 Fe(OH)2 可溶性铁盐可溶性铁盐+可溶性碱可溶性碱 可溶性亚铁盐可溶性亚铁盐+可溶性碱可溶性碱 （1）Fe(OH)3、Fe(OH)2的制备的制备 两支洁净的试管各取少量两支洁净的试管各取少量FeCl3、 FeSO4溶液，然后向两支试管分别滴加溶液，然后向两支试管分别滴加 NaOH溶液观察现象。溶液观察现象。 实验实验3-9 试管试管1： Fe(OH)3 红褐色红褐色 试管试管2：Fe(OH

5、)2转变为转变为Fe(OH)3的过程的过程 白色沉淀白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色 思考：思考： 为什么会产生这样的现象呢？为什么会产生这样的现象呢？ 试管试管1 FeCl3试管试管2 FeSO4 现象现象 离子方离子方 程程 式式 产生红褐色沉淀产生红褐色沉淀 先生成白色的沉淀，迅先生成白色的沉淀，迅 速变成灰绿色，最后变速变成灰绿色，最后变 成红褐色成红褐色 Fe3+3OH =Fe(OH)3 Fe2 +2OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 思考思考:实验室制备实验室制备Fe(OH)2 时怎样避免被氧气氧化时怎样避免被氧气氧化? 1、使用新配制的、使用

6、新配制的FeSO4溶液和溶液和NaOH溶液。溶液。 2、把配制溶液用的蒸馏水事先加热煮沸一下。、把配制溶液用的蒸馏水事先加热煮沸一下。 3、加入、加入NaOH溶液的胶头滴管的尖端插入溶液的胶头滴管的尖端插入FeSO4 溶液液面以下。溶液液面以下。 5、如果在试管中、如果在试管中FeSO4溶液液面上预先注入一层植溶液液面上预先注入一层植 物油，则生成的物油，则生成的Fe(OH)2保存的时间会更长一些。保存的时间会更长一些。 4、向、向FeSO4溶液中加入铁屑或铁粉。溶液中加入铁屑或铁粉。 煤油 NaOH溶液 新制FeSO4溶液 氢氧化铁的性质氢氧化铁的性质 A、与酸反应、与酸反应 B、受热可分解

7、、受热可分解 氢氧化铁是一种难溶于水的红褐色固体。氢氧化铁是一种难溶于水的红褐色固体。 氢氧化亚铁的性质氢氧化亚铁的性质 A、与酸反应、与酸反应 B 、不稳定，易被空气中的氧气氧化、不稳定，易被空气中的氧气氧化 Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 （氧化剂）（氧化剂）（还原剂）（还原剂） 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O （2）Fe(OH)3、Fe(OH)2的性质的性质 氢氧化亚铁是一种难溶于水的白色固体。氢氧化亚铁是一种难溶于水的白色固体。 F

8、e(OH)2Fe(OH)3 色态色态 水溶性水溶性 制法制法 加热分解加热分解 与盐酸反与盐酸反 应应 转化转化 白色固体白色固体 红褐色固体红褐色固体 不溶不溶 不溶不溶 Fe2 +2OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)2+2H = Fe2 +2H2O Fe(OH)3+3H = Fe3 +3H2O Fe3 +3OH=Fe(OH)3 2Fe(OH)3= Fe2O3+3H2O 隔绝空气加隔绝空气加 热分解热分解 3.铁盐铁盐 （1）Fe3+离子的检验离子的检验 向向FeCl3和和FeCl2溶液中分别加入溶液中分别加入KSCN溶液溶液 滴入滴入KS

9、CN溶液溶液 FeCl3溶液溶液 FeCl2溶液溶液 溶液呈血红色溶液呈血红色 溶液颜色无变化溶液颜色无变化 交流和讨论交流和讨论: 有哪些方法可以鉴别有哪些方法可以鉴别 FeCl3溶液和溶液和FeCl2溶液？溶液？ 亚铁亚铁(Fe 2 )盐 盐 铁铁(Fe 3 )盐 盐 Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3(血红色血红色) 颜色：颜色：Fe 2+ Fe3+ . （2）Fe2+ 和和Fe3+的鉴别方法的鉴别方法 浅绿色浅绿色 黄色黄色 SCN- 法：滴入法：滴入KSCN溶液或其他可溶性溶液或其他可溶性 硫氰化物的溶液，呈硫氰化物的溶液，呈 色的是色的是Fe 3+。 血红血红 碱液法：分别加入碱

10、液，生成碱液法：分别加入碱液，生成 色沉色沉 淀的是淀的是Fe3+溶液，先生成溶液，先生成 色沉淀，又迅速色沉淀，又迅速 转变为转变为 色，最后变为色，最后变为 的是的是Fe2+溶溶 液。液。 红褐红褐 白白 灰绿灰绿 红褐色红褐色 (3) Fe2+和和 Fe3+转化转化 价态特点：价态特点： FeO Fe2O3 Fe3O4 +2 +3 +2、+3 氧化性、还原性氧化性、还原性 氧化性氧化性 氧化性、还原性氧化性、还原性 科学探究科学探究: 在在FeCl3溶液中加入溶液中加入Fe粉粉,振荡。再滴入几振荡。再滴入几 滴滴KSCN溶液，观察现象。溶液，观察现象。 现象：现象： 结论：结论： 2Fe

11、Cl3 + Fe = 3FeCl2 化学方程式：化学方程式： （氧化剂）（氧化剂）（还原剂）（还原剂） 离子方程式：离子方程式： 溶液溶液不显不显血红色血红色 溶液中不含溶液中不含Fe3+ 2Fe3 + Fe = 3Fe2 金属铜也能将金属铜也能将FeFe3 3 还原： 还原： 2Fe3 + Cu = 2Fe2 + Cu2+ 在以上所得到的在以上所得到的FeCl2和和KSCN的混合溶液的混合溶液 中，滴加氯水中，滴加氯水(Cl2)，观察现象。，观察现象。 现象：现象：溶液变成血红色溶液变成血红色 结论：结论： 原溶液中的原溶液中的Fe2+转变成转变成Fe3+ 化学方程式：化学方程式：2FeCl

12、2 + Cl2 = 2FeCl3 氧化剂氧化剂还原剂还原剂 离子方程式：离子方程式：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ 2Cl 总结：总结： Fe2+ Fe3+ +氧化剂氧化剂(Cl2) +还原剂还原剂(Fe) 还原剂还原剂氧化剂氧化剂 应用：应用： （1）除去）除去Fe3+溶液中的溶液中的Fe2+ （通入（通入Cl2） （2）除去）除去Fe2+溶液中的溶液中的Fe3+（加入铁粉）（加入铁粉） 氧化性 还原性 还原性 氧化性 Fe0 Fe2+ Fe3+ 弱氧化剂弱氧化剂 H H+ +、CuCu2+ 2+ 还原剂还原剂 C C、H H2 2、 强氧强氧 化剂化剂 Cl2、KMnO4 H H2

13、 2O O2 2、 HNO3 还原剂还原剂 C C、COCO、 强氧化剂强氧化剂 铁三角铁三角 还还 原原 剂剂 Zn、Fe、Cu、 H2S、 S2-、 HIHI、I I- -、SOSO2 2 铁的化合物间的转化铁的化合物间的转化 Fe Fe3O4 FeO Fe2O3 FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeCl3 3Fe2O2 = Fe3O4 点燃点燃 FeO2HClFeCl2 + H2O Fe(OH)2 +2HCl= FeCl2+2H2O FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl Fe + 2HFe + 2HClCl= Fe= FeClCl2 2 + H+ H2 2 Fe

14、2O36HCl2FeCl3 3H2O FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl Fe(OH)3 +3HCl= FeCl3+3H2O 2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O 2Fe3Cl2 = 2FeCl3(棕黄色烟棕黄色烟) 点燃点燃 2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 实践活动：实践活动：铝盐和铁盐的净水作用铝盐和铁盐的净水作用 不加试剂不加试剂加入明矾加入明矾 加入硫酸铁加入硫酸铁 溶液溶液 2 min时时 5 min时时 无明显变化无明显变化 有明显沉降，有明显沉降， 溶液半透明溶液半透明 有明显沉降有明显沉降 溶液半透明溶液半透明 沉淀沉在底部沉淀沉在底部 溶液接近透明溶液接近透明 沉