第3章　第1节　铁及其化合物（共32张ppt）

(共32张PPT)
第三章
铁　金属材料
第一节　铁及其化合物
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
1. 了解铁的重要性质。
2. 了解铁的重要化合物的性质。
3. 了解Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备。
1．回忆铁与一些物质的反应，完成下列问题。
(1) 写出铁在氯气、氧气中燃烧的化学方程式。
活动一：认识铁的化学性质
(2) 写出铁与盐酸、硫酸铜反应的离子方程式。
【答案】 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
(3) 铁与不同物质反应时，可能会被氧化为＋2价或＋3价，这与什么因素有关？
【答案】 铁与不同物质反应时，可能会被氧化为＋2价或＋3价，这跟氧化剂的氧化性强弱有关。
2．探究高温下铁与水蒸气的反应。
按下图装置进行实验，酒精灯应先放在湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部分水形成蒸气时，再将酒精灯移至铁粉处加热，加热一会儿后再将导管插入肥皂水中。回答下列问题。
(1) 实验结束时，应如何操作？
【答案】 先从肥皂水中撤出导管，再移去燃着的酒精灯。
(2) 点燃导管口放出的气体有何现象？
【答案】 可听到爆鸣声或可以看到气体燃烧，火焰呈淡蓝色。
(3) 反应后生成黑色磁性氧化物，写出发生反应的化学方程式。
(4) 在钢铁生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前必须进行充分的干燥处理，这是为什么？
【答案】 如果不充分的干燥，炽热的铁水或钢水会与水反应，并生产氢气，存在安全隐患。
1．按下列实验方案制备Fe(OH)3、Fe(OH)2，记录实验现象并加以解释。
活动二：尝试制备两种铁的氢氧化物
实验方案 实验现象 解释
(用化学方程式表示)
(1)Fe(OH)3的制备 在一支试管中加入2 mL的
FeCl3溶液，滴加几滴NaOH溶液，观察现象
试管中有红褐色
沉淀生成
FeCl3＋3NaOH===
Fe(OH)3↓＋3NaCl
实验方案 实验现象 解释
(用化学方程式表示)
(2)Fe(OH)2的制备 在一支试管中加入2 mL的
FeCl2溶液，滴加几滴NaOH溶液，观察现象
试管中有灰白色沉淀生成，既而迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
FeCl2＋2NaOH===
Fe(OH)2↓＋2NaCl；
4Fe(OH)2＋O2＋
2H2O===4Fe(OH)3
2．制备较纯净的Fe(OH)2。
实验室制备Fe(OH)2，因其易被空气氧化，很难观察到明显的Fe(OH)2的白色沉淀。
现将实验(如右图所示)进行如下改进：
(1) 先将NaOH溶液加热煮沸，目的是_______________________。
(2) 将长滴管伸入FeSO4溶液液面以下再滴加NaOH，其优点是______ ___________________________________。
赶跑其中溶有的氧气
防止
空气随NaOH溶液的加入进入溶液
(3) 在FeSO4溶液上方加一层煤油的目的是_______________________ ____。
(4) 将反应后的悬浊液倒在滤纸上，看到的现象是什么？
【答案】 白色沉淀立即变成灰绿色，最后变成红褐色。
防止空气与FeSO4溶液接
触
1．实验探究Fe2O3中铁元素的化合价。
实验试剂：Fe2O3、盐酸溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。
已知：Fe3＋与KSCN溶液会变成红色。
活动三：探究Fe2＋和Fe3＋的检验方法
实验方案 实验现象 解释(用离子方程式表示)
方案一：取少量Fe2O3于试管中，滴加稀盐酸至固体全部溶解后,再加入NaOH溶液
红色粉末逐渐溶解,溶液呈黄色，滴加NaOH溶液，有红褐色沉淀生成
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
实验方案 实验现象 解释(用离子方程式表示)
方案二：取少量Fe2O3于试管中，滴加稀盐酸至固体全部溶解后，再滴加几滴KSCN溶液
红色粉末逐渐溶解，溶液呈黄色，滴加KSCN溶液后溶液变为红色
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
2．设计一个简单的实验方案，探究FeO中铁元素的化合价。
实验试剂：FeO、盐酸溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、氯水。
已知：Cl2能将Fe2＋氧化为Fe3＋。
【答案】 方案一：取少量FeO于试管中，滴加稀盐酸至固体全部溶解后，再加入NaOH溶液，出现灰白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，说明FeO中铁元素的化合价为＋2价。
方案二：取少量FeO于试管中，滴加稀盐酸至固体全部溶解后，滴加几滴KSCN溶液，无明显现象，再加入新制的氯水，溶液变成红色，说明FeO中铁元素的化合价为＋2价。
活动四：实验探究Fe2＋和Fe3＋的相互转化
实验方案 实验现象 解释
(用离子方程式表示)
(1)取3 mL FeCl3的稀溶液加入试管中，加入铜粉，振荡，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液
(2)取3 mL FeCl3的稀溶液加入试管中，加入铁粉，振荡，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液
铜粉逐渐溶解,溶液变为蓝绿色，滴加KSCN溶液无明显现象
Cu＋2Fe3＋ ===Cu2＋＋2Fe2＋
铁粉逐渐溶解,溶液变成浅绿色，滴加KSCN溶液无明显现象
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
实验方案 实验现象 解释
(用离子方程式表示)
(3)取(1)中的上清液，向其中滴加少量氯水
(4)取(2)中的上清液，向其中滴加少量盐酸和双氧水
溶液变成红色
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ；
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
溶液变成红色
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
1．请在价类二维图中填充相关物质[Fe 、Fe2O3、FeO、Fe2＋、 Fe3＋、Fe(OH)2、Fe(OH)3]，并用箭头表示其中的物质转化(转化需注明反应条件和反应物)。
活动五：利用价类二维图整理铁及其化合物的相互转化
并实现物质的转化
【答案】
2．设计以Fe3O4为原料制取Fe2O3的流程图，可以不止一种。
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1．某溶液中加入KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水，立即变成红色，说明原溶液中一定含有(　 　)
A．Fe3＋ B．Fe2＋
C．Cu2＋ D．Zn2＋
B
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1
3
2．下列说法错误的是(　 　)
A．仅用KSCN可以检验Fe2＋
B．仅用NaOH可以检验Fe3＋
C．通过化合反应可以得到Fe(OH)3
D．通过化合反应可以得到FeCl2
A
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3．王老师在课堂上用下图装置演示铁与水蒸气的反应。
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(1) 装置A、C的作用分别是___________________________________、______________。
(2) 装置B中发生的反应为_____________________________________ (写出化学方程式)。
(3) 检验产生气体的方法是_____________________________________ _______________________。
作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)
干燥产生的氢气
将试管D管口向下移近酒精灯，若听到爆
鸣声，说明有氢气产生
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4．在右图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2。
(1) 在试管Ⅰ、Ⅱ里加入的试剂分别是______________、____________。
(2) 为了制得白色Fe(OH)2沉淀，应确保实验在无氧状态下进行。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__________ ___________________________________________________________。
(3) 这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________ ______________________________________________________________。
稀硫酸、铁屑
NaOH溶液
检验试管
Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹
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
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5．某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题。
(1) 分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是___________________。
(2) 甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________ _______________。
(3) 乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_______________________________________。
防止Fe2＋被氧化
2Fe2＋＋Cl2===
2Fe3＋＋2Cl－
隔绝空气(或排除氧气对实验的影响)
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(4) 丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于2支试管中进行如下实验：
已知：K3[Fe(CN)6]能与Fe2＋生成蓝色沉淀。
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。
实验②的目的是检验还原产物，该还原产物是_______(填离子符号)；
由实验可知，两溶液混合发生反应的离子方程式为_________________ _____________。
Fe2＋
2Fe3＋＋2I－===I2
＋2Fe2＋
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(5) 丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴盐酸酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_______________________ _____________。
H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===
2Fe3＋＋2H2O
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