第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物

1、第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物 第三節(jié)第三節(jié) 鐵及其重要化合物鐵及其重要化合物 第三章 金屬及其化合物 第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物 2 2、鐵與水反應(yīng)、鐵與水反應(yīng) 思考：鐵不和冷水、熱水反應(yīng)，但能否與水蒸氣反應(yīng)？思考：鐵不和冷水、熱水反應(yīng)，但能否與水蒸氣反應(yīng)？ 一、鐵一、鐵 1 1、鐵與氧氣反應(yīng)、鐵與氧氣反應(yīng) 第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物 鐵粉與水蒸氣反應(yīng)，應(yīng)從水蒸氣的產(chǎn)生、鐵粉與水蒸氣鐵粉與水蒸氣反應(yīng)，應(yīng)從水蒸氣的產(chǎn)生、鐵粉與水蒸氣 反應(yīng)、反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗等環(huán)節(jié)討論反應(yīng)裝置的設(shè)計反應(yīng)、反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗等環(huán)節(jié)討論反

2、應(yīng)裝置的設(shè)計 第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物 第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物第三章第三節(jié)鐵及其重要化合物 2、鐵與水反應(yīng)、鐵與水反應(yīng) 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 高溫高溫 Fe3O4FeOFe2O3 1、鐵的氧化物、鐵的氧化物 二、鐵的化合物二、鐵的化合物 Fe2O3（赤鐵礦）（赤鐵礦） Fe3O4（磁鐵礦）（磁鐵礦） 鐵的氧化物歸納鐵的氧化物歸納 化學(xué)式化學(xué)式 FeOFe2O3Fe3O4 俗名俗名 色態(tài)色態(tài) 鐵的價態(tài)鐵的價態(tài) 水溶性水溶性 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 與非氧化性與非氧化性 酸反應(yīng)酸反應(yīng) 是否為堿性是否為堿性 氧化物氧化物 氧化性氧化性 鐵紅鐵紅磁性氧

3、化鐵磁性氧化鐵 黑色粉末黑色粉末紅棕色粉末紅棕色粉末黑色晶體黑色晶體 +2+3+2、+3 不溶不溶不溶不溶不溶不溶 穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3+4 H2O 高溫時，都能與高溫時，都能與C、CO、H2反應(yīng)，被還原生成反應(yīng)，被還原生成Fe(煉鐵原理煉鐵原理) 是是是是否否 不穩(wěn)定不穩(wěn)定 6FeO+O2= 2Fe3O4 鐵的氧化物的用途鐵的氧化物的用途 作為冶煉金屬的原料作為冶煉金屬的原料 .氧化鐵常用于制造紅色油漆和涂料氧化鐵常用于制造紅色油漆和涂料 氧化鐵作

4、外墻涂料氧化鐵作外墻涂料 高溫高溫 2.2.鐵的氫氧化物鐵的氫氧化物 思考：制備思考：制備Fe(OH)3 、 、Fe(OH)2選用什么試劑？ 選用什么試劑？ Fe(OH)3 Fe(OH)2 可溶性鐵鹽可溶性鐵鹽+可溶性堿可溶性堿 可溶性亞鐵鹽可溶性亞鐵鹽+可溶性堿可溶性堿 （1）Fe(OH)3、Fe(OH)2的制備的制備 兩支潔凈的試管各取少量兩支潔凈的試管各取少量FeCl3、 FeSO4溶液，然后向兩支試管分別滴加溶液，然后向兩支試管分別滴加 NaOH溶液觀察現(xiàn)象。溶液觀察現(xiàn)象。 實驗實驗3-9 試管試管1： Fe(OH)3 紅褐色紅褐色 試管試管2：Fe(OH)2轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3

5、的過程的過程 白色沉淀白色沉淀灰綠色灰綠色紅褐色紅褐色 思考：思考： 為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象呢？為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象呢？ 試管試管1 FeCl3試管試管2 FeSO4 現(xiàn)象現(xiàn)象 離子方離子方 程程 式式 產(chǎn)生紅褐色沉淀產(chǎn)生紅褐色沉淀 先生成白色的沉淀，迅先生成白色的沉淀，迅 速變成灰綠色，最后變速變成灰綠色，最后變 成紅褐色成紅褐色 Fe3+3OH =Fe(OH)3 Fe2 +2OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 思考思考:實驗室制備實驗室制備Fe(OH)2 時怎樣避免被氧氣氧化時怎樣避免被氧氣氧化? 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、把配制溶液用的蒸餾水事先加熱煮沸一下。、把配制溶液用的蒸餾水事先加熱煮沸一下。 3、加入、加入NaOH溶液的膠頭滴管的尖端插入溶液的膠頭滴管的尖端插入FeSO4 溶液液面以下。溶液液面以下。 5、如果在試管中、如果在試管中FeSO4溶液液面上預(yù)先注入一層植溶液液面上預(yù)先注入一層植 物油，則生成的物油，則生成的Fe(OH)2保存的時間會更長一些。保存的時間會更長一些。 4、向、向FeSO4溶液中加入鐵屑或鐵粉。溶液中加入鐵屑或鐵粉。 煤油 NaOH溶液 新制FeSO4溶液 氫氧化鐵的性質(zhì)氫氧化鐵的性質(zhì) A、與酸反應(yīng)、與酸反應(yīng) B、受熱可分解、受熱可分解 氫氧化鐵是一種難

7、溶于水的紅褐色固體。氫氧化鐵是一種難溶于水的紅褐色固體。 氫氧化亞鐵的性質(zhì)氫氧化亞鐵的性質(zhì) A、與酸反應(yīng)、與酸反應(yīng) B 、不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化、不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化 Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 （氧化劑）（氧化劑）（還原劑）（還原劑） 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O （2）Fe(OH)3、Fe(OH)2的性質(zhì)的性質(zhì) 氫氧化亞鐵是一種難溶于水的白色固體。氫氧化亞鐵是一種難溶于水的白色固體。 Fe(OH)2Fe(OH)3 色

8、態(tài)色態(tài) 水溶性水溶性 制法制法 加熱分解加熱分解 與鹽酸反與鹽酸反 應(yīng)應(yīng) 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 白色固體白色固體 紅褐色固體紅褐色固體 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 隔絕空氣加隔絕空氣加 熱分解熱分解 3.鐵鹽鐵鹽 （1）Fe3+離子的檢驗離子的檢驗 向向FeCl3和和FeCl2溶液中分別加入溶液中分別加入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 溶液呈血紅色溶液呈血紅色 溶液顏色無變化溶液顏色無變化 交流和討論交流和討論: 有哪些方法可以鑒別有哪些方法可以鑒別 FeCl3溶液和溶液和FeCl2溶液？溶液？ 亞鐵亞鐵(Fe 2 )鹽 鹽 鐵鐵(Fe 3 )鹽 鹽 Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3(血紅色血紅色) 顏色：顏色：Fe 2+ Fe3+ . （2）Fe2+ 和和Fe3+的鑒別方法的鑒別方法 淺綠色淺綠色 黃色黃色 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+。 血紅血紅 堿液法：分別加入堿液，生成堿液法：分別加入堿液，

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 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?色，最后變?yōu)樯?，最后變?yōu)?的是的是Fe2+溶溶 液。液。 紅褐紅褐 白白 灰綠灰綠 紅褐色紅褐色 (3) Fe2+和和 Fe3+轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 價態(tài)特點：價態(tài)特點： FeO Fe2O3 Fe3O4 +2 +3 +2、+3 氧化性、還原性氧化性、還原性 氧化性氧化性 氧化性、還原性氧化性、還原性 科學(xué)探究科學(xué)探究: 在在FeCl3溶液中加入溶液中加入Fe粉粉,振蕩。再滴入幾振蕩。再滴入幾 滴滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。溶液，觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 結(jié)論：結(jié)論： 2FeCl3 + Fe = 3FeC

11、l2 化學(xué)方程式：化學(xué)方程式： （氧化劑）（氧化劑）（還原劑）（還原劑） 離子方程式：離子方程式： 溶液溶液不顯不顯血紅色血紅色 溶液中不含溶液中不含F(xiàn)e3+ 2Fe3 + Fe = 3Fe2 金屬銅也能將金屬銅也能將FeFe3 3 還原： 還原： 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)，觀察現(xiàn)象。，觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象：現(xiàn)象：溶液變成血紅色溶液變成血紅色 結(jié)論：結(jié)論： 原溶液中的原溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成Fe3+ 化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl

12、3 氧化劑氧化劑還原劑還原劑 離子方程式：離子方程式：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ 2Cl 總結(jié)：總結(jié)： Fe2+ Fe3+ +氧化劑氧化劑(Cl2) +還原劑還原劑(Fe) 還原劑還原劑氧化劑氧化劑 應(yīng)用：應(yīng)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+（加入鐵粉）（加入鐵粉） 氧化性 還原性 還原性 氧化性 Fe0 Fe2+ Fe3+ 弱氧化劑弱氧化劑 H H+ +、CuCu2+ 2+ 還原劑還原劑 C C、H H2 2、 強氧強氧 化劑化劑 Cl2、KMnO4 H H2 2O O2 2、 HNO3

13、還原劑還原劑 C C、COCO、 強氧化劑強氧化劑 鐵三角鐵三角 還還 原原 劑劑 Zn、Fe、Cu、 H2S、 S2-、 HIHI、I I- -、SOSO2 2 鐵的化合物間的轉(zhuǎn)化鐵的化合物間的轉(zhuǎn)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(棕黃色煙棕黃色煙) 點燃點燃 2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 實踐活動：實踐活動：鋁鹽和鐵鹽的凈水作用鋁鹽和鐵鹽的凈水作用 不加試劑不加試劑加入明礬加入明礬 加入硫酸鐵加入硫酸鐵 溶液溶液 2 min時時 5 min時時 無明顯變化無明顯變化 有明顯沉降，有明顯沉降， 溶液半透明溶液半透明 有明顯沉降有明顯沉降 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