铁及其化合物课件

铁及其化合物铁及其化合物1

铁

铁

铁

铁

铁

铁日常生活中应用最广泛的金属

铁2第二节铁和铁的化合物一、铁的物理性质

纯净铁是银白色金属(粉末时呈黑色，金属呈块状的时候会有金属光泽，但是大部分粉状金属都是黑色的，反射光的频段都被散射获吸收了。例如银粉就是黑色的)，具有较好的延展性和导热性，密度7.86g/cm3，熔点高，易被磁体吸引和被磁化。第二节铁和铁的化合物一、铁的物理性质31、与非金属反应（1）与O2反应干燥空气中，纯铁有较强抗腐蚀性;潮湿环境中，含杂质铁易被腐蚀生锈。（2）与Cl2、S等非金属反应2Fe+3Cl2===2FeCl3点燃（棕黄）Fe+S==FeS

2Fe+3Br2==2FeBr3

Fe+I2==FeI2

二、铁的化学性质3Fe+2O2===Fe3O4点燃现象:火星四射，有黑色物质生成现象:生成棕褐色的烟1、与非金属反应（1）与O2反应干燥空气中，纯铁有较强抗43、铁与盐溶液的反应Fe+CuCl2=Cu+FeCl2

2FeCl3

＋Fe=3FeCl22、Fe与水的反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2

3、铁与盐溶液的反应Fe+CuCl2=Cu+FeCl52、与水反应铁高温与水蒸气反应生成四氧化三铁3、与酸反应

①与非氧化性酸反应生成亚铁盐Fe+2H+＝Fe2++H2↑

②常温与浓硝酸、浓硫酸发生钝化反应③与足量稀HNO3或热浓HNO3、热浓H2SO4生成+3价铁盐例：Fe+4HNO3(足量)=Fe(NO3)3+NO

+2H2O4、与盐溶液反应依金属活动顺序，铁能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。Fe+Cu2+＝Fe2++Cu3Fe(足量)+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO

+4H2O3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2高温====2FeCl3

＋Fe=3FeCl22Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+2、与水反应铁高温与水蒸气反应生成四氧化三铁3、与酸反应6铁的氧化物铁的氧化物71、氧化亚铁黑色粉末，不溶于水，不稳定，可被氧化与非氧化性酸反应FeO＋2HCl==FeCl2

＋H2O6FeO+O22Fe3O4=△1、氧化亚铁黑色粉末，不溶于水，不稳定，可被氧化=△82、氧化铁红棕色粉末，俗称“铁红”，油漆、涂料、炼铁原料，不溶于水，稳定。与盐酸反应

Fe2O3

＋6HCl==2FeCl3

＋3H2O2、氧化铁红棕色粉末，俗称“铁红”，油漆、涂料、炼铁原料，不9金属氧化物的用途:氧化铁Fe2O3金属氧化物的用途:10透明氧化铁颜料透明氧化铁颜料11铁及其化合物ppt课件12用Fe2O3制成的红棕色涂料用Fe2O3制成的红棕色涂料133、四氧化三铁Fe3O4

磁性氧化铁，黑色晶体,不溶于水，稳定与非氧化性酸（HCl）反应Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O3、四氧化三铁Fe3O4

磁性氧化铁，黑色晶体,不溶于14将Fe3O4写成氧化物形式：盐的形成：氧化物改写成盐时要遵循

“低价在前，高价在后(即高价酸根，低价阳离子)”的原则FeO

Fe2O3Fe(FeO2)2练习2将Fe3O4写成氧化物改写成盐时要遵循“低价在前，高价Fe15铁及其化合物ppt课件16练习：试分别写出FeO、Fe2O3与稀硝酸的反应方程式Fe2O3+6HNO3(稀）=2Fe（NO3）3+3H2OFeO与HNO3反应要考虑Fe2+的还原性3Fe3O4+28HNO3(稀）=9Fe（NO3）3+14H2O+NO练习：试分别写出FeO、Fe2O3与稀硝酸的反应方程式Fe17铁及其化合物ppt课件18铁的氢氧化物铁的氢氧化物19实验操作:1.

Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备(1)Fe(OH)3的制备实验现象:Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓FeCl3+3ＮaOH=３ＮaCl+Fe(OH)3↓

(红褐色)向FeCl3溶液中滴入NaOH有红褐色沉淀生成反应方程式：实验操作:1.Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备(1)F20(2)Fe(OH)2的制备

实验操作:FeSO4溶液中滴加NaOH溶液Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓

实验现象:反应原理:FeSO4+2ＮaOH=Ｎa2SO4+Fe(OH)2↓

白色

有白色沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变为红褐色(2)Fe(OH)2的制备实验操作:FeSO4溶液中滴加21

白色的Fe(OH)2不稳定，易被空气中的氧气氧化成红褐色的Fe(OH)3。

为什么最终生成的是红褐色的Fe(OH)3

？写出此过程中的化学方程式。思考:原因:

反应方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3白色的Fe(OH)2不稳定，易被空气中的氧气氧化为什么22思考与练习1.若要使制得的Fe(OH)2沉淀迅速变色，你认为应采取什么措施？与氧气接触思考与练习1.若要使制得的Fe(OH)2沉淀迅速变色，你认为232.若要使制得的Fe(OH)2沉淀保持白色,而不变色，你认为应采取什么措施？思考与练习避免氢氧化亚铁与氧气接触2.若要使制得的Fe(OH)2沉淀保持白色,而不变色，你认为24探究：1、可用两种方法制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时,为防止氧化,还需加入

。(2)除去蒸馏水中的O2常采用

方法。(3)用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这种操作的理由

少量铁粉煮沸避免生成的氢氧化亚铁沉淀与空气中的氧气接触探究：1、可用两种方法制得白色的Fe(OH)2沉淀。少量铁粉25△4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3常温，白色沉淀先变成灰绿色，后成为红褐色不溶于水的白色固体不溶于水红褐色固体Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓新制FeSO4溶液与NaOH隔绝空气：铁盐与可溶性碱反应△4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3不溶于水26氢氧化铁的制备NaOH溶液FeCl3溶液红褐色沉淀2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O（红褐色）（红棕色）Fe3+

＋3OH–Fe(OH)3氢氧化铁的制备NaOH溶液FeCl3溶液红褐色沉淀2Fe(O27氢氧化亚铁的制备

长滴管

NaOH

溶液

新制

FeSO4

溶液

白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(白色)Fe2++2OH–Fe(OH)2↓

(白色↓)灰绿色（红褐色）4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3

↓氢氧化亚铁的制备长滴管新制白色沉淀，迅28Fe(OH)2的制备要点

白色沉淀在空气中放置，观察颜色变化：

白色沉淀----绿色----灰绿色----红褐色沉淀。Fe(OH)2不稳定，易被空气氧化成Fe(OH)3。

4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3

使生成的Fe(OH)2不与空气接触。（1）FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，看到哪些现象？（2）为什么最终生成的是红褐色的Fe(OH)3

？写出此过程中的化学方程式。（3）要想能长时间的看到白色的氢氧化亚铁沉淀，你会采取哪些措施？Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(白色)Fe(OH)2的制备要点白色沉淀在空气中放置，观察颜29

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

讨论实验成败原因并以化学方程式表示其原因FeSO4溶液在使用前被氧化变质;NaOH溶液放置时间较长，溶有氧气;操作不当;含+2价铁的物质很不稳定，生成的氢氧化亚铁迅速被空气中的氧气氧化变为氢氧化铁，方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(O30用煮沸过的蒸馏水配制NaOH溶液植物油或苯新配制的FeSO4溶液用煮沸过的蒸馏水配制NaOH溶液植物油或苯新配制的FeSO431如何改进实验才能制得氢氧化亚铁？可从反应物和产物两方面入手分析（1）可选用新制备的硫酸亚铁溶液，防止硫酸亚铁溶液因长时间放置被氧化，已经氧化的FeSO4溶液可加入还原铁粉并充分振荡（2）用于溶解固体的水应该是煮沸后的蒸馏水，防止+2价铁被水中溶解的氧气氧化

（3）取出FeSO4溶液后可向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油，以隔绝空气（4）将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入到FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，防止挤压吸取溶液过程中引入空气如何改进实验才能制得氢氧化亚铁？可从反应物和产物两方面入手分32练习：根据下图所示装置和操作，回答下列有关问题。按图所示装置，用两种不同操作分别进行实验，观察B管中现象。

①操作1：先夹紧止水夹a，再使A管开始反应，实验中B管中观察到的现象是_________________________②操作2：打开止水夹a，使A管反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管中观察到的现象是_______________________

③请说明造成两种操作现象不同的原因（如两种现象相同，此小题不用回答）液面上升，有白色沉淀生成且迅速变为灰绿色最后变为红褐色液面上升，有白色沉淀生成且保持较长时间不变色产生的H2将系统内空气赶尽，避免了Fe(OH)2

的氧化练习：根据下图所示装置和操作，回答下列有关问题。按图所示装置33改进实验：用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入

。（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用

的方法。（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是

。方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是

。（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是

。（3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是

。（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是。设计氢氧化亚铁制取前言：氢氧化亚铁在空气中很容易被氧化成氢氧化铁，因此在利用FeSO4和NaOH制取时，要尽可能排除氧气的干扰。方法二（3）检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。稀H2SO4

铁屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2稀H2SO4

铁屑NaOH溶液（4）试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入。改进实验：用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。设34例题5实验室有两瓶溶液，一瓶是FeSO4溶液，另一瓶是FeCl3溶液，但瓶上无标签，请你设计方案判断哪一瓶是FeCl3？方案1：观察溶液的颜色（FeCl2溶液浅绿色，FeCl3溶液是棕黄色），观察瓶内有无黑色粉末）方案2：取样，分别滴加KSCN溶液，溶液呈血红色的试液为FeCl3溶液）苯酚溶液紫色方案3:取样，加NaOH溶液方案4：取样，分别加Fe片（Cu片），Fe片溶解的溶液是FeCl3溶液）方案5：取样，通H2S气体，溶液变混浊的是FeCl3溶液方案６：检验SO4２－或Cl－；例题5实验室有两瓶溶液，一瓶是FeSO4溶液，另一瓶是FeC35

取少量待测液放在试管中，向试管中加入几滴KSCN溶液，若溶液变成红色，则该溶液中含有Fe3+Fe3+的检验方法：Fe3++3SCN－==Fe(SCN)3（血红色）反应实质是溶液，不是沉淀！取少量待测液放在试管中，向试管中加入几滴KSCN36Fe2+

、Fe3+常用的检验方法(1)Fe3+常用的检验方法a.观察颜色：Fe3+的溶液呈b.加碱液：Fe3

+3OH

=Fe(OH)3

c.加KSCN溶液：Fe3

+3SCN

=Fe(SCN)3棕黄色（红褐色沉淀）（红色溶液）Fe2+、Fe3+常用的检验方法(1)Fe3+常用的检验方37(2)Fe2+常用的检验方法a.观察颜色：Fe2+的溶液呈b.加碱液：Fe2

+2OH

=Fe(OH)2

c.将Fe2

转化为Fe3

检验：

Fe2

浅绿色（白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色）KSCN氯水血红色溶液无现象(2)Fe2+常用的检验方法a.观察颜色：Fe2+的溶液呈38与KSCN与苯酚与铜片与淀粉KI试纸

浅绿色

棕黄色血红色不显红色不显紫色显

紫色无明显现象

Cu被腐蚀溶液变蓝色试纸不变蓝试纸变蓝色白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀

直接观色显色反应利用利用沉淀颜色与OH-作用氧化性利用的Fe3+还原性利用的Fe2+与KMnO4溶液紫色褪去溶液紫色不褪Fe3+、Fe2+的检验与KSCN与苯酚与铜片与淀粉KI浅绿色棕黄391：下列离子方程式书写正确的是（）A．氢氧化铁溶于氢碘酸中：

Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OB．次氯酸钙溶液中通入过量CO2:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClOC．过量Fe粉加入稀HNO3中：

3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2OD．FeO与稀HNO3反应：

FeO+2H+=Fe2++H2OC1：下列离子方程式书写正确的是（）C40FeFe2+Fe3+123456弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等Cl2、Br2、HNO3、O2等Zn、Fe、Cu、HI等Zn、H2、Al、C等

Zn、CO、Al等铁三角FeFe2+Fe3+123456弱氧化剂：H+、Cu2+、S411.FeFe2+弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+S==FeS,Fe+I2==FeI2,Fe+2Fe3+==3Fe2+∆2.FeFe3+强氧化剂：Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等2Fe+3Cl2==2FeCl3,2Fe+3Br2==2FeBr3,Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O5Fe+3MnO4-+24H+==5Fe3++3Mn2++12H2O∆1.Fe423.Fe2+Fe3+Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等

2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-

2Fe2++Br2==2Fe3++2Br-5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O3Fe2++4H++NO3-==Fe3++NO↑+2H2O4.Fe3+Fe2+Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO22Fe3++Zn（不足）==2Fe2++Zn2+2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2Fe3++H2S==2Fe2++2H++S↓2Fe3++2HI==2Fe2++2H++I22Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++4H++SO42-3.Fe2+435.Fe2+

FeZn、H2、Al、C、CO等

Fe2++Zn==Fe+Zn2+FeO+H2====Fe+H2O3FeO+2Al====3Fe+Al2O32

FeO+C====Fe+CO2↑高温高温高温6.Fe3+FeZn、CO、Al等

2Fe3++3Zn(过量)===2Fe+3Zn2+

Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2

Fe2O3+2Al====2Fe+Al2O3高温高温5.Fe2+44铁盐的相互转化（离子方程式表示）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++2I—=2Fe2++I22Fe3++S2-=5Fe2++S↓2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+铁盐的相互转化（离子方程式表示）2Fe2++Cl2=2Fe345铁及其化合物ppt课件46Fe2+FeFe3+铁三角O2

Cl2Br2HNO3H2O2Na2O2

MnO4-(H+)Fe3+H+Cu2+Ag+I2SCl2Br2HNO3

浓H2SO4CCOSiAlMnAlZnH2CCOFeCuS2-H2SSO32_SO2I_HI①⑥⑤④②③Fe2+FeFe3+O2Cl2Br2HNO3H47FeSFe2++CuFe2++H2

铁与较弱的氧化剂反应，例如：

S、I2、Cu2+、Fe3+、非氧化性酸（H+）Fe+Cu2+==Fe+2H+==Fe+S==△⑴FeFe2+FeSFe2++CuFe2++H2铁与较弱的氧化48Fe2+与具有还原性的物质反应时，可还原成铁，在炼钢中显得尤为突出，如：C、CO、Si、Al、Mn等。FeO+CO===高温Fe+CO2⑵Fe2+Fe3FeO+2Al===高温3Fe+Al2O3

Fe2+与具有还原性的物质反应时，可还原成铁，在炼钢中显49Fe（NO3）3+3NO2+H2OFe+6HNO3==△

铁与强氧化剂反应时，如：Cl2

、Br2、HNO3、热浓H2SO4等反应时，均可生成+3价铁的化合物：2FeCl32Fe+3Cl2===点燃⑶FeFe3+2Fe+6H2SO4(浓）==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2OFe（NO3）3+3NO2+H2OFe+6HNO350+3价铁的化合物与Al、H2、C、CO等还原剂反应均可还原成铁，如：高温Fe2O3+2Al===Fe2O3+3CO===高温2Fe+3CO2⑷Fe3+Fe2Fe+Al2O3(铝热反应)+3价铁的化合物与Al、H2、C、CO高温Fe2O3+251Fe2+具有还原性，当遇到强氧化剂时，如：O2、Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、浓H2SO4、

HClO、K2Cr2O7等均可生成+3价铁。⑸Fe2+Fe3+2FeCl3+2Br22FeBr3+4FeCl34Fe3++2H2O2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O2FeBr2+3Cl2（足量）==6FeCl2+3Br2==4Fe2++O2+4H+==6FeBr2+3Cl2（少量）==2FeCl3+4FeBr3(使溴水褪色）Fe2+具有还原性，当遇到强氧化剂时，⑸Fe2+52⑹Fe3+Fe2+

当Fe3+遇到强还原剂，如：Fe、Cu、S2-（H2S）、SO32-、SO2、I-（HI）等，均可将它还原成Fe2+，如：2Fe2++Cu2+2Fe2++S+2H+2FeS+S2Fe3++H2S==2Fe3++Cu==2Fe3++S2-==2Fe3++HS-==4Fe3++6HS-==2Fe3++SO2+2H2O==2Fe3++SO32-+H2O==2Fe2++S+H+3Fe2++FeS+2S+3H2S2Fe2++4H++SO42-2Fe2++2H++SO42-⑹Fe3+Fe2+当53（二）Fe2+、Fe3+的检验方法1.观察法：2.KSCN法：

3.苯酚法：4.碱液法：

Fe3+＋3NH3·H2O==Fe(OH)3↓＋3NH4+；

Fe2+＋2NH3·H2O==Fe(OH)2↓＋2NH4+4Fe(OH)2＋2H2O＋O2==4Fe(OH)3溶液呈棕黄色者是Fe3+，呈浅绿色者是Fe2+。

加入KSCN呈血红色者是Fe3+，而Fe2+无此现象。

分别加入苯酚溶液，显透明紫色的是Fe3+，无此现象的是Fe2+。取两种溶液分别通入氨气或碱液，生成红褐色沉淀的是Fe3+，生成白色沉淀并迅速变为灰绿色、最终变成红褐色的是Fe2+。Fe3+＋SCN−=［Fe(SCN)］2+（二）Fe2+、Fe3+的检验方法1.观察法：溶液呈棕黄色者54

通往H2S气体或加入氢硫酸，有浅黄色沉淀析出者是Fe3+，而Fe2+不反应。能使淀粉KI试纸变蓝的是Fe3+，无变化的是Fe2+。分别加入铜片，铜片溶解且溶液渐渐变为蓝色的是Fe3+，无明显现象的是Fe2+。分别加入少量酸性KMnO4溶液，振荡，能使KMnO4溶液紫红色变浅的是Fe2+，颜色不变浅的是Fe3+。2Fe3+＋H2S==2Fe2+＋2H+＋S↓2Fe3+＋2I‾==2Fe2+＋I22Fe3+＋Cu==2Fe2+＋Cu2+5Fe2+＋MnO4−＋8H+==5Fe3+＋Mn2+＋4H2O5.H2S法：6.淀粉KI试纸法：7.铜片法：8.KMnO4法：通往H2S气体或加入氢硫55小结1.Fe2+检验

(1)加入NaOH溶液，白色沉淀→灰绿色→红褐色

(2)先加KSCN溶液无现象，再滴加氯水呈血红色2.Fe3+检验（1）遇NaOH溶液溶液生成红褐色沉淀（2）遇KSCN溶液呈血红色（3）遇苯酚溶液呈紫色3.亚铁盐溶液的配制及保存配制亚铁盐溶液应加少许对应酸抑制水解，加少许铁粉可防止Fe3+的生成。小结1.Fe2+检验56

Fe2+和Fe3+的检验1.直接观察颜色

Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe3+的溶液呈棕黄色。2.利用显色反应

有关离子反应方程式：

Fe3++3SCN-Fe(SCN)3Fe2+和Fe3+的检验57小结1.Fe2+检验

(1)加入NaOH溶液，白色沉淀→灰绿色→红褐色

(2)先加KSCN溶液无现象，再滴加氯水呈血红色2.Fe3+检验（1）遇NaOH溶液溶液生成红褐色沉淀（2）遇KSCN溶液呈血红色（3）遇苯酚溶液呈紫色3.亚铁盐溶液的配制及保存配制亚铁盐溶液应加