第4讲铁及其化合物PPT课件

1、第1页/共60页一、铁一、铁1铁元素在元素周期表中的位置铁元素在元素周期表中的位置 。第4周期第族第2页/共60页2铁单质铁单质(1)物理性质：物理性质：颜色颜色密度密度熔沸点熔沸点 延展性延展性导电导电(热热)性性特性特性 4.5 gcm3较高较高被磁铁被磁铁吸引吸引银白良良第3页/共60页(2)化学性质：化学性质：第4页/共60页第5页/共60页化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称俗称色、态色、态 色粉末色粉末 色粉末色粉末 色晶体色晶体铁的价态铁的价态二、铁的重要化合物二、铁的重要化合物1铁的氧化物铁的氧化物铁红黑红棕磁性氧化铁黑2 3 2、3第6页/共60页FeO2H=Fe2H2

2、OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O第7页/共60页2.铁的氢氧化物铁的氢氧化物化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色、态色、态 色固体色固体 色固体色固体水溶性水溶性不溶不溶稳定性稳定性易氧化为易氧化为Fe3O4，空，空气中加热得不到气中加热得不到FeO较稳定：较稳定：2Fe(OH)3Fe2O33H2O白红褐不溶第8页/共60页化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3与盐酸与盐酸反应反应Fe(OH)22H= Fe(OH)33H=二者的二者的关系关系空气中，空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象：，

3、现象： 迅速变成迅速变成 。反应方程式为：。反应方程式为：Fe22H2OFe33H2O白色沉淀灰绿色，最后变成红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3第9页/共60页思考思考感悟感悟3FeO、Fe(OH)2与硝酸反应能得到与硝酸反应能得到Fe(NO3)2吗？吗？提示提示不能。不能。HNO3具有强氧化性，能把具有强氧化性，能把Fe2氧氧化成化成Fe3。4Fe2O3、Fe(OH)3固体中滴入氢碘酸、淀粉混合溶固体中滴入氢碘酸、淀粉混合溶液，有什么现象？液，有什么现象？提示提示固体均溶解，溶液变蓝色。固体均溶解，溶液变蓝色。第10页/共60页1世博园地区改造规划区的实施将提升上海的环境质

4、量。世博园地区改造规划区的实施将提升上海的环境质量。位于规划区的一座大钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受位于规划区的一座大钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估计这一空气污染到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有物可能含有()AFeO粉尘粉尘BP2O5粉尘粉尘CFe2O3粉尘粉尘 DSiO2粉尘粉尘第11页/共60页解析：解析：钢铁厂产生的是污染空气的棕红色烟，只有钢铁厂产生的是污染空气的棕红色烟，只有Fe2O3颗粒为棕红色，颗粒为棕红色，FeO颗粒为黑色，颗粒为黑色，P2O5、SiO2颗粒为白色。颗粒为白色。答案：答案：C第12页/共60页第13页/

5、共60页答案：答案：D第14页/共60页3(2011东北三市部分中学联考东北三市部分中学联考)下列有关铁及其化合物下列有关铁及其化合物的说法中正确的是的说法中正确的是()A赤铁矿的主要成分是赤铁矿的主要成分是Fe3O4B铁、铁、O2在加热下的反应产物为在加热下的反应产物为Fe2O3C除去除去FeCl2溶液中的溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤然后过滤DFe3与与KSCN溶液产生红色沉淀溶液产生红色沉淀解析：解析：A项为项为Fe2O3，B项为项为Fe3O4，D项生成的不是沉淀。项生成的不是沉淀。答案：答案：C第15页/共60页4在化学学习与研究中类推的

6、思维方法有时会产生错误的在化学学习与研究中类推的思维方法有时会产生错误的结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论中，正确的是正确与否。下列几种类推结论中，正确的是()AFe能与盐酸反应放出能与盐酸反应放出H2，则，则Fe也能与硝酸反应放出也能与硝酸反应放出H2BFeO为碱性氧化物，则铁的氧化物都为碱性氧化物为碱性氧化物，则铁的氧化物都为碱性氧化物CAl遇冷浓硫酸会钝化，则遇冷浓硫酸会钝化，则Fe遇冷浓硫酸也能钝化遇冷浓硫酸也能钝化D铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸

7、引第16页/共60页解析：解析：A项，盐酸为非氧化性酸，硝酸为氧化性酸，项，盐酸为非氧化性酸，硝酸为氧化性酸，Fe与与HNO3反应不产生反应不产生H2；B项，项，FeO、Fe2O3为碱性氧化为碱性氧化物，物，Fe3O4不是碱性氧化物；不是碱性氧化物；D项，铁能被磁铁吸引，其项，铁能被磁铁吸引，其他金属不能被磁铁吸引。他金属不能被磁铁吸引。答案：答案：C第17页/共60页5常温下把铁片投入到下列溶液中，铁片溶解，溶液常温下把铁片投入到下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但是没有气体产生的是质量增加，但是没有气体产生的是()A硫酸铁溶液硫酸铁溶液 B浓浓HNO3C盐酸盐酸 D硫酸锌溶液硫酸锌溶液解

8、析：解析：Fe与与Fe2(SO4)3反应生成反应生成FeSO4。铁在浓。铁在浓HNO3中钝化，与盐酸反应放出气体，与中钝化，与盐酸反应放出气体，与ZnSO4不不反应。反应。答案：答案：A第18页/共60页6金属单质金属单质A与盐酸反应生成浅绿色溶液与盐酸反应生成浅绿色溶液B，同时放出气体，同时放出气体C。如果在。如果在B溶液中通入氯气，则溶液中通入氯气，则B转变成棕黄色溶液转变成棕黄色溶液D，将溶液将溶液D分为两份，一份加入几滴分为两份，一份加入几滴KSCN溶液，生成红色溶液，生成红色物质，另一份加入物质，另一份加入A，则棕黄色溶液，则棕黄色溶液D重新变成浅绿色溶重新变成浅绿色溶液液B，在溶液

9、，在溶液B中滴加中滴加NaOH溶液生成白色沉淀溶液生成白色沉淀E，露置，露置在空气中，会逐渐变成红褐色沉淀在空气中，会逐渐变成红褐色沉淀F。第19页/共60页(1)则各物质的化学式分别是：则各物质的化学式分别是：A_、B_、C_、D_、E_、F_。(2)有关反应的离子方程式有关反应的离子方程式(或化学反应方程式或化学反应方程式)为：为：B转变为转变为D_；D加加A_；B生成生成E_；E生成生成F_。第20页/共60页解析：解析：本题的突破口较多，如本题的突破口较多，如B浅绿色溶液，可浅绿色溶液，可知知B中含中含Fe2；D棕黄色溶液，可知棕黄色溶液，可知D中含中含Fe3；DKSCN红色，验证红色

10、，验证D中含中含Fe3；F红褐色红褐色沉淀，可知沉淀，可知F为为Fe(OH)3。第21页/共60页答案：答案：(1)FeFeCl2H2FeCl3Fe(OH)2Fe(OH)3(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe3Fe=3Fe2Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3第22页/共60页第23页/共60页第24页/共60页第25页/共60页1转化关系转化关系第26页/共60页(1)FeFe2：铁与氧化性比较弱的非金属铁与氧化性比较弱的非金属(如如S、I2)，非氧化性酸，非氧化性酸(如盐如盐酸、稀酸、稀H2SO4)，不活泼金属的盐溶液，不活泼金属的盐溶液(如如C

11、uSO4溶液溶液)，FeCl3溶液反应，都可实现这种转化。例如：溶液反应，都可实现这种转化。例如：FeCuSO4=CuFeSO4；Fe2FeCl3=3FeCl2；Fe2H=Fe2H2。(2)Fe2 Fe：比较活泼的金属比较活泼的金属(如如Al、Zn)、CO、H2、C等能从亚铁化等能从亚铁化合物中还原出铁来。例如：合物中还原出铁来。例如：FeCl2Zn=ZnCl2Fe。第27页/共60页第28页/共60页第29页/共60页第30页/共60页第31页/共60页(3)盐溶液的配制与保存：盐溶液的配制与保存：(4)物质制备：物质制备：第32页/共60页特别提醒特别提醒 Fe只有还原性，只有还原性，Fe

12、3只有氧化性，只有氧化性，Fe2既有氧化性既有氧化性又有还原性。又有还原性。第33页/共60页例例1(2011济宁高三质量检测济宁高三质量检测)下列各组物质中，下列各组物质中，X是是主体物质，主体物质，Y是少量杂质，是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是试剂，其中所加试剂正确的一组是 ()ABCDXFeCl2溶液溶液 FeCl3溶液溶液FeNa2SO4溶液溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液溶液HCl溶液溶液第34页/共60页解析解析A项，项，2FeCl2Cl2=2FeCl3，除去了主体物质；，除去了主体物质；B项

13、，项，2FeCl3Fe=3FeCl2，CuCl2Fe=CuFeCl2，主体物质和杂质均被消耗；主体物质和杂质均被消耗；C项，项，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，NaAl(OH)4易溶，过滤即易溶，过滤即可；可；D项，项，Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，引入，引入新的杂质新的杂质NaCl。答案答案C第35页/共60页11.例例1中中A、B、D三项中，应该怎样除杂？三项中，应该怎样除杂？C项还有更项还有更简单的除杂方法吗？简单的除杂方法吗？答案：答案：A项，应该加入足量铁粉，过滤；项，应该加入足量铁粉，过滤；B项，应该先项，应该先加足量铁粉，过滤后再向滤液中通入

14、足量加足量铁粉，过滤后再向滤液中通入足量Cl2；D项，应项，应该加入适量该加入适量H2SO4。C项，可用磁铁吸引。项，可用磁铁吸引。第36页/共60页12.下列物质反应后一定有下列物质反应后一定有3价铁生成的是价铁生成的是 ()过量的过量的Fe与与Cl2加热时发生反应加热时发生反应Fe与过量稀与过量稀H2SO4反应后，再向其中加反应后，再向其中加KNO3Fe与过量的与过量的S加加热时发生反应热时发生反应Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸溶液中加少量盐酸Fe和和Fe2O3的混合物溶于盐酸中的混合物溶于盐酸中A只有只有B只有只有C只有只有 D只有只有第37页/共60页答案：答案： C第38页/共60

15、页13.已知氧化性已知氧化性Fe3Cu2，在含有，在含有Fe3、Cu2的溶液中的溶液中加入铁粉充分反应后还残留固体物质，对溶液中的离子加入铁粉充分反应后还残留固体物质，对溶液中的离子下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ()A可能有可能有Fe2、Fe3 B可能有可能有Fe2、Cu2C可能全部是可能全部是Fe2 D一定无一定无Fe3. .第39页/共60页答案：答案： A第40页/共60页1根据溶液的颜色根据溶液的颜色 含含Fe2的溶液呈浅绿色，含的溶液呈浅绿色，含Fe3的溶液呈棕黄色。的溶液呈棕黄色。2根据显色反应根据显色反应第41页/共60页3根据难溶氢氧化物根据难溶氢氧化物第42页/共60

16、页4根据根据Fe3的氧化性的氧化性第43页/共60页5根据根据Fe2的还原性的还原性第44页/共60页特别提醒特别提醒(1)含含Fe3溶液浓度很小时，一般用显色反应法检验溶液浓度很小时，一般用显色反应法检验Fe3的存在；的存在；(2)检验检验Fe2存在时，不能用盐酸酸化的存在时，不能用盐酸酸化的KMnO4溶液，溶液，因因Cl也能使也能使KMnO4溶液退色；溶液退色；(3)检验检验Fe2、Fe3混合液时，须将样液分成两份，一份混合液时，须将样液分成两份，一份用用KMnO4(H)溶液检验溶液检验Fe2，另一份用，另一份用KSCN溶液溶液检验检验Fe3。第45页/共60页例例2要证明某溶液中不含要证

17、明某溶液中不含Fe3而可能含有而可能含有Fe2。进行。进行如下实验操作时最佳顺序为如下实验操作时最佳顺序为()加入足量氯水加入足量氯水加入足量酸性加入足量酸性KMnO4溶液溶液加入少量加入少量KSCN溶液溶液A BC D第46页/共60页解析解析证明不含证明不含Fe3，只要加入少量，只要加入少量KSCN溶液溶液不显红色即可；要证明是否含不显红色即可；要证明是否含Fe2；只要继续加；只要继续加入足量氯水，看是否显红色。入足量氯水，看是否显红色。答案答案A第47页/共60页21.若将例若将例2中中“不含不含Fe3而可能含有而可能含有Fe2”改为改为“不含不含Fe2而可能含有而可能含有Fe3”，如何

18、进行实验操作？，如何进行实验操作？答案：答案：向样液中滴入向样液中滴入KSCN溶液，溶液变红，证明含溶液，溶液变红，证明含有有Fe3；另取样液，滴入酸性；另取样液，滴入酸性KMnO4溶液，溶液颜溶液，溶液颜色不退去色不退去(或不变浅或不变浅)，证明不含，证明不含Fe2。向样液中滴入。向样液中滴入KSCN溶液，溶液不变红，证明不含溶液，溶液不变红，证明不含Fe3；继续滴入；继续滴入氯水，溶液不变红，证明不含氯水，溶液不变红，证明不含Fe2。第48页/共60页22.下列离子的检验方法合理的是下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含溶液呈红色，说明不含

19、Fe2B向某溶液中通入向某溶液中通入Cl2，然后再加入，然后再加入KSCN溶液变红色，溶液变红色，说明原溶液中含有说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有液中含有Fe3D向某溶液中加入向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含，不含有有Mg2第49页/共60页答案：答案：C第50页/共60页23.(2012潍坊三县高三联考潍坊三县高三联考)FeCl3、CuCl2的混合溶液的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，下列判断不中加入铁粉，