3.1.3 铁及其重要化合物的转化、制备及实验探究 课件(共24张PPT) 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修1

(共24张PPT)
第一节　铁及其化合物
第3课时　铁及其重要化合物的转化、制备及实验探究
第三章　铁　金属材料
[学习目标]
1.能从物质分类、化合价等角度认识铁元素及其化合物的性质与转化
(重点)。
2.综合运用铁及其化合物的性质制备某些铁的化合物(难点)。
知识回顾
铁元素有哪些常见价态？列举对应价态的物质类别。
Fe
FeO
Fe2O3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
FeCl2
FeCl3
0
+2
+3
+2
+3
+2
+3
单质
化合物
氧化物
氢氧化物
盐
一、铁及其重要化合物的转化关系
还原性
氧化性
Fe3+ Fe2+
还原剂
氧化剂
1．铁元素的“价—类”二维图
(1)碱性氧化物：Fe2O3、FeO
写出分别溶于稀硫酸的离子方程式：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋
(2)碱：Fe(OH)2和Fe(OH)3
写出分别溶于稀盐酸的离子方程式：
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
一、铁及其重要化合物的转化关系
2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质
(3)盐：FeCl2、Fe2(SO4)3，能和碱发生反应生成氢氧化物沉淀
如：FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
Fe2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Fe(OH)3↓＋3(NH4)2SO4
一、铁及其重要化合物的转化关系
2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质
(1) Fe2O3
一、铁及其重要化合物的转化关系
3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质
(2)Fe2＋ → Fe3＋：
具有氧化性
高炉炼铁的原理
+3
如Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
注意溶液颜色变化
Fe2＋具有一定的还原性，需用强氧化剂
(3) Fe3＋→Fe2＋：
特别注意：
2Fe3++Mg(少量) === 2Fe2+ + Mg2+ 2Fe3++2Mg(过量) === 2Fe + 2Mg2+
Fe2＋也具有一定的氧化性，用Mg、Zn等还原性较强的物质还原Fe3＋时，
若还原剂过量，则生成铁单质。
需加还原剂
如Fe、Cu、I－、S2－等
2Fe3++Fe === 3Fe2+
2Fe3++Cu === 2Fe2+ + Cu2+
2Fe3++2I- === 2Fe2+ + I2
一、铁及其重要化合物的转化关系
3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质
(1)红褐色沉淀：Fe(OH)3(特征颜色)。
(2)KSCN溶液呈红色：Fe3＋(特征反应)。
(3)白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色：Fe2＋(特征现象)。
(4)磁性氧化物：Fe3O4(特征功能)。
(5)滴入沸水中有丁达尔效应：制Fe(OH)3胶体(特征方法)。
一、铁及其重要化合物的转化关系
4．铁元素“价—类”二维图或框图推断题常用的题眼
应用体验
1.判断正误
(1)FeCl2不能通过化合反应制得
(2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现
(3)不同价态含铁物质间的转化必须通过氧化还原反应实现
(4)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得
(5)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不含有Fe2＋和Mg2＋
(6)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤
×
√
√
×
×
×
一、铁及其重要化合物的转化关系
应用体验
2.(2023·江苏徐州高一期末)元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。如图为铁元素的价—类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法不正确的是
A.铁在高温下与水蒸气反应不能实现转化①
B.FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②
D.Fe(OH)3加热发生转化⑥，加盐酸溶解可实现转化③
√
一、铁及其重要化合物的转化关系
二、铁及其重要化合物的制备与实验探究
(2022年河北省高考题节选)
15. 以焙烧黄铁矿FeS2 (杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4) Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）红渣的主要成分为_______(填化学式)。
（2）黄铁矿研细的目的是_________________________________________________。
（5）沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为_______。
Fe2O3
增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率
+2
1．有关铁及其化合物的工艺流程题
(1)要灵活应用元素守恒和物料转化思想
原料中的“核心元素”经多步转化最终“留存”于目标产物中，因此解题时要注意铁元素的变化过程。
(2)要做好知识和生产实际的密切联系
工艺流程中的大部分反应和部分陌生反应的反应原理都源于教材；除此之外，还需注意环境保护和资源的利用、最终废弃物尽可能少且无害、部分物质需要循环利用等实际工艺。
二、铁及其重要化合物的制备与实验探究
1．有关铁及其化合物的工艺流程题
(3)掌握工艺流程中常见的术语
如研磨、粉碎、浸出、酸溶、碱洗、焙烧等。
二、铁及其重要化合物的制备与实验探究
1．有关铁及其化合物的工艺流程题
二、铁及其重要化合物的制备与实验探究
2．有关铁及其化合物的制备或性质探究题
(1)Fe2＋、Fe3＋的检验。
(2)Fe2＋氧化性和还原性的探究。
(3)Fe3＋氧化性的探究。
(4)K2FeO4的制备或性质探究。
(5)各物质间的转化综合。
应用体验
1.某研究小组用如图所示装置模拟工业上生产无水FeCl2的过程。下列说法不正确的是
A.先打开分液漏斗的活塞，再点燃
C处酒精灯
B.本实验中浓盐酸不只体现挥发性
D.装置D适合处理该实验的所有尾气
√
先产生氯化氢，赶出空气，排除干扰
氢氧化钠溶液不吸收氢气
二、铁及其重要化合物的制备与实验探究
应用体验
2.铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验：
试回答下列问题：
(1)试剂1是________，试剂2是__________，加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是_________________________、__________________________。
稀盐酸
KSCN溶液
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
二、铁及其重要化合物的制备与实验探究
应用体验
(2)加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为________________
________，写出＋2价Fe在空气中转化为＋3价Fe的化学方程式：
_____________________________________。
少量的Fe2＋转化
4FeCl2＋O2＋4HCl===4FeCl3＋2H2O
二、铁及其重要化合物的制备与实验探究
为Fe3＋
应用体验
(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的＋3价铁被还原为＋2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？________。若你认为合理，请说明理由(若你认为不合理，该空不作答)____________；若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理，该空不作答)_________
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
不合理
猜想：Fe(SCN)3中的SCN－被过量的氯水氧化；设计的实验为在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，不变红色(或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液，变红色)
二、铁及其重要化合物的制备与实验探究
自我测试
1.铁的常见化合物有①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O、⑦FeSO4。将上述物质分别溶于足量稀盐酸后进行实验，下列说法不正确的是{已知Fe2＋可以和K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀}
A.先滴加KSCN溶液不显红色，再滴加新制氯水后显红色的有①④⑦
B.加铜能发生反应2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋的只有②⑤⑥
C.将溶液分为两等份，一份滴加KSCN溶液显红色，一份滴加KMnO4溶
液紫红色褪去的是③
D.滴加K3[Fe(CN)6]溶液，能产生蓝色沉淀的有①③④⑦
√
③
自我测试
2.物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法不正确的是
A.物质A与不同的氧化剂反应可能
得到不同价态的含铁化合物
B.通过化合反应和置换反应都能生
成Fe3O4
C.从物质类别来看，物质B属于碱性氧化物，能与水反应生成物质C
D.从元素价态来看，Fe2＋既具有氧化性又具有还原性
√
自我测试
3.某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知Fe2＋能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：
将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在试管Ⅰ中滴入酸性高锰酸钾溶液，在试管Ⅱ中滴入KSCN溶液。
自我测试
(1)请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：
实验 现象 结论
试管Ⅰ 试管Ⅱ a 褪色 不变红
b 不褪色 变红
c 褪色 变红
没有变质
完全变质
部分变质
(2)能不能将KMnO4和KSCN滴入同一试管中进行验证，为什么？
_________________________________________________________________________________________________。
不能，KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验
本节内容结束