第三章 第二节 第3课时

第3课时铁的重要化合物

[学习目标定位] 1.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。2.掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法及其相互转化。3.了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备方法。4.了解铜盐等化合物的性质及用途。

一、铁的氧化物

1．物理性质

2.化学性质

(1)氧化亚铁不稳定，在空气中受热易被氧化为Fe3O4。

(2)氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，与非强氧化性酸反应生成盐和水。

(3)写出氧化亚铁和氧化铁分别与盐酸反应的离子方程式：

①氧化亚铁FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O。

②氧化铁Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。

3．主要用途

氧化铁常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料。

(1)Fe的常见化合价只有＋2价和＋3价，Fe3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe2O3的形式。

(2)FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。

(3)Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式相加。

(4)FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价。

例

1金属单质A可发生以下反应。试推断：

(1)写出下列物质的化学式(B写主要成分)：

A 、

B 、

C 、

D 、

E 。

(2)写出反应③和⑤的离子方程式：

③；⑤。

答案(1)Fe Fe2O3Fe3O4Cu H2

(2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

解析推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。如本题中结合B、C 的颜色及与CuCl2、稀盐酸反应的性质可推知A为Fe。

二、铁的氢氧化物

1．铁的氢氧化物的制备

实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示：

(1)图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成。 反应的离子方程式是Fe 3＋

＋3OH －

===Fe(OH)3↓。

(2)图乙实验中先观察到有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的方程式是 ①Fe 2＋

＋2OH －

===Fe(OH)2↓(白色)； ②4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3。 2．铁的氢氧化物的性质

(1)氢氧化铁和氢氧化亚铁都是不溶性碱，都能与酸反应生成盐和水。 写出它们分别与盐酸反应的离子方程式： ①Fe(OH)3＋3H ＋

===Fe 3＋

＋3H 2O ， ②Fe(OH)2＋2H ＋

===Fe 2＋

＋2H 2O 。

(2)不稳定，受热易分解，其化学方程式分别为 ①Fe(OH)3：2Fe(OH)3=====△

Fe 2O 3＋3H 2O ， ②Fe(OH)2：Fe(OH)2=====△FeO ＋H 2O 。 特别提示

铁的氢氧化物的制取方法是相应盐和碱反应。制取氢氧化亚铁时，常得到红褐色沉淀是因为Fe(OH)2极易被空气中的O 2氧化成Fe(OH)3。所以为了防止NaOH 溶液加入时带入空气，可将吸有NaOH 溶液的长胶头滴管伸入到FeSO 4液面以下，再挤出NaOH 溶液。

例

2用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2沉淀。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，除加硫酸防止生成Fe(OH)2外，还需加入。

(2)除去蒸馏水中溶解的O2，常采用的方法。

(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是。

答案(1)铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2转化成Fe(OH)3沉淀

三、铁盐与亚铁盐

1．Fe2＋、Fe3＋的检验方法

(1)观察法：浅绿色溶液中含有Fe2＋；棕黄色溶液中含有Fe3＋。

(2)加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为Fe2＋；若直接产生红褐色沉淀的为Fe3＋。

(3)加KSCN：无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋；若溶液直接变红色的为Fe3＋。2．Fe2＋与Fe3＋的转化

如下图所示

(1)在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液不变色，再加入氯水后，溶液变成红色。

(2)上述实验中有关反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

(3)由上述实验可知：Fe3＋遇到较强的还原剂，会被还原成Fe2＋；Fe2＋在较强氧化剂的作用下，会被氧化成Fe3＋。

(1)Fe只具有还原性。可被弱氧化剂(H＋、S、Fe3＋等)氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。

(2)Fe2＋既有氧化性又有还原性。可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被还原

剂(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。

(3)Fe3＋只具有氧化性，可被弱还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。

例3已知有以下物质的相互转化：

(1)B的化学式为；D的化学式为。

(2)写出由E转变成F的化学方程式：

。

(3)常用(填试剂名称)检验G中的阳离子，其现象为。

(4)向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为。

答案(1)FeCl2KCl(2)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3(3)KSCN溶液棕黄色溶液变为红色溶液(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

四、铜盐

1．物理性质

硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐可溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，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，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。3．铜及其化合物的颜色

①Cu：紫红色②CuO：黑色

③Cu(OH)2：蓝色④CuSO4：白色

⑤CuSO4·5H2O：蓝色⑥CuCl2：棕黄色