(共18张PPT)
第一节 铁及其化合物
第二课时 铁的重要化合物
第三章 铁 金属材料
【课堂引入】
红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料
两者颜色不同的原因是两者所含的铁的氧化物是不一样的,你认为红砖和青砖中分别含有什么氧化物呢?
红砖中含的是氧化铁,青砖中含的是四氧化三铁
为什么不是氧化亚铁?
氧化亚铁不稳定
烧制砖瓦时,向窑内添加大量的煤炭后封窑1天,从窑顶向下慢慢浇水7天,水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应产生大量的还原气体(氢气和一氧化碳),它们把氧化铁又逐渐还原成为四氧化三铁,而制得青砖。
【学习任务一】铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 \
颜色状态
溶解性
1.物理性质
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
磁性氧化铁
铁红
均不溶于水
③故宫红墙
①深圳光明小镇
虹桥公园
②打印机墨粉
④高炉炼铁
【学习任务一】铁的氧化物
2.化学性质
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
类别
化合价
稳定性
与非氧化性酸反应
铁的氧化物都不溶于水,也不与水反应。
碱性氧化物
复杂氧化物
不稳定
稳定
稳定
6FeO + O2 = 2Fe3O4
△
FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O
Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O
Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O
FeO·Fe2O3
+ 2
+ 3
+ 2,+ 3
【学习任务一】铁的氧化物
3.用途
①赤铁矿作为冶炼金属铁的原料
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
高温
②氧化铁(俗称铁红)常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。
印刷油墨
③特制的磁性氧化铁用于制录音磁带和电讯器材。
【学习任务二】铁的氢氧化物
1. Fe(OH)3
(1) Fe(OH)3制备
实验名称 氢氧化铁制备
制备原理
实验装置图
实验现象
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
有红褐色沉淀
FeCl3溶液
【学习任务二】铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)3
物理性质
化学性质 化合价角度
物质类别角度
热稳定性
(2) Fe(OH)3性质
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O
红褐色沉淀
——
【学习任务二】铁的氢氧化物
2. Fe(OH)2
(1) Fe(OH)2制备
实验名称 氢氧化铁制备
制备原理
实验 装置图
实验现象
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
白色沉淀
灰绿色
红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
FeSO4溶液
制备氢氧化亚铁的关键:需要创造的条件——无Fe3+的环境;无O2的环境
可以采取的措施:
①排除溶液中的Fe3+→加铁粉;
②驱逐溶液中的溶解氧→加热煮沸;
③避免与空气接触→反常规操作( 滴管的使用)、液封、改用固体氢氧化钠、使用气体保护、电解等。
Fe(OH)2制备实验改进
【学习任务二】铁的氢氧化物
Fe(OH)2制备实验改进
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
加热
煮沸
现配现用
胶头滴管伸入液面以下
不溶于水
密度比水小
【学习任务二】铁的氢氧化物
还有其他方法吗?
改进方法:方案1
操作:
先滴加 ,然后 ,当氢气纯净后,再滴加 。
收集氢气并验纯
NaOH溶液
稀硫酸
改进方法:方案2
Fe(OH)2制备实验改进
【学习任务二】铁的氢氧化物
实验名称 改进实验
装置图
药品 NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4
思考
该实验能较长时间保持白色沉淀,其理由是?
【学习任务二】铁的氢氧化物
Fe(OH)2制备实验改进
改进方法:方案3
化学式 Fe(OH)2
物理性质
化学性质 化合价角度
物质类别角度
热稳定性
(2) Fe(OH)2性质
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
白色沉淀
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Fe(OH)2===FeO+H2O(隔绝空气)
【学习任务二】铁的氢氧化物
小结:实验装置的改进
在容器内充满H2等还原性气体
在溶液上层铺一层植物油或苯
学习评价
1.下列有关铁的化合物的说法不正确的是( )
A. FeO不稳定,在空气中加热生成Fe2O3
B. FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应
C. Fe(OH)3可通过化合反应得到,Fe(OH)2则不能
D. Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2和+3
A
2.有关铁的氧化物的说法中,不正确的是( )
A. 赤铁矿主要成分是Fe2O3,Fe2O3俗称铁红,常用作红色油漆和涂料
B. 磁铁矿的主要成分是Fe3O4,打印机的墨粉中添加有Fe3O4
C. 烤蓝是一种古老的金属处理工艺,即在金属表面形成一层致密并且拥有 一定厚度的氧化层,该氧化层的主要成分为Fe2O3
D. 高炉炼铁是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来
C
3.下列化学方程式或离子方程式错误的是( )
A. 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
B. FeO+2H+=Fe3++H2O
C. 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
D. Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
学习评价
B
(1)实验开始时应先将活塞a________,活塞b________(填“打开”或“关闭”)。
(2)为了制得Fe(OH)2沉淀,在装置A和B中加入试剂后的实验步骤为
(3)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间不变色,其理由是
(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为
打开
关闭
检验装置B出口处排出的H2的纯度,当排出的H2纯净时,关闭活塞a
装置A中反应生成的H2充满了装置A和装置B,且外界空气不容易进入
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
4.由于Fe(OH)2在空气中易被氧化,同学们为了观察到白色的Fe(OH)2固体想了很多方法。甲同学:在如图所示装置中,用铁屑、6 mol·L-1的硫酸、NaOH溶液制备
学习评价