鲁科版高中化学必修第一册第3章物质的性质与转化第1节铁的多样性课件

1.铁元素在地壳中的含量铁元素在地壳中的含量居第四位,仅次于氧、硅和铝元素。2.铁元素的存在形态(1)游离态:存在于陨铁中。(2)化合态①主要化合价:+2价、+3价。②主要存在于矿石中,如黄铁矿(主要成分为FeS2)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、磁铁矿(主要

成分为Fe3O4)等。

第1节铁的多样性知识点1铁元素在自然界中的存在必备知识清单破第３章物质的性质与转化1.常见的亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐是组成中含有Fe2+的盐,常见的可溶性的亚铁盐有FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等。(2)铁盐是组成中含有Fe3+的盐,常见的可溶性的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(NO3)3等。2.研究物质性质的基本角度在研究物质的性质时,可以从物质类别、物质所含核心元素的化合价这两个角度去预测

物质可能具有的性质,再通过实验进行验证。3.亚铁盐和铁盐的化学性质(1)亚铁盐的化学性质①与碱反应:Fe2++2OH-

Fe(OH)2↓。②还原性:2Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-。知识点2

亚铁盐和铁盐③氧化性:Fe2++Zn

Fe+Zn2+。(2)铁盐的性质①与碱反应:Fe3++3OH-

Fe(OH)3↓。②氧化性:2Fe3++2I-

2Fe2++I2、2Fe3++Cu

2Fe2++Cu2+。4.Fe3+、Fe2+的检验(详见定点1)1.物理性质纯净的铁为光亮的银白色金属,密度较大,有良好的延展性和导热性,导电性比铜、铝差,能被

磁铁吸引。2.化学性质(1)与非金属单质反应:3Fe+2O2

Fe3O4、2Fe+3Cl2

2FeCl3、Fe+S

FeS等。(2)与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H2。(3)与非氧化性酸反应:Fe+2H+

Fe2++H2↑。(4)与盐溶液反应:Fe+Cu2+

Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+

3Fe2+。知识点3铁单质易错警示

铁在空气中不能燃烧,能在氧气中燃烧生成Fe3O4。知识点4铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称—铁红磁性氧化铁颜色和状态黑色粉末红棕色粉末黑色固体水溶性不溶不溶不溶铁元素化合价+2价+3价+2价、+3价与CO反应FeO+CO

Fe+CO2Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2Fe3O4+4CO

3Fe+4CO2与稀硫酸反应FeO+H2SO4

Fe-SO4+H2OFe2O3+3H2SO4

Fe2(SO4)3+3H2OFe3O4+4H2SO4

FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O用途用作色素常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料常用的磁性材料名师点睛

(1)FeO不稳定,易被氧化。(2)Fe3O4可看成FeO·Fe2O3,所以在书写其与稀硫酸反应的化学方程式时,可看作FeO、Fe2O3分

别与稀硫酸反应,再把2个反应叠加即可。(3)FeO、Fe3O4遇到强氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应,+2价的铁均被氧化为+3价。(4)铝热反应:2Al+Fe2O3

2Fe+Al2O3,可用于焊接钢轨,制备金属纳米复合材料等。1.Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较知识点5铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色和状态白色固体红褐色固体水溶性难溶难溶与盐酸反应Fe(OH)2+2HCl

FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl

FeCl3+3H2O稳定性在空气中易转化为Fe(OH)32Fe(OH)3

Fe2O3+3H2O制备Fe2++2OH-

Fe(OH)2↓Fe3++3OH-

Fe(OH)3↓二者的关系在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)32.Fe(OH)2的制备(详见定点2)知识点6Fe、Fe2+、Fe3+间的相互转化(详见定点3)1.硫酸亚铁溶液中的Fe2+易被氧化,在保存硫酸亚铁溶液时,应加入过量的铁粉或铁钉,这种说

法正确吗?(

)Fe能将被氧化生成的Fe3+还原为Fe2+。2.Zn比Fe活泼,把少量锌粉放入FeCl3溶液中,有单质Fe生成,这种说法正确吗?(

)少量锌粉放入FeCl3溶液中反应生成FeCl2和ZnCl2,没有单质Fe生成。3.Fe2O3不能与水反应得到Fe(OH)3,所以不能通过化合反应制得Fe(OH)3,这种说法正确吗?(

)可由化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)3制得Fe(OH)3。知识辨析判断正误，正确的画“√”，错误的画“✕”。√✕✕提示提示提示4.Fe(OH)3可与HI发生酸碱中和反应生成FeI3和水,这种说法正确吗?(

)Fe3+具有氧化性,I-具有还原性,Fe(OH)3与HI反应的化学方程式为2Fe(OH)3+6HI

2FeI2+I2+6H2O。5.1molCl2与足量Fe反应转移2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)个电子,这种说法正确吗?(

)Cl2与Fe反应生成FeCl3,1molCl2得到2mol电子,所以1molCl2与足量Fe反应转移2NA

个电子。6.在空气中加热Fe(OH)2可得到FeO,这种说法正确吗?(

)在空气中Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3,所以在空气中加热Fe(OH)2最终得到Fe2O3。√✕✕提示提示提示1.观察溶液颜色2.

Fe3+

的检验方法关键能力定点破定点1Fe3+、Fe2+的检验3.Fe2+的检验方法4.同时含有Fe2+、Fe3+的检验方法典例铁是人体必需的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”

(主要成分为琥珀酸亚铁)是市场上一种常见的补铁药物。该药品难溶于水但能溶于人体中

的胃酸(主要成分为盐酸),同维生素C一起服用效果会更好。某学习小组为了检测“速力

菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:请回答下列问题:(1)试剂1是

。(2)取少量浅绿色溶液于试管中,向其中滴加NaOH溶液。最初观察到白色沉淀,迅速变为灰绿

色,最终变为红褐色,沉淀颜色变化的原因是

(用化学方程

式表示)。(3)向浅绿色溶液中加入KSCN溶液后,溶液变为浅红色,其可能的原因是

。(4)在上述实验中,同学们发现红色溶液放置一段时间后,溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一

步探究溶液褪色的原因,甲、乙两位同学首先对此进行了猜想:编号猜想甲溶液中的Fe3+又被还原成Fe2+乙溶液中的SCN-被过量的新制氯水氧化①你认为甲同学的猜想合理吗?

(填“合理”或“不合理”);请说明你的理由:

。②基于乙同学的猜想,请设计一个简单的实验加以验证:

。思路点拨

根据“速力菲”药片难溶于水但能溶于人体中的胃酸可知,应用盐酸溶解药片;

向浅绿色溶液中加入KSCN溶液,溶液变成浅红色,说明“速力菲”中的Fe2+已部分被氧化,加

入稍过量的新制氯水后溶液变为红色,说明Fe2+被完全氧化为Fe3+;过一段时间后溶液褪色,可

能是溶液中的SCN-被过量的氯水氧化。解析

(1)该药片难溶于水但能溶于人体中的胃酸,所以药片碾碎后可用盐酸溶解。(2)浅绿色溶液中含有Fe2+,加入NaOH溶液反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空气中的氧气氧化为

Fe(OH)3,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)3。(3)浅绿色溶液中加入KSCN溶液,溶液变为浅红色,说明溶液中含有少量Fe3+,原因是空气中含

有氧气,溶液中少量的Fe2+被氧气氧化为Fe3+。(4)①红色溶液中含有过量的氯水,Fe3+不可能被还原成Fe2+,可能是SCN-被过量的氯水氧化,故

甲同学的猜想不合理,乙同学的猜想合理。②要验证乙同学的猜想是否正确,可以取少量褪

色后溶液,加入KSCN溶液,若溶液变为红色,说明溶液褪色是因为溶液中没有SCN-,则乙同学

的猜想合理,若溶液不变红,说明乙同学的猜想不合理;或取少量褪色后溶液,加入FeCl3溶液,

若溶液不变红色,说明溶液中没有SCN-,则乙同学的猜想合理,若溶液变红,说明乙同学的猜想

不合理。答案

(1)盐酸

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

4Fe(OH)3

(3)溶液中少量的Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe3+

(4)①不合理溶液中不存在能将Fe3+还原成Fe2+的物质②取少量褪色后溶液,

加入KSCN溶液,若溶液变红,说明乙同学的猜想合理;若溶液不变红,说明乙同学的猜想不合

理(或取少量褪色后溶液,加入FeCl3溶液,若溶液仍不变红,说明乙同学的猜想合理;若溶液变

红,说明乙同学的猜想不合理)方法点睛检验Fe2+、Fe3+需要注意的问题(1)检验Fe3+的方法很多,但在没有特殊要求的条件下,优先选择KSCN溶液。(2)检验Fe2+的最佳方法:先加KSCN溶液,无明显现象,然后加新制氯水,溶液变成红色,试剂添

加顺序不能颠倒,若先滴入新制氯水,再加入KSCN溶液,溶液显红色,不能排除Fe3+的干扰。(3)若溶液中同时含有Fe3+、Fe2+(不含Cl-),为避免Fe3+对Fe2+的检验造成干扰,通常取少量溶液

于试管中,向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,若溶液紫红色褪去,说明原溶液中含有Fe2+;另

取少量溶液于试管中加入KSCN溶液,若溶液显红色,说明原溶液中含有Fe3+。1.制备原理可溶性硫酸盐(如FeSO4)与强碱(如NaOH)溶液反应:Fe2++2OH-

Fe(OH)2↓。2.制备Fe(OH)2的实验装置①②③定点2Fe(OH)2的制备3.Fe(OH)2制备实验的四个关键点(1)Fe2+极易被氧化,所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要

煮沸,尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气,可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入FeSO4溶液的液面以下,再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水

且不溶于水的有机物(如苯),以隔绝空气。典例某化学兴趣小组利用铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液,用如图装置制备氢氧化亚铁并观

察其颜色。下列有关说法不正确的是

(

)A.仪器1中应该盛放稀硫酸B.反应一段时间后,可在仪器2中观察到白色沉淀C.本实验制备的氢氧化亚铁可以较长时间保持白色D.本实验通过控制A、B、C三个弹簧夹,将装置中的空气排尽后,先关闭B,再打开A,就可观

察到氢氧化亚铁的颜色思路点拨

该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是先利用反应生成的氢气排尽装置中的空

气,再利用气体产生的较大压强把FeSO4溶液压至足量的NaOH溶液中并与之反应,得到Fe(OH)2。解析

根据装置可知,仪器1分液漏斗中盛放稀硫酸,仪器2中盛放铁粉,二者反应生成FeSO4和

氢气,利用生成的氢气将FeSO4溶液压入仪器3,在