第二节铁及铁的化合物

1、 我国的劳动人民在春秋时期就我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁，比欧洲早近会冶铁，比欧洲早近20002000年，并且年，并且我国铁矿石的储量居世界第一，从我国铁矿石的储量居世界第一，从19961996年开始我国年钢产量连续超年开始我国年钢产量连续超1 1亿亿吨，居世界首位。吨，居世界首位。 人类使用铁已有好几千年的历史了，人类使用铁已有好几千年的历史了，目前已发现的金属虽然已有目前已发现的金属虽然已有9090种，但其种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。小到铁钉，大到桥梁、铁道、舰船、车小到铁钉，大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等，都需要大量的钢铁来辆和

2、各种机械等，都需要大量的钢铁来制造。就连动植物体内也含有铁，人体制造。就连动植物体内也含有铁，人体内缺铁会导致缺铁性贫血，体内过多的内缺铁会导致缺铁性贫血，体内过多的铁又能使肝、脾等硬化。铁又能使肝、脾等硬化。 日日本本横横滨滨弯弯钢钢索索斜斜拉拉大大桥桥一、铁的位置、结构一、铁的位置、结构+26 2 8 14 2二、铁的性质二、铁的性质1、物理性质、物理性质第二节铁及铁的化合物第二节铁及铁的化合物银白色银白色, ,有金属光泽有金属光泽; ;具有良好的延展性具有良好的延展性; ;是电和热的良导体是电和热的良导体; ;密度是密度是7.86g/cm7.86g/cm3 3；熔点；熔点1535 153

3、5 ； 沸点是沸点是27502750。通常的铁中含有通常的铁中含有C C等元素组成的混合物，等元素组成的混合物，熔点降低、抗蚀力减弱。熔点降低、抗蚀力减弱。特性特性: :能被磁体吸引，具铁磁性能被磁体吸引，具铁磁性. .2、存在形式：、存在形式：赤铁矿赤铁矿(Fe(Fe2 2O O3 3) )磁铁矿磁铁矿(Fe(Fe3 3O O4 4) )黄铁矿黄铁矿(FeS(FeS2 2) )磁铁矿磁铁矿赤铁矿赤铁矿3 3、单质铁的化学性质、单质铁的化学性质与非金属反应与非金属反应 3Fe+2O2 Fe3O4 （黑色晶体）（黑色晶体）点燃 Fe+O2 FeO （黑色粉末）（黑色粉末）高温 4CuO Cu2O

4、 + O2高温红红黑黑 Cu2O + 2H + Cu + Cu2+ + H2O5.5.多易形成络合物。多易形成络合物。过渡元素过渡元素( (金属金属) )的一般特点：的一般特点：1.1.一般具有可变化合价。如：铁有一般具有可变化合价。如：铁有+2+2、+3+3价；价；2.2.水合离子一般有颜色。如：水合离子一般有颜色。如：FeFe2+2+( (浅绿浅绿) )、FeFe3+3+( (黄黄) )、CuCu2+2+( (蓝蓝) )；3.3.次外层多不饱和，这也是次外层多不饱和，这也是“过渡过渡”的本义。如：的本义。如：铁：铁：2 2，8 8，1414，2 2；4.4.最外层电子数最外层电子数22个；

5、个；2Fe+3Cl2 2FeCl3 点燃棕黄色的烟棕黄色的烟Fe+S FeS Fe+I2 FeI2 演示实验：演示实验：与盐反应与盐反应Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+2Fe3+=3Fe2+ 与酸反应与酸反应Fe+2H+ = Fe2+H2常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化。常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化。Fe+6HNO3(浓浓)=Fe(NO3)3+3NO2+2H2OFe+4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O3Fe+8HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O讨论：讨论：Fe+2Fe3+=3Fe2+与水反应与水反应2Na+2H2O = 2NaOH+H2Mg+2H2O = Mg(

6、OH)2+H2铁不能与冷、热水反应铁不能与冷、热水反应, ,但能否与水蒸气但能否与水蒸气反应反应? ?请设计一个简单的实验装置请设计一个简单的实验装置, ,使还原铁粉使还原铁粉与水蒸气反应与水蒸气反应1.1.水蒸气的发生装置水蒸气的发生装置2.2.水蒸气与铁粉反应装置水蒸气与铁粉反应装置3.3.产物的检验产物的检验( (收集收集) )装置装置水蒸气的水蒸气的发生装置发生装置水蒸气与铁水蒸气与铁粉反应装置粉反应装置产物收产物收集装置集装置方案方案1:1:方案方案2:2:方案方案3:3:3Fe+4H2O = Fe3O4+4H2高温高温名称名称氧化亚铁氧化亚铁四氧化三铁四氧化三铁氧化铁氧化铁化学式化

7、学式俗名俗名色态色态溶解性溶解性铁的化合价铁的化合价与盐酸反应与盐酸反应用途用途FeOFeOFeFe3 3O O4 4FeFe2 2O O3 3-磁铁磁铁( (有磁性有磁性) )铁红铁红黑色粉末黑色粉末黑色晶体黑色晶体红色粉末红色粉末不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水+2+2+2+2，+3+3+3+3生成生成FeFe2+2+FeFe2+2+2Fe+2Fe3+3+生成生成FeFe3+3+-做磁铁做磁铁涂料、油漆涂料、油漆二、铁的化合物二、铁的化合物1、铁的氧化物、铁的氧化物第二点：第二点：FeOFeO不稳定，在空气中受热易不稳定，在空气中受热易被氧化成被氧化成FeFe3 3O O4

8、 4. .第一点：第一点： FeFe2 2O O3 3与与FeOFeO均为均为碱性氧化物碱性氧化物补充：补充：FeO + HNO3 （稀）（稀） =Fe3O4+ HNO3（稀）（稀） =砖的颜色为何有青有红？砖的颜色为何有青有红？同学们大都见过红砖和青砖，它们是由同种砖胚烧制同学们大都见过红砖和青砖，它们是由同种砖胚烧制而成的而成的, , 为什么用相同的材料制成的砖的颜色会不相为什么用相同的材料制成的砖的颜色会不相同呢？同呢？ 在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过焙烧后，铁的化合物转化成经过焙烧后，铁的化合物转化成_而制得红色砖瓦；若烘热后而制得红色砖瓦；若烘热后期从窑

9、顶向下慢慢浇水，窑内会期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的产生大量的_气体，它们把气体，它们把该红色物质还原成黑色的化合物是该红色物质还原成黑色的化合物是_，同时得青色砖瓦。，同时得青色砖瓦。32OFe2,HCO43,OFeFeOFe2+2OH=Fe(OH)2（白色）（白色）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3现象：开始出现白色沉淀，迅速变现象：开始出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。成灰绿色，最终变成红褐色。2、氢氧化物、氢氧化物制法：制法：Fe3+3OH=Fe(OH)3（红褐色）（红褐色）慢慢挤出慢慢挤出NaOH溶液溶液 长滴管长滴管 NaOH 溶液溶液新制新制F

10、eSO4 溶液溶液Fe(OH)2的制取的制取探索性实验改进思考探索性实验改进思考: :怎样才能在较长时怎样才能在较长时间内观察到白色的间内观察到白色的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀？沉淀？H2SO4H2SO4油层油层H2SO4油层油层铁粉铁粉NaOH煮沸后煮沸后在如图装置中，用在如图装置中，用NaOHNaOH溶液、铁屑、稀溶液、铁屑、稀H H2 2SOSO4 4等试剂制备。等试剂制备。（1 1）在试管）在试管里加入的试剂是里加入的试剂是 。（2 2）在试管）在试管里加入的试剂是里加入的试剂是 。（3 3）怎样操作就可以长时间看到白色的）怎样操作就可以长时间看到白色的Fe(OH)Fe(OH)

11、2 2沉淀？沉淀？H2SO4NaOHNaOH与非强氧化性酸：与非强氧化性酸：与氧化性酸：与氧化性酸：3 3、铁盐、亚铁盐、铁盐、亚铁盐AgAg+ +FeFe3+3+CuCu2+2+金属离子的氧化性顺序：金属离子的氧化性顺序：Fe3+Fe2+Fe22234 4、铁三角、铁三角2-SO3 3-ClO -MnO4 -Cr2O7 -亚铁盐和铁盐的存放方法：亚铁盐和铁盐的存放方法： 三、三、 离子的检验离子的检验 滴入几滴滴入几滴KSCNKSCN溶液，不变红；溶液，不变红；再滴再滴加氯水加氯水，变成血红色。，变成血红色。1 1、FeFe2+2+离子的检验离子的检验铁盐溶液铁盐溶液加入少量酸防止加入少量酸

12、防止Fe3+水解水解亚铁盐溶液亚铁盐溶液加入少量铁屑及酸加入少量铁屑及酸2 2、FeFe3+3+离子的检验离子的检验滴入几滴滴入几滴KSCNKSCN溶液，变成血红色。溶液，变成血红色。滴入滴入NaOHNaOH溶液，生成红褐色沉淀。溶液，生成红褐色沉淀。通入通入H H2 2S S气体，有浅黄色沉淀出现。气体，有浅黄色沉淀出现。加入加入CuCu片溶解且溶液逐渐变为蓝色。片溶解且溶液逐渐变为蓝色。Fe(OH)Fe(OH)3 3溶于过量溶于过量H HI I酸的反应方程式？酸的反应方程式？FeSOFeSO4 4与鞣酸反应可生成易溶的鞣与鞣酸反应可生成易溶的鞣酸亚铁，由于它在空气中易被氧酸亚铁，由于它在空

13、气中易被氧化成黑色的鞣酸铁，可以用来制化成黑色的鞣酸铁，可以用来制蓝黑墨水。蓝黑墨水。I I- -FeFe2+2+BrBr- -还原性强弱顺序：还原性强弱顺序：当少量的当少量的ClCl2 2通入通入FeBrFeBr2 2溶液中溶液中ClCl2 2 + 2Fe+ 2Fe2+ 2+ = 2Fe= 2Fe3+ 3+ + + 2Cl2Cl- -ClCl2 2 + 2+ 2I I- - = 2Cl= 2Cl- - + + I I2 2当足量的当足量的ClCl2 2通入上述溶液中时，方程式？通入上述溶液中时，方程式？3Cl3Cl2 2 + 2Fe+ 2Fe2+ 2+ + + 4Br4Br- -= 2Fe=

14、 2Fe3+3+2Br+2Br2 2 + + 6Cl6Cl- -3Cl3Cl2 2 + 2Fe+ 2Fe2+ 2+ + + 4 4I I- -= 2Fe= 2Fe3+3+2+2I I2 2 + + 6Cl6Cl- -FeFeI I2 2溶液中呢？溶液中呢？Cl2 O2 HNO3 KMnO4Fe Cu I S2浅绿色浅绿色棕黄色棕黄色Fe(OH)3Fe(OH)2红褐色红褐色碱碱酸酸碱碱酸酸空气中放置空气中放置白色白色1 1、钠及其重要化合物之间的转化关系、钠及其重要化合物之间的转化关系Na2O2NaNaOHNa2CO3NaHCO3Na2O O2/常温常温O2/加热加热H2OCO2CO2+H2O2

15、 2、铝及其重要化合物之间的转化关系、铝及其重要化合物之间的转化关系AlAl2O3Al(OH)3AlCl3NaAlO2 O O2 2/ /加热加热盐酸盐酸NaOHNaOH溶液溶液NaOHNaOH溶液溶液NaOHNaOH溶液溶液盐酸盐酸3 3、铁及其重要化合物之间的转化关系、铁及其重要化合物之间的转化关系Fe3O4FeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3O O2 2/ /加热加热盐酸盐酸NaOHNaOH溶液溶液ClCl2 2FeFeO O2 2+H+H2 2O ONaOHNaOH溶液溶液盐酸盐酸某物质某物质A A的溶液有如下性质的溶液有如下性质: :A沉淀沉淀B(浅黄浅黄)溶液溶液C不溶解不溶解无现象无现象变红变红AgNO3溶液溶液稀硝酸稀硝酸SCNHCl根据上述实验现象分析得出根据上述实验现象分析得出( (用分子式表示用分子式表示):):A A是是_, B_, B是是_, C_, C是是_._.加入盐酸变红的离子方程式加入盐酸变红的离子方程式: :_, _, _._.例一例一 H 是一种气体单质，是一种气体单质，A、B、C、D、E、F、G 都是含有同一种元素的物都是含有同一种元素的物质，这质，这 7 种物质的相互关系是：种物质的相互关系是：（1） 写出下列物质的名称：写出下列物质的名称： A_ ,B_,E_,G_ ,H_。（2） 写出下列