人教版(2019)高中化学必修第一册第三章 铁 金属材料复习-课件

Fe3+ NaOH溶液 Fe(OH)3 △ Fe2O3
酸
−
Fe2+
沉淀法测 Fe2O3质量
任务二 测定墨粉中四氧化三铁的含量 沉淀法
方案1 资料：Fe3O4 + 8H+
2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
a g 过量稀H2SO4
滤液
足量NaOH溶液 Fe(OH)2
墨粉 过滤 (含Fe3+、 Fe2+ )
Fe(OH)3
Fe2O3
测氧化铁 质量
O2 H2O △
Fe(OH)3
任务二 测定墨粉中四氧化三铁的含量
沉淀法 方案2 资料：Fe3O4 + 8H+ 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
a g 过量稀H2SO4
滤液
墨粉 过滤 (含Fe3+、 Fe2+
氧化剂 )
溶液 (含Fe3+)
足量NaOH
溶液
△
MnO−4 +5Fe2+ +8H+
Mn2+ +5Fe3+ +4H2O
(Fe3O4 ～ 1Fe2+、2Fe3+ ～ 3Fe2+) ( 5Fe2+～1MnO−4 )
5Fe3O4 ～ 3MnO4-
任务二 测定墨粉中四氧化三铁的含量
思考3 已知墨粉a g，通过方案3充分反应，消耗c mol/L KMnO4 溶液V L，请计算墨粉中四氧化三铁的含量？
a g 过量稀H2SO4
墨粉 过滤
滤液 (含Fe3+ Fe2+
还原剂 ) Fe
溶液 (含Fe2+)
Zn
KMnO4
Cu
溶液
I−
溶液
(含Fe3+)
思考2 如何选择还原剂，确保后续反应无干扰？
任务二 测定墨粉中四氧化三铁的含量
方案3 资料：Fe3O4 + 8H+ 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
a g 过量稀H2SO4
铁 金属材料复习
已知某品牌墨粉的成分如下： 炭黑、某一种铁的氧化物（20～30%）、 粘结树脂、电荷调节剂、添加剂等
任务一 请设计实验方案，检验墨粉中是哪一 种铁的氧化物。
方案1
物理方法 看颜色
测磁性
FeO
Fe3O4 Fe2O3
炭黑 干扰
Fe3O4有磁性，可被磁铁吸引
任务一 请设计实验方案，检验墨粉中是哪 一种铁的氧化物。
思考2 你能尝试推测n(Fe2+):n(Fe3+):n(OH- )的理论
物质的量比吗？
Fe2+ + 2Fe3+ + 8OH-
Fe3O4 + 4H2O
从墨粉中Fe3O4检验、测定、制备,看物质转化
1.元素的存在形式多样
2.物质转化是有规律的
氧化 还原
酸碱
沉淀
3.物质转化是多途径的
4.物质转化是有条件，可调控 途径 原料 环保 安全...
5Fe3O4 ～ 3MnO4-
5×232 g
3 mol
m(Fe3O4) g
cV mol
m(Fe3O4) ＝
5×232 g ×cV mol
3 mol
1160cV
＝3 g
ω(Fe3O4)
＝
m(Fe3O4) m(墨粉)
×100%＝ 1136a0cV×100%
任务三 制备四氧化三铁
方案1
Fe 纯O2 点燃
滤液
KSCN 溶液
溶液变红
结论 墨粉中含有的某一种铁的氧化物 是四氧化三铁。
任务一 请设计实验方案，检验墨粉中是哪一种 铁的氧化物。
思考3 完整叙述实验操作流程，并得出结论！
盐酸？
墨粉 过滤
滤液
KSCN 溶液
溶液褪色 溶液变红
思考4 有的同学设计加入盐酸溶解墨粉，是否可行？
图解激光打印机原理
任务二 测定墨粉中四氧化三铁的含量
变红
Fe2O3 酸
✔KSCN
溶液
Fe3+
NaOH溶液
Fe(OH)3
Fe3O4 FeO
Cl2水
−
✔ H2O2溶液
KMnO4酸性溶液
酸
Fe2+ NaOH溶液 Fe(OH)2
任务一 请设计实验方案，检验墨粉中是哪一种 铁的氧化物。
思考3 完整叙述实验操作流程，并得出结论。
溶液褪色
过量稀H2SO4
墨粉
过滤
H2O(g) 高温
Fe3O4
工业制备物质
环保
经济 原料来源
制备难度
任务三 制备四氧化三铁
方案2 资料工业上采用化学共沉淀法制备纳米磁性Fe3O4：
将亚铁盐和铁盐溶液按照一定比例混合，将碱性沉淀剂
快速加入到上述混合盐溶液中，搅拌、反应一段时间后，
即可得到纳米磁性Fe3O4粒子。
思考1 该反应是否为氧化还原反应？
资料：Fe3O4 + 8H+
2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
方案2
化学方法 看反应
墨粉中其他成分 与酸不反应
Fe2O3 Fe3O4 FeO
加酸 Fe3+ 溶解
Fe2+
思考1 你了解Fe3O4中铁元素的化合价吗？
思考2 如何检验Fe2+和Fe3+ ？
资料：Fe3O4 + 8H+
2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
取反应后溶液适量，加入KSCN溶液， 若溶液不变红，则证明滤液中Fe3+与铜 粉已反应完全。
任务二 测定墨粉中四氧化三铁的含量
思考3 已知墨粉a g，通过方案3充分反应，消耗c mol/L KMnO4 溶液V L，请计算墨粉中四氧化三铁的含量？
资料：Fe3O4 +8H+ 2Fe3+ +Cu
2Fe3+ +Fe2+ +4H2O 2Fห้องสมุดไป่ตู้2+ +Cu2+
墨粉 过滤
滤液 (含Fe3+ Fe2+
足量Cu ) 过滤
溶液 (含Fe2+)
KMnO4 溶液
溶液 (含Fe3+) 思考3 设计实验，确定铜粉与Fe3+已反应完全？
思考3 设计实验，确定铜粉与滤液中Fe3+已反应完全？
滤液
足量Cu 溶液
(含Fe3+ Fe2+ ) 过滤 (含Fe2+)
是否有 Fe3+剩余
Fe2O3
Fe(OH)3
测氧化铁
质量
任务二 测定墨粉中四氧化三铁的含量
Fe3O4
酸
Fe3+
Zn Fe Cu I−
Cl2水 H2O2溶液 KMnO4酸性溶液
Fe2+
测溶KM液nO体4酸积性
任务二 测定墨粉中四氧化三铁的含量
方案3 资料：Fe3O4 + 8H+ 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
Fe3O4 酸
Fe3+
−
NaOH溶液
Fe(OH)3 △ Fe2O3
O2 沉淀法测 H2O Fe2O3质量
Fe2+ NaOH溶液 Fe(OH)2
Fe3O4 ～ 1Fe2+、2Fe3+ ～ 3Fe(OH)3 ～ 1.5Fe2O3 2Fe3O4 ～ 3Fe2O3
任务二 测定墨粉中四氧化三铁的含量
Fe3O4