2015-2016学年高中化学 3.2.3铁的重要化合物课件 新人教版必修1

[例 2] (2015· 经典习题选萃)(1)实验室用 FeSO4 溶液和 NaOH 溶液 制 备 Fe(OH)2 ， 试 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式 ： ____________________________________________________ 。 (2) 向 FeCl2 溶 液 中 加 入 Na2O2 ， 预 测 最 终 的 实 验 现 象 ： _________________________________________。 反应的化学方程式为_____________________________________。
问题探索 1.下列物质的主要成分正确的是( A．赤铁矿：Fe3O4 B．铜绿：Cu2(OH)2CO3 C．磁铁矿：Fe2O3 D．明矾：2KAl(SO4)2
)
【答案】 B
2．下列物质的颜色按白、淡黄、红棕、黑顺序排列的是( A．FeO Fe2O3 Al2O3 Na2O2 B．Al2O3 Na2O2 Fe2O3 CuO C．Fe(OH)3 Na2O FeCl3 Cu(OH)2 D．Fe(OH)2 Al2O3 Naቤተ መጻሕፍቲ ባይዱO2 FeO
2 新知识· 预习探索 学习目标 1.了解铁的氧化物的性质及应用。 2.了解 Fe(OH)2、 Fe(OH)3 的制备原理及化学性质； 了解 Cu 的化合物的 性质及用途。 ＋ ＋ ＋ ＋ 3.掌握 Fe2 、Fe3 间的相互转化以及 Fe3 、Fe2 的检验方法。
新知预习 1.铁的存在 铁元素在地壳中的含量仅次于氧、 硅、 铝， 居第 4 位， 主要以＋2价 和 ＋3 价化合物的形式存在。 2．铁的氧化物 (1)物理性质 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 FeO Fe3O4 化学式 Fe2O3 俗名 铁红 磁性氧化铁 ＋3 ＋2、＋3 铁的化合价 ＋2 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 溶解性 都不溶于水
(2)化学性质。 ①稳定性： Fe2O3、 Fe3O4 较稳定； FeO 不稳定， 受热被氧化为 Fe3O 。 4 ②与酸反应：FeO、 Fe2O3 是 碱性 氧化物，与盐酸反应的离子方 程式。 FeO：FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O； Fe2O3：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。 (3)用途：Fe2O3 常用作红色油漆和涂料，赤铁矿主要成分是 Fe2O3 是炼铁原料。
与非氧化性酸 Fe(OH)2＋2H ===Fe 反应 ＋2H2O(浅绿色) 化学 性质 与氧化性酸 (HNO3)反应
＋
2＋
Fe(OH)3＋3H ===Fe3 ＋3H2O(黄色或棕黄 色)
＋
＋
O2
3Fe(OH)2＋ 10HNO3===3Fe(NO3)3 同上 ＋NO↑＋8H2O 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；此反应可 作为 Fe(OH)2 向 Fe(OH)3 转化的反应或除 Fe(OH)2 杂质的反应现象：白色沉淀→灰绿色 →红褐色 Fe(OH)3 不与 O2 反应
2．铁的氢氧化物 (1)铁的氢氧化物的制备 NaOH 溶液、FeSO4 溶液、FeCl3 溶液 Fe(OH)3 Fe(OH)2 制备物质 操作 先生成白色絮状沉淀，白色 沉淀迅速变成灰绿色，最终 变成红褐色 FeSO4＋ 2NaOH===Fe(OH)2↓＋ Na2SO4 4Fe(OH)2＋O2＋ 2H2O===4Fe(OH)3
【解析】 把 Na2O2 加入到 FeCl2 溶液中后，Na2O2 与水反应生成 NaOH，NaOH 再与 FeCl2 反应。 ＋ － 【答案】 (1)Fe2 ＋2OH ===Fe(OH)2↓ (2)剧烈反应，有气泡产生，最终生成红褐色沉淀 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2NaOH＋FeCl2===Fe(OH)2↓＋2NaCl， 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 的比较 Fe(OH)2 Fe(OH)3 化学式 物理性质 白色固体，难溶于水 红褐色固体， 难溶于水 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 稳定性差， 受热易分解 化学 稳定性差， 分解产物复 △ 稳定性 2Fe(OH) 3=====Fe2O3 性质 杂 ＋3H2O
＋
铁等强还原剂
氯气等强氧化剂
Fe2
＋
(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(或明矾)，浑水会变 澄清 。
5．铜盐 (1)物理性质： ①铜元素的焰色反应为 绿色 。 ②硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐均能 溶于水；铜绿的主要成分 是 Cu2(OH)2CO3 ，其难溶于水。 (2)化学性质： ①铜的化学性质 不活泼 ，使用铜器皿比较安全。 ②铜盐属于 重金属 盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用， 使蛋白质 变性 而失去生理活性。
(
4．现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是 ) ＋ ＋ A．苹果汁中的 Fe2 变成 Fe3 ＋ B．苹果汁中含有 Cu2 － C．苹果汁中含有 OH ＋ D．苹果汁中含有 Fe3
【答案】
A
5．新买来的铝壶烧水，凡是水浸到的地方都变成黑色，这与水中 含有下列哪种可溶性盐有关( ) A．钙盐 B．铁盐 C．钠盐 D．镁盐
)
【答案】 B
3．下列关于铁矿石说法正确的是( ) A．赤铁矿的主要成分是 Fe3O4 B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入 KSCN 溶液，溶液变红色 D．FeO 俗称铁红
【解析】 赤铁矿的主要成分是 Fe2O3，A 选项错误；铁锈的主要 成分是 Fe2O3，但铁矿石的主要成分并不一定都是 Fe2O3，B 选项错误； 铁红是 Fe2O3，D 选项错误。 【答案】 C
现象
生成红褐色沉淀
化学方程式
FeCl3＋ 3NaOH===Fe(OH)3↓＋ 3NaCl
特别提醒 a．FeSO4 溶液与 NaOH 溶液反应生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅 速变成灰绿色，最后变成红褐色，是因为 Fe(OH)2 被氧化。 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 ＋ b．Fe2 极易被氧化，所以 FeSO4 溶液要现制现用。 ＋ c．为了防止 Fe2 被氧化，配制 FeSO4 溶液的蒸馏水和 NaOH 溶液 要煮沸，尽可能除去 O2。 d． 为了防止滴加 NaOH 溶液时带入空气， 可将吸有 NaOH 溶液的 长滴管伸入到 FeSO4 溶液的液面下，再挤出 NaOH 溶液。 ＋ e．为防止 Fe2 被氧化，还可以向盛有 FeSO4 溶液的试管中加入少 量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。
3．铁的氢氧化物
4.铁盐和亚铁盐 ＋ ＋ (1)Fe2 和 Fe3 的检验。
(2)Fe2 与 Fe3 的转化。 ①实验及现象。
＋ ＋
―→溶液由棕黄色变为浅绿色 ＋ ＋ 离子方程式：2Fe3 ＋Fe===3Fe2
―→无明显现象
―→溶液变为红色 ＋ ＋ － 离子方程式：2Fe2 ＋Cl2===2Fe3 ＋2Cl ②结论。 Fe3
2．(2015· 长沙高一检测)甲、 乙、 丙三种物质之间有如下转化关系： H2SO4 乙NH H2O丙――→ △ 甲 3· 甲――→ ――→ (1)若甲是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧 H2O 丙”转化的 3· 化钠溶液，则甲是________________。写出“乙NH ――→ 离子方程式：________________。 (2) 若 乙 溶 液 中 加 入 KSCN 溶 液 ， 有 红 色 出 现 ， 则 甲 物质 是 H2SO4 乙 ” 转 化 的 离 子 反 应 方 程 式 ： ________ 。 写 出 “ 甲 ――→ ____________________________________________________________ ____________。
【点拨】 FeCl2 溶液中加入 Na2O2，由于 Na2O2 具有强氧化性， 所以与 FeCl2 溶液中加入 NaOH 溶液相比较，反应更剧烈，不能认为 现象一致。
跟踪练习 1．按下图要求写出下列三个反应的化学方程式，属于离子反应的 写出离子方程式。 ①B―→C＋D；②E―→F；③F―→D。
【解析】 此题从反应转化过程来看，唯一能作为解题突破口的 是红褐色固体 F。结合题意不妨设 F 即为 Fe(OH)3 固体。由题可知，A 在不同条件下反应能得到 C 和 D， 而由 A 经反应得到的 B 在同一反应 中能产生 C 和 D，C 应为低价态，C 经反应得到 E，而 E 经 O2 氧化可 ＋ 得 F[Fe(OH)3]。由此可判断 E 为 Fe(OH)2，则 C 为 Fe2 ，所以 D 为 Fe3 ＋ ，而 B 则应是 Fe3O4， A 是 Fe。把推断的结论进行验证，符合题意。 ＋ ＋ ＋ 【答案】 ①Fe3O4＋8H ===Fe2 ＋2Fe3 ＋4H2O； ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3； ＋ ＋ ③Fe(OH)3＋3H ===Fe3 ＋3H2O。 【点拨】 铁在不同的条件下可以生成不同价态的化合物，＋ 2 ＋ ＋ 价 Fe、＋3 价 Fe 和 Fe3O4；Fe2 和 Fe3 都可以转化为对应的氢氧化物， ＋ ＋ 氢氧化物也可以和酸反应生成对应的 Fe2 和 Fe3 。
1 新情境· 激趣引航 铁是目前应用最广泛的金属材料。铁的化合物在生产、生活中有 着广泛的应用，如 Fe2O3 用作油漆和涂料的颜料，FeSO4 可作为人体补 铁剂，也可用作食品抗氧化剂。常见的含铁化合物还有哪些？它们有 何性质和用途？ 铁的化合物很多。氧化物主要有黑色的氧化亚铁、红棕色的三氧 化二铁和具有磁性的黑色四氧化三铁。含有铁元素的盐有硫酸亚铁、 氯化铁等。铁的氢氧化物为氢氧化亚铁和氢氧化铁。氢氧化亚铁是白 色固体，不溶于水，很不稳定，容易被氧化。硫酸亚铁与 NaOH 溶液 反应生成的氢氧化亚铁沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红 褐色。这是因为氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成了红褐色的氢氧化 铁。