铁及其化合物PPT课件
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铁及其化合物
一、铁 第四周期第VIII族，属过渡元素 化学性质
二、铁的化合物
1、铁的氧化物
化学式
化学 名称 俗名
FeO 氧化亚铁
Fe3O4 四氧化三铁 磁性氧化铁
Fe2O3 三氧化二铁
铁红
色态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
化合价
+2
+2、+3
+3
稳定性
与H+ 反应 铝热 反应
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入 __________________．
②除去蒸馏水中溶解的O2常采用____________的方法． ③生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的 NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液．这样 操作的理由是________________________________________．
【答案】 (2)①稀H2SO4和铁屑 ②NaOH溶液 ③检验试管Ⅱ出口 处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹④试管 Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入
(3)利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀．如图所示， 已知两电极的材料分别为石墨和铁．
①a电极的材料应为__________，电极反应式___________． ②电解液c可以是______(填编号)． A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液 【答案】 (3)①Fe Fe－2e－ === Fe2＋ ②BC
不稳定
稳定
稳定
FeO+2H+= Fe2++ H2O
Fe3O4+8H+=Fe2++ 2Fe3++4H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++ 3H2O
通式：2y Al + 3FexOy 高温 y Al2O3+3xFe
2、铁的氢氧化物
化学名
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2
Fe固体，不溶于水
化学 性质
制法
Fe(OH)2+2H+= Fe2++2H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
可溶性碱与亚铁盐溶液反应
Fe2++2OH—= Fe(OH)2↓
Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O
加热
2Fe(OH)3=Fe2O3+ 3H2O
可溶性碱与铁盐溶液反应
④显色反应：加苯酚 溶液显紫色
（2） ＋2价铁：呈浅绿色
沉淀性： Fe2++2OH-＝Fe(OH)2 ↓ 4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3 ↓
现象：和碱反应生成白色沉淀迅速变成灰绿色最 后变成红褐色沉淀，此现象用于鉴别Fe2+。
思考：配置Fe2+和Fe(OH)2时需要注意的事项： 排除装置内的氧气（例如加热煮沸、滴加油
油封、生成气体来排除氧气）
1．下列反应中，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺
序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并 在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液
④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④
B．③②①④
C．③①②④
D．①②③④
【答案】 B
红色。所以应先加入KSCN，如果溶液不变色，再加入氯水，
溶液变成红色，则可证明溶液中不含Fe3＋含有Fe2＋。
【答案】 C
4．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分 反应后，其结果是( )
A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变 B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显血红色 C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
【答案】 B
重点突破
Fe(OH)2的制取方法 Fe(OH)2具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧 化，因此制备Fe(OH)2是高考题常见考点．实验的 关键之处是隔绝空气、避免接触O2，防止Fe(OH)2 被氧化．
经典例题
下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案．请回答下列各问 题：
(1)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．
【答案】 A
3．欲证明某溶液中不含Fe3＋可能含有Fe2＋，进行如下实
验操作时最佳顺序为( )
①加入少量氯水 ②加入少量KMnO4溶液 ③加入少量 KSCN溶液
A．①③
B．③②
C．③①
D．①②③
【解析】 Fe3＋与KSCN溶液反应变红色，Fe2＋与KSCN溶
液不反应，但加入氧化剂后Fe2＋被氧化成Fe3＋，使KSCN变
【答案】 (1)①稀H2SO4、铁屑 ②煮沸 ③避免生成的 Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
(2)在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂 制备．
①在试管Ⅰ里加入的试剂是___________． ②在试管Ⅱ里加入的试剂是______. ③为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和 Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实 验步骤是____________________________． ④这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是 ___________________________________．
2、铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，
再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至
质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别
为( )
A．Fe(OH)3；Fe2O3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4
B．Fe(OH)2；FeO D．Fe2O3；Fe(OH)3
Fe3++3OH—= Fe(OH)3↓
3、铁的重要盐
（1） ＋3价铁：呈黄色
①沉淀性： Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓红褐色沉淀用于鉴别Fe3+ ②水解性： a、和CO32- 、HCO3-、双水解,写出方程式 b、制氢氧化铁胶体Fe3++3H2O(沸水)＝Fe(OH)3＋3H+ ③络合性： 用于鉴别Fe3+ Fe3++3SCN-＝Fe(SCN)3 血红色溶液
③d为苯，其作用是____________________，在加入苯之 前对电解液c应作何简单处理？________________.
④为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 ____________(填编号)．
一、铁 第四周期第VIII族，属过渡元素 化学性质
二、铁的化合物
1、铁的氧化物
化学式
化学 名称 俗名
FeO 氧化亚铁
Fe3O4 四氧化三铁 磁性氧化铁
Fe2O3 三氧化二铁
铁红
色态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
化合价
+2
+2、+3
+3
稳定性
与H+ 反应 铝热 反应
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入 __________________．
②除去蒸馏水中溶解的O2常采用____________的方法． ③生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的 NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液．这样 操作的理由是________________________________________．
【答案】 (2)①稀H2SO4和铁屑 ②NaOH溶液 ③检验试管Ⅱ出口 处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹④试管 Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入
(3)利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀．如图所示， 已知两电极的材料分别为石墨和铁．
①a电极的材料应为__________，电极反应式___________． ②电解液c可以是______(填编号)． A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液 【答案】 (3)①Fe Fe－2e－ === Fe2＋ ②BC
不稳定
稳定
稳定
FeO+2H+= Fe2++ H2O
Fe3O4+8H+=Fe2++ 2Fe3++4H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++ 3H2O
通式：2y Al + 3FexOy 高温 y Al2O3+3xFe
2、铁的氢氧化物
化学名
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2
Fe固体，不溶于水
化学 性质
制法
Fe(OH)2+2H+= Fe2++2H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
可溶性碱与亚铁盐溶液反应
Fe2++2OH—= Fe(OH)2↓
Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O
加热
2Fe(OH)3=Fe2O3+ 3H2O
可溶性碱与铁盐溶液反应
④显色反应：加苯酚 溶液显紫色
（2） ＋2价铁：呈浅绿色
沉淀性： Fe2++2OH-＝Fe(OH)2 ↓ 4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3 ↓
现象：和碱反应生成白色沉淀迅速变成灰绿色最 后变成红褐色沉淀，此现象用于鉴别Fe2+。
思考：配置Fe2+和Fe(OH)2时需要注意的事项： 排除装置内的氧气（例如加热煮沸、滴加油
油封、生成气体来排除氧气）
1．下列反应中，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺
序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并 在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液
④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④
B．③②①④
C．③①②④
D．①②③④
【答案】 B
红色。所以应先加入KSCN，如果溶液不变色，再加入氯水，
溶液变成红色，则可证明溶液中不含Fe3＋含有Fe2＋。
【答案】 C
4．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分 反应后，其结果是( )
A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变 B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显血红色 C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
【答案】 B
重点突破
Fe(OH)2的制取方法 Fe(OH)2具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧 化，因此制备Fe(OH)2是高考题常见考点．实验的 关键之处是隔绝空气、避免接触O2，防止Fe(OH)2 被氧化．
经典例题
下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案．请回答下列各问 题：
(1)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．
【答案】 A
3．欲证明某溶液中不含Fe3＋可能含有Fe2＋，进行如下实
验操作时最佳顺序为( )
①加入少量氯水 ②加入少量KMnO4溶液 ③加入少量 KSCN溶液
A．①③
B．③②
C．③①
D．①②③
【解析】 Fe3＋与KSCN溶液反应变红色，Fe2＋与KSCN溶
液不反应，但加入氧化剂后Fe2＋被氧化成Fe3＋，使KSCN变
【答案】 (1)①稀H2SO4、铁屑 ②煮沸 ③避免生成的 Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
(2)在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂 制备．
①在试管Ⅰ里加入的试剂是___________． ②在试管Ⅱ里加入的试剂是______. ③为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和 Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实 验步骤是____________________________． ④这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是 ___________________________________．
2、铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，
再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至
质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别
为( )
A．Fe(OH)3；Fe2O3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4
B．Fe(OH)2；FeO D．Fe2O3；Fe(OH)3
Fe3++3OH—= Fe(OH)3↓
3、铁的重要盐
（1） ＋3价铁：呈黄色
①沉淀性： Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓红褐色沉淀用于鉴别Fe3+ ②水解性： a、和CO32- 、HCO3-、双水解,写出方程式 b、制氢氧化铁胶体Fe3++3H2O(沸水)＝Fe(OH)3＋3H+ ③络合性： 用于鉴别Fe3+ Fe3++3SCN-＝Fe(SCN)3 血红色溶液
③d为苯，其作用是____________________，在加入苯之 前对电解液c应作何简单处理？________________.
④为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 ____________(填编号)．