(共29张PPT)
铁及其化合物
03/铁盐
01/金属铁
02/铁的氧化物和氢氧化物
目录
Contents
模块一、金属铁
纯铁是一种银白色、具有金属光泽的金属,而铁粉为黑色。
纯铁质地柔软,密度较大,熔点为1535℃,沸点为2750℃,具有铁磁性,具有良好的延展性、导电性和导热性。
1、物理性质
铁是一种较活泼金属,在一定条件下能与多种非金属发生反应。
(1)与非金属单质反应
2、化学性质
Fe+S = FeS(黑色)
△
2Fe+3Cl2 = 2FeCl3(棕黄色)
点燃
3Fe+2O2 = Fe3O4(黑色)
点燃
“水爆炸”事件
(2)与水蒸气反应
3Fe+4H2O(g) = Fe3O4+4H2
高温
(2)铁和水蒸气的反应(实验室)
①按图所示组装好装置,在试管一头放一团湿棉花,中间放部分还原铁粉,导管伸入肥皂液中,点燃酒精灯,观察现象。一段时间后可以观察到,肥皂液被吹起肥皂泡
②用坩埚钳夹着燃着的火柴去点这些肥皂泡,观察现象。可听到清脆的爆鸣声
常温下,Fe(或Al)遇浓硫酸(或浓硝酸)会钝化,所谓金属钝化是因为金属表面形成致密的氧化膜,阻止反应的进一步发生。
(3)Fe与稀酸反应
(4)Fe与盐溶液反应
Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe+2HCl=FeCl2+H2 ↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑
钝化
常温下可以用铁桶或者铝制容器盛放浓硫酸或浓硝酸。
1.金属铁在一定条件下与下列物质作用时只能变为+2价铁的是( )
A.FeCl3 B.HNO3 C.Cl2 D.O2
【典例精讲】
A
2.下列关于铁及其化合物的说法正确的是( )
A.硫酸铁溶液不具有净水作用
B.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称磁性氧化铁
C.铁粉与水蒸气在加热条件下的反应产物为Fe2O3和H2
D.去除FeCl2溶液中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入过量铁粉, 然后过滤
D
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 铁红 磁性氧化铁
铁的化合价 +2 +3 +2、+3
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性 都难溶于水
(1)物理性质
模块二、铁的氧化物和氢氧化物
1、铁的氧化物
Fe3O4
② FeO和Fe2O3属于 氧化物。
① FeO不稳定,在空气中受热易被氧化成 。
碱性
(2)化学性质
与盐酸反应的化学方程式分别为:
FeO+2HCl = FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
离子方程式?
在两支试管中分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液,然后滴入NaOH溶液,观察现象。
Fe(OH)3
Fe(OH)2
(3)铁的氢氧化物
Fe(OH)3
①盛有FeCl3溶液的试管中产生了一种红褐色的沉淀;
② 盛有FeSO4溶液的试管中先产生白色沉淀,之后沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色。
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓+ 3NaCl
FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+ Na2SO4
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色 白色 红褐色
溶解性 难溶于水 难溶于水
稳定性 在空气中易转化为_______ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
与盐酸反应(离子方程式) Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O
制备 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
转化 化学方程式 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
现象 白色絮状沉淀迅速变为 色,最终变为 色
Fe(OH)3
红褐
灰绿
小结
1.下列化合物中,不能由化合反应制得的是( )
A.Fe(OH)3 B.FeCl2
C.Fe(OH)2 D.FeCl3
【典例精讲】
C
2.铁的氧化物有很多,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的,在1400℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法正确的是( )
A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B.Fe3O4常写成FeO Fe2O3,其中既有+2价Fe,又有+3价Fe,所以
Fe3O4是一种混合物
C.热稳定性Fe2O3>Fe3O4
D.FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应,且反应类型均为复分解反应
D
①试剂:
②现象:含Fe3+的溶液 。
变成红色
KSCN溶液
模块三、铁盐
铁元素有两种常见价态,对应的在溶液中铁也有两种常见离子:Fe2+和Fe3+
(1)Fe3+的检验
Fe3++3SCN- = Fe(SCN)3
1、离子的检验
(3)Fe3+的检验
FeCl3溶液中加入铁粉
化学方程式: Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2
反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+
2、Fe3+和Fe2+的转化
① Fe3+
较强还原剂
Fe2+
在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应。
① Fe3+
较强还原剂
Fe2+
2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
体现了的Fe3+强氧化性
如向FeCl2溶液中滴加氯水,
化学方程式:2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-
② Fe2+
较强氧化剂
Fe3+
3、铁盐的净水作用:
向混有少量泥沙的浑水中加入少量Fe2(SO4)3,浑水会变 。
澄清
Fe2+、Fe3+、Fe的转变——“铁三角”
补充
1.Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化为Fe2+、Fe3+
2.Fe2+既具有氧化性又具有还原性,可以被氧化为Fe3+,也可以被还原为Fe
(1)当Fe2+遇到强氧化剂(如Cl2)时,被氧化为Fe3+,
如2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-
(2)当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时,可以被还原为Fe,如Fe2++Zn = Zn2++Fe
3.Fe3+具有较强氧化性,可被还原为Fe2+或Fe
(1)Fe3+被C、CO、Al等还原为Fe
(2)Fe3+被Fe、Cu等还原为Fe2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
1 .要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可行的办法是( )
A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯气
C. 加入铜粉 D. 加入铁粉
D
2 .下列4种铁的化合物溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液没有颜色变化,再加氯水呈红色的是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe3O4
A
3 .为了防止试剂变质,配制FeSO4的溶液在试剂瓶中除加入少量H2SO4外,还要加入( )
A.加入Cu B.通入Cl2 C.加入Fe D.加入KSCN
C
【典例精讲】
4.将Fe、Cu、Fe2+、Fe3+和Cu2+盛于同一容器中充分反应,反应后Fe有剩余,则容器中其它存在的单质或离子只能是( )
A.Cu、Fe3+ B.Fe2+、Fe3+
C.Cu、Cu2+ D.Cu、Fe2+
D
5.将适量的铁粉放入FeCl3溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是( )
A.2:3 B.3:2
C.1:2 D.1:1
A
本次课结束!