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 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 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 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、反应产物的检验等环节讨论反

2、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 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 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 氧化性氧化性 铁红铁红磁性氧

3、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于制造红色油漆和涂料 氧化铁作

4、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)2转变为转变为Fe(OH)3

5、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、使用新配制的FeSO4溶液和溶液和

6、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、受热可分解 氢氧化铁是一种难

7、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。 Fe(OH)2Fe(OH)3 色

8、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KSCN溶液溶液 FeCl3溶液溶

9、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：分别加入碱液，生成碱液法：分别加入碱液，

10、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： 2FeCl3 + Fe = 3FeC

11、l2 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：2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl

12、3 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 2O O2 2、 HNO3

13、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 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 沉淀沉在底部沉淀沉在