探究氢氧化铝的两性-PPT课件

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3.铁的化学性质活泼,为什么可以用铁罐贮存和运输浓硫酸 和浓硝酸? 提示:常温下,铁遇浓 H2SO4、浓硝酸发生“钝化”。
4.能否通过化合反应的方法制得 FeCl3、FeCl2、Fe(OH)3?若 能,写出反应的化学方程式。 提示:能;2Fe+3Cl2==△===2FeCl3, 2FeCl3+Fe===3FeCl2,
方法二:还原性气体保护法 用 H2 将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与 NaOH 溶液 混合,这样可长时间观察到白色沉淀。如图 2 所示。 方法三:电解法 用铁作阳极,电解 NaCl(或 NaOH)溶液,并在液面上覆盖 苯或煤油,如图 3 所示。
图3
1.下列各图示中,能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是 ________。
(4)与某些盐溶液的反应: ①与 CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Fe2++Cu。 ②与 FeCl3 溶液反应的离子方程式: 2Fe3++Fe===3Fe2+ 。
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2013·新课标全国卷Ⅱ)浓盐酸与铁屑反应的离子方程式:2Fe
(3)铁在纯氧中燃烧得到的产物为 Fe3O4,铁元素的价态为 +2、+3 价。
(4)铁与稀硝酸反应产物的判断: ①当 HNO3 过量时: 反应原理:Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O, 铁元素的存在形式为 Fe3+,铁元素的价态为+3 价。 ②当 Fe 过量时: 反应原理:3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O, 铁元素的存在形式为 Fe2+,铁元素的价态为+2 价。 ③当14<nnHFNeO 3<38时: 铁元素的存在形式为 Fe2+和 Fe3+,铁元素的价态为+2、+3 价。
2.用下列方法可制得白色的 Fe(OH)2 沉淀:用不含 Fe3+的 FeSO4 溶液与用不含 O2 的蒸馏水配制的 NaOH 溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4 溶液时还需加入_______。 (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 溶液液面下,再挤出 NaOH 溶液。 这样操作的理由是___________________________________ ___________________________________________________。
1.下列物质反应后一定有+3 价铁生成的是________。 ①过量的 Fe 与 Cl2 加热时发生反应 ②Fe 与过量稀 H2SO4 反应后,再向其中加 KNO3 ③Fe 与过量的 S 加热时发生反应 ④Fe(NO3)2 溶液中加少量盐酸 ⑤Fe 和 Fe2O3 的混合物溶于盐酸中
2.在一定量的稀 HNO3 中慢慢加入铁粉,得到 的 Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物 质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确 答案的序号填在相应的横线上。 ①Fe3+ ②Fe2+ ③Fe、Fe2+ ④Fe2+、Fe3+ (1)AB 段铁元素以________形式存在。 (2)BC 段铁元素以________形式存在。 (3)CD 段铁元素以________形式存在。
2.解析:向稀硝酸中加入铁粉,开始时稀硝酸过量应生成 Fe3+, 故 AB 段铁元素以 Fe3+形式存在。随着铁粉的增加,溶液中 的 Fe3+与 Fe 反应生成 Fe2+。故最终全部转化成 Fe2+,而 CD 段铁元素以 Fe2+形式存在。 答案:(1)① (2)④ (3)③
1.铁的氧化物
化学式
1.解析:Fe 与 Cl2 反应只生成 FeCl3;Fe 与 S 反应只生成 FeS; Fe―过―量―稀―H―2S―O→4 Fe2+―H―+、―N―O→3- Fe3+;Fe2+―H―+、―N―O→- 3 Fe3+; Fe2O3 溶于盐酸生成 Fe3+,当混合物中 Fe 不足时,溶液中仍 有 Fe3+,当 Fe 足量时,溶液中无 Fe3+。 答案:①②④
1.解析:因为 Fe(OH)2 在空气中很容易被氧化为红褐色的 Fe(OH)3,即发生 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。因此 要较长时间看到 Fe(OH)2 白色沉淀,就要排除装置中的氧气或 空气。①、②原理相同,都是先用氢气将装置中的空气排尽,
并使生成的 Fe(OH)2 处在氢气的保护中;③的原理为铁作阳极 产生 Fe2+,与电解水产生的 OH-结合生成 Fe(OH)2,且液面用 汽油保护,能防止空气进入;⑤中液面加苯阻止了空气进入; ④由于带入空气中的氧气,能迅速将 Fe(OH)2 氧化,因而不能 较长时间看到白色沉淀。 答案:①②③⑤
中燃烧生成 FeCl2
(× )
(5)(2012·重庆高考)铁与硫混合共热生成 FeS2。
(× )
(6)铁与 CuSO4 溶液反应,能置换出铜。
(√ )
2.日常生活中的铁制品为什么易生锈?铁锈的主要成分是什 么? 提示:日常生活中的铁制品不纯、常含有碳等杂质。铁制品 在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀而生锈。铁锈的主要成分 是 Fe2O3。
4.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色 沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为 止,得到红棕色残渣,你能否确定上述沉淀和残渣的成分吗? 提示:沉淀的成分是Fe(OH)2,残渣的成分是Fe2O3。
制备 Fe(OH)2 常用的三种方法 由于 Fe(OH)2 具有很强的还原性,易被氧化为 Fe(OH)3,在 实验室中制备 Fe(OH)2,并使 Fe(OH)2 长时间保持白色沉淀状态, 成为物质制备实验探究的热点。 1.制备原理:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓。
2.铁的氢氧化物
化学式 色态
Fe(OH)2
白色固体
Fe(OH)3
红褐色固体
与盐酸反应 受热分解
Fe(OH)2+2H+=== Fe(OH)3+3H+===
Fe2++2H2O
Fe3++3H2O
2Fe(OH)3==△===Fe2O3+3H2O
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
制法
可溶性铁盐与碱反应: 可溶性亚铁盐与碱反应:
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2013·大纲全国卷)磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为:
3Fe2++4H++NO- 3 ===3Fe3++NO↑+3H2O。
(× )
(2)氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为:Fe(OH)3+3H+
===Fe3++3H2O。
(× )
FeO
俗名
铁的氧化物与氢氧化物
Fe2O3 铁红
Fe3O4 磁性氧化铁
颜色状态 溶解性
铁的化合价
黑色 粉末 难溶于水
+2
与H+反应的 FeO+2H+=== 离子方程式 Fe2++H2O
红棕色 粉末 难溶于水 +3
Fe2O3+6H+=== 2Fe3++3H2O
黑色 晶体(有磁性)
难溶于水
+2、+3 Fe3O4+8H+=== Fe2++2Fe3++ 4H2O
2. 解析:(1)Fe2+易水解,要加入稀硫酸防止其水解;Fe2+ 易被空气中的 O2 氧化,要加 Fe 粉防止 Fe2+被氧化。 (2)气体的溶解度随温度升高而降低,所以煮沸后的水中 解的 O2 较少。 答案:(1)稀硫酸、铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的 Fe(OH)2 沉淀接触 O2
Fe2+、Fe3+的相互转化及检验
第三节
铁及其化合物
明考纲要求
1.了解铁的主要性质及 应用。
2.了解铁的重要化合物 的主要性质及应用。
理主干脉络
铁的性质及应用
1.铁的物理性质 纯铁具有金属的共性,如具有 银白色 金属光泽和良好 的延展性,是电和热的良导体,具有能被 磁铁 吸引的特性, 纯铁有很强的抗腐蚀能力。
2.铁的化学性质
铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2 价和 +3 价。
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
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铁反应后元素价态的判断方法
(1)铁与弱氧化剂(如:S、I2、H+、Fe3+、Cu2+)等反应所得 产物为 Fe2+,铁元素的价态为+2 价,如:Fe+I2==△===FeI2。
(2)铁与强氧化剂(如:Cl2、Br2、浓 H2SO4、硝酸等)反应所 得产物为 Fe3+,铁元素的价态为+3 价。如 2Fe+3Br2===2FeBr3。
3.Fe2+与 Fe3+的转化
Fe2+
强氧化剂,如①酸性条件下H2O2、②稀HNO3 还原剂,如③Fe、④H2S
Fe3+
上述转化关系中标号反应的离子方程式为: ① 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O ; ② 3Fe2++NO3-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O ;
Fe3++3OH-===
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
Fe(OH)3↓
二者的 关系
空气中,Fe(OH)2 能够非常迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3,现象是 白色沉淀 迅速变成 灰绿 色,最 后变成 红褐 色,化学方程式为__4_F_e_(O__H_)_2_+__O_2_+__
_2_H__2O__=_=_=_4_F_e_(_O_H__)_3 _
(1)与非金属单质的反应: ①与 O2 的反应: 常温下:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为 Fe2O3 。 点燃时: 3Fe+2O2=点==燃==Fe3O4 。
②与 Cl2 的反应: 2Fe+3Cl2=点==燃==2FeCl3 。 ③与 S 的反应: Fe+S==△===FeS 。
(2)与水的反应:
(3)Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3,所以不能通过化合反应制
取Fe(OH)3。
(× )
(4)Fe(OH)2在空气中加热,可得到FeO。
( ×)
(5)向硫酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液,边加边搅拌,即可制得
白色的氢氧化亚铁。
(× )
(6)Fe2O3是红棕色粉末,俗称铁红,常用作红色油漆和涂料。 (√ )
2.将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。
①Fe2O3 ②Fe(OH)2
a.红褐色 b.红棕色
A.具有较强的还原性 B .易被氧化成灰绿色
最终变成红褐色
③Fe(OH)3 ④Fe2+
c.白色 d.棕黄色
C.红色油漆、涂料 D.受热分解成红棕色粉末
⑤Fe3+
e.浅绿色
E.具有较强的氧化性
3.某铁的氧化物溶于盐酸中,然后滴加 KSCN 溶液显红色,该铁 的氧化物一定是 Fe2O3 吗? 提示:不一定,若为Fe3O4,同样会产生上述现象。
1.亚铁盐 含有 Fe2+的溶液呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。 (1)氧化性:Fe2+与 Zn 反应的离子方程式: Zn+Fe2+===Fe+Zn2+ ;
(2)还原性:Fe2+与 Cl2 反应的离子方程式: 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 。
2.铁盐 (1)氧化性: 含 Fe3+的溶液呈黄 色,Fe3+具有较强的氧化性。 ①Fe3+与 Cu 反应的离子方程式: 2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+ 。 ②Fe3+与 I-反应的离子方程式: 2Fe3++2I-===2Fe2++I2 。 (2)特性: 含有 Fe3+的盐溶液遇 KSCN 溶液变成 红 色。
常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应: 3Fe+4H2O(g)=高==温==Fe3O4+4H2 。
(3)与酸的反应: ①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。 ②与氧化性酸: 遇冷的浓硫酸或浓硝酸 钝化 ,与稀硝酸或在加热条件下与浓
硫酸、浓硝酸反应无 H2 产生。
+6H+===2Fe3++3H2↑
(× )
(2)(2011·重庆高考)Fe 分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。
(× )
(3)(2012·山东高考)Fe 与稀 HNO3、稀 H2SO4 反应均有气泡产生,
说明 Fe 与两种酸均发生置换反应。
(×)
(4)(2012·天津高考)Fe 在足量 Cl2 中燃烧生成 FeCl3,在少量 Cl2
2.成功关键:(1)溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质。(2)制 备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
3.常用方法: 方法一:有机覆盖层法 将吸有 NaOH 溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上
覆盖一层苯或煤油(不能用 CCl4),以防止空气与 Fe(OH)2 接触发 生反应,如图 1 所示。
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