《鐵的重要化合物》

1、3.2.3鐵的重要化合物教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力：知識(shí)與能力： 鐵的氧化物的性質(zhì)與比較；鐵的氫氧化物的性質(zhì)與比較；Fe3+ 離子的檢驗(yàn)；“鐵三角”（即Fe. Fe2+ .Fe3+之間的轉(zhuǎn)化）教學(xué)方法教學(xué)方法： 通過(guò)討論、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)探究、類比、構(gòu)建思維導(dǎo)圖等方法一、鐵的氧化物1、鐵的氧化物的性質(zhì)比較、鐵的氧化物的性質(zhì)比較氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式俗稱色、態(tài)化合價(jià)水溶性與鹽酸反應(yīng) FeO Fe2O3 Fe3O4 無(wú)無(wú) 鐵紅鐵紅 磁性氧化鐵磁性氧化鐵 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FeO+2H+=Fe2+H2O

2、Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O Fe3O4+8H+=2Fe3+ Fe2+ + 4H2O2、 鐵的氧化物鐵的氧化物 的用途的用途作為冶煉金屬的原料作為冶煉金屬的原料Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2.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外墻涂料氧化鐵作外墻涂料 高溫高溫二、鐵的氫氧化物鐵的氫氧化物有兩種：有兩種：Fe(OH)3 、Fe(OH) 2 如何制備如何制備Fe(OH)3 、Fe(OH)2 ？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3-9在在FeCl3、FeSO4分別加入分別加入NaOH溶液溶液 FeCl3 FeSO4加入加入NaOH溶溶液產(chǎn)生的現(xiàn)液產(chǎn)生的現(xiàn)象象離子方程式離子方程

3、式產(chǎn)生產(chǎn)生紅褐色紅褐色的沉淀的沉淀先有灰白色的沉淀，先有灰白色的沉淀，迅速變成迅速變成灰綠色灰綠色，最后變成最后變成紅褐色紅褐色Fe3+3OH=Fe(OH)3 Fe2+2OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2轉(zhuǎn)變過(guò)程轉(zhuǎn)變過(guò)程FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3思考與交流思考與交流既然既然Fe(OH)2 容易被空氣中的氧氣氧化容易被空氣中的氧氣氧化,那么在那么在制備制備Fe(OH)2時(shí)應(yīng)采取哪些措施防止其被氧化時(shí)應(yīng)采取哪些措施防止其被氧化?煮沸、膠頭滴管伸入、油封煮沸、

4、膠頭滴管伸入、油封 使生成的使生成的Fe(OH)Fe(OH)2 2不與空氣接觸。不與空氣接觸。探究：1、可用兩種方法制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí),為防止氧化,還需加入 。(2)除去蒸餾水中的O2常采用 方法。(3)用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這種操作的理由 方法二：在圖2裝置中用 NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。 (1)在試管A里加入的試劑是 。(2)在試管B里加入的試劑是 。(3)為了制得白色Fe

5、(OH)2沉淀，在試管A和B中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是 。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由 。 三、鐵鹽和亞鐵鹽三、鐵鹽和亞鐵鹽 1、常見(jiàn)的鐵鹽和亞鐵鹽鐵鹽：鐵鹽：FeCl3 、 Fe2(SO4)3 、 Fe(NO3)3亞鐵鹽：亞鐵鹽： FeCl2 、FeSO4 、Fe(NO3)2(1)(1)、Fe3+離子的檢驗(yàn)離子的檢驗(yàn) 向向FeCl3和和FeCl2溶液中分別滴入溶液中分別滴入KSCN溶液溶液 滴入滴入KSCN溶液溶液 FeCl3溶液溶液 FeCl2溶液溶液溶液呈血紅色溶液呈血紅色溶液顏色無(wú)變化溶液顏色無(wú)變化 有哪些方法可以鑒別有哪些方法可以鑒

6、別 FeCl3溶液和溶液和FeCl2溶液？溶液？（1）顏色：）顏色：Fe 2+ Fe3+ .Fe2+ 和和Fe3+的鑒別方法的鑒別方法: :淺綠色淺綠色黃色黃色（2）KSCN法：滴入法：滴入KSCN溶液，呈溶液，呈_ 色的溶液中含有色的溶液中含有Fe 3+血紅血紅（3）堿液法：分別加入堿液（或氨水），生）堿液法：分別加入堿液（或氨水），生成成 色沉淀的溶液中含有色沉淀的溶液中含有Fe3+，先生，先生成成 色沉淀，又迅速轉(zhuǎn)變?yōu)樯恋恚盅杆俎D(zhuǎn)變?yōu)?色，最后色，最后變?yōu)樽優(yōu)?的溶液中含有的溶液中含有Fe2+紅褐紅褐白白灰綠灰綠紅褐紅褐(2)(2)、Fe3+的氧化性的氧化性( (科學(xué)探究科學(xué)探究)

7、) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(1):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溶液溶液現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 反應(yīng)方程式：反應(yīng)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：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2+CuCl2（氧化劑）（氧化劑）（還原劑）（還原劑）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：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2：在以上所得到的在以上所得到的FeCl2和和KSCN的混合的混合 溶液中，滴加氯水溶液中，滴

8、加氯水(Cl2)現(xiàn)象：現(xiàn)象：溶液變成溶液變成血紅色血紅色結(jié)論：結(jié)論：原溶液中的原溶液中的FeFe2+2+轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成FeFe3+3+反應(yīng)方程式：反應(yīng)方程式：2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3離子方程式：離子方程式：2Fe2 + Cl2 = 2Fe3 2Cl(還原劑還原劑)(氧化劑氧化劑)研究課題一 Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+討論：1.常見(jiàn)的還原劑： Fe (H2S、I-、Cu、Zn等)四.Fe2+和Fe3+ 的相互轉(zhuǎn)化探究實(shí)驗(yàn)1-1： Fe3+被Fe還原 操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)原理溶液變成淺綠色Fe+2Fe3+=3Fe2+(1)取幾小塊鐵片于試管(2)向試管中加入12ml FeCl3溶液,并

9、加熱探究實(shí)驗(yàn)1-2： Fe3+被Cu還原 操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)原理溶液變成藍(lán)綠色Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+(1)取幾小塊銅片于試管(2)向試管中加入12ml FeCl3溶液(3)加熱探究實(shí)驗(yàn)2： Fe3+被I-還原操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)原理2Fe3+2I-=2Fe2+I2顏色變深黃色下層溶液呈紫色(1)向FeCl3溶液中加幾滴KI溶液(2)向上述溶液中加12ml CCl4，振蕩研究課題二 Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+討論：1.常見(jiàn)的氧化劑：Cl2(Br2、O2、H2O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4等)探究實(shí)驗(yàn)3： Fe2+被 KMnO4氧化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紫色褪去溶液變紅色5Fe2+MnO4-+8

10、H+= 5Fe3+Mn2+4H2OFe3+3SCN-=Fe(SCN)3反應(yīng)原理操作步驟(1)將FeSO4滴入酸性KMnO4溶液中(2)再向上述溶液中滴幾滴KSCN注:KMnO4溶液都要用稀硫酸酸化.探究實(shí)驗(yàn)4：Fe2+被 H2O2氧化操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)原理無(wú)明顯變化溶液立即變紅Fe3+3SCN-=Fe(SCN)32Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O(1)在FeSO4溶液中加幾滴KSCN溶液(2)再滴加幾滴H2SO4和H2O2注:FeSO4或FeCl3溶液是強(qiáng)酸弱堿鹽,顯酸性,必有H+存在.探究實(shí)驗(yàn)5：Fe2+被 Br2水氧化操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)原理無(wú)明顯變化溶液立即變紅Fe3+3S

11、CN-=Fe(SCN)32Fe2+Br2=2Fe3+2Br-(1)在FeSO4溶液中加幾滴KSCN溶液(2)再滴加幾滴Br2水6FeSO4+3Br2=2Fe2(SO4)3+2FeBr3Fe2+Fe3+氧化性還原性氧化性氧化劑CI2、Br2、O2 、KMnO4、H2O2還原劑Zn,Fe,Cu,S2-,I-總結(jié): 直接觀色與KSCN色反應(yīng)利用顯與銅片與淀粉KI試紙鑒別方法2Fe3Fe 淺綠色 棕黃色血紅色不顯紅色無(wú)明顯現(xiàn)象Cu被腐蝕,溶液變藍(lán)綠色試紙不變藍(lán)利用沉淀反應(yīng) 與OH-作用白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色立即產(chǎn)生紅褐色沉淀 的氧化性 利用Fe3+試紙變藍(lán)色鐵三角鐵三角 紅色：Cu、Cu2O

12、 藍(lán)色：膽礬、Cu2+溶液 綠色：銅綠Cu2(OH)2CO3 白色： CuSO4、（CuI） 棕黃色：固體CuCl2 黑色：CuO、Cu2S、CuS Cu元素所形成的物質(zhì)中：含有Cu2O的紅色玻璃【課堂習(xí)題課堂習(xí)題】1.1.為什么實(shí)驗(yàn)室在配制為什么實(shí)驗(yàn)室在配制FeCl2或或FeSO4溶液時(shí)，溶液時(shí)，通常還要往溶液中加入鐵釘或鐵粉？通常還要往溶液中加入鐵釘或鐵粉？ 答：防止答：防止Fe2+被氧化成被氧化成Fe3+ Fe+2Fe3+Fe2+2.2.除去除去FeCl2溶液中的少量溶液中的少量FeCl3，可加，可加入入 ；除去；除去FeCl3溶液中的少量溶液中的少量FeCl2，可加入可加入 ；除去；除

13、去FeCl2溶液中的少量溶液中的少量CuCl2，可加入，可加入 。Fe粉粉氯水氯水Fe粉粉課堂練習(xí)：1.將下列四種化合物溶于稀鹽酸，滴加硫氰化鉀溶將下列四種化合物溶于稀鹽酸，滴加硫氰化鉀溶液液沒(méi)有沒(méi)有顏色變化的是：顏色變化的是： （ ） A.FeS B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3A課堂練習(xí)課堂練習(xí): : 2. 硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵,為除去為除去雜質(zhì)雜質(zhì),提純硫酸亞鐵，應(yīng)該加入下列哪種物質(zhì)提純硫酸亞鐵，應(yīng)該加入下列哪種物質(zhì) （ ） A鋅粉鋅粉 B鎂粉鎂粉 C鐵粉鐵粉 D 鋁粉鋁粉C3、將鐵粉撒入下列溶液中充分反應(yīng)后，溶液的質(zhì)

14、量增加但無(wú)氣體放出的是：2CuCl42SOH23NOHg342SOFeA、B、C、D、課堂練習(xí)課堂練習(xí): : 4.將Na2O2投入到FeCl2溶液中，可以觀察到的現(xiàn)象是A、生成白色沉淀 B、生成紅褐色沉淀C、有氣泡產(chǎn)生 D、溶液變成棕黃色BC5、驗(yàn)證FeSO4晶體已部分被氧化的化學(xué)方法是什么？ (1)Fe3+檢驗(yàn)取樣溶解，滴加少量KSCN溶液，顯紅色，證明有Fe3+存在。 (2)Fe2+檢驗(yàn)取樣溶解，滴加到溴水(或KMnO4)中，溴水褪色，則證明Fe2+存在。典題典題 講與練講與練一、鐵和鐵的氧化物的性質(zhì)例1 以下一些氧化物和單質(zhì)之間可發(fā)生如下圖所示的反應(yīng)，其中，氧化物()是紅棕色固體、氧化物

15、()、氧化物()、氧化物()在反應(yīng)條件下都是氣體。(1)氧化物()的化學(xué)式是_。氧化物()的化學(xué)式是_。(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_?！窘馕觥垦趸?)為紅棕色固體，故其為Fe2O3；根據(jù)Fe2O3氧化物()單質(zhì)()氧化物()，可推斷單質(zhì)()應(yīng)為鐵，氧化物()應(yīng)為CO，則氧化物()為CO2。又知CO氧化物()CO2單質(zhì)()，氧化物()單質(zhì)()單質(zhì)()CO，綜合分析可推斷氧化物應(yīng)為H2O，單質(zhì)應(yīng)為H2，單質(zhì)應(yīng)為C，單質(zhì)為Fe?！敬鸢浮?1)Fe2O3CO(2)Fe2O33CO 2Fe2CO2COH2O CO2H2H2OC H2CO【點(diǎn)撥】本題的突破口在于

16、氧化物()是紅棕色固體，可知其為Fe2O3。反應(yīng)都是在高溫條件下進(jìn)行的反應(yīng)。體驗(yàn)感悟1某鐵的“氧化物”樣品，用5 mol/L鹽酸140 mL恰好完全溶解，所得溶液還能吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56 L氯氣，使其中Fe2全部轉(zhuǎn)化為Fe3。該樣品可能的化學(xué)式是()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7再依據(jù)Cl原子守恒知Fe2結(jié)合Cl的物質(zhì)的量為0.0520.1 mol。Fe3結(jié)合Cl的物質(zhì)的量為0.70.10.6 mol由FeCl3=Fe33Cl知FeCl3的物質(zhì)的量為0.2 mol即n(Fe3)0.2 mol則n(Fe2) n(Fe3)0.05 0.21 4故FeO2Fe2O3即Fe5O

17、7【答案】D【答案】B【點(diǎn)撥】本題集Fe2與Fe3的相互轉(zhuǎn)化、Fe3的檢驗(yàn)以及混合物的計(jì)算于一體，考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。體驗(yàn)感悟2向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 molL1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體，在所得溶液中經(jīng)檢驗(yàn)無(wú)Fe3。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是()A11.2 g B5.5 gC2.8 g D無(wú)法計(jì)算【答案】C三、鐵的氫氧化物例3 下圖中，當(dāng)容器A中的反應(yīng)開(kāi)始后，分別進(jìn)行下列操作，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：(1)若彈簧夾C打開(kāi)，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生？_。(2)若彈簧夾C關(guān)閉一會(huì)兒，容器

18、A中的反應(yīng)還在進(jìn)行時(shí)，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生_ _，寫(xiě)出B容器中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)若先打開(kāi)彈簧夾C一段時(shí)間，容器A中的反應(yīng)還在進(jìn)行時(shí)，再關(guān)閉彈簧夾C一會(huì)兒，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生_。 【解析】此題是一道綜合性和實(shí)驗(yàn)操作的復(fù)合實(shí)驗(yàn)題，因此，在解答該題時(shí)必須明確：當(dāng)氫氧化鈉中空氣未排盡時(shí)，氫氧化鈉與硫酸亞鐵反應(yīng)的產(chǎn)物氫氧化亞鐵只能短暫存在，但當(dāng)通入氫氣一段時(shí)間后，即認(rèn)為其中的空氣已排凈，生成的Fe(OH)2能較長(zhǎng)時(shí)間存在。 【答案】(1)容器B中的導(dǎo)管口有氣泡冒出(2)容器A中溶液進(jìn)入容器B，容器B中有白色沉淀生成，沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色2NaOHFeSO4=Fe(OH)2Na2SO4、4Fe(OH)2O22H2O=4F