鐵及其化合物

第11單元幾種重要的金屬第4~5課時鐵及其化合物課前熱身1下列有關(guān)純鐵的描述正確的是()A.熔點比生鐵低B.與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵快.C.在潮濕空氣中比生鐵易生銹.D.在冷的濃硫酸中可鈍化.D2下列除去雜質(zhì)的實驗方法正確的是

A．除去CO中少量O2：通過灼熱的Cu網(wǎng)后再收集氣體

B．除去K2CO3固體中少量NaHCO3：置于坩堝中加熱

C．除去苯中溶有的少量苯酚：加入適量濃溴水反應(yīng)后過濾

D．除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2：加入稍過量雙氧水后放置

D3、下列各物質(zhì)中，不能由組成它的兩種元素的單質(zhì)直接化合而得到的是()A、FeSB、Fe3O4C、FeCl3D、FeCl2

D4.某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+四種陽離子，若向其中加入過量的氫氧化鈉并微熱攪拌，再加入鹽酸，溶液中大量減少的陽離子是()A、NH4+B、Mg2+

C、Fe2+D、Al3+AC5.05年理綜3）A、B兩種固體，都由甲、乙兩種元素組成。在A、B中，甲、乙兩種元素的原子個數(shù)比分別為1：1和1：2，高溫煅燒A、B時，產(chǎn)物都是C（固體）和D（氣體）。由D可制得E（酸）。E和另一種酸組成的混合酸跟甲苯反應(yīng)可生成三硝基甲苯。C與E的稀溶液反應(yīng)得到溶液F，往F溶液中加入氫氧化鈉溶液，有紅褐色沉淀生成，該沉淀經(jīng)灼燒后轉(zhuǎn)變成C。往F溶液中加入甲元素的單質(zhì)得到溶液G。試根據(jù)以上信息填寫下列空白：

（1）A的化學(xué)式（分子式）是

；

（2）B煅燒生成C和D的化學(xué)方程式是

；甲元素的單質(zhì)與F溶液反應(yīng)的離子方程式是

；

（3）往G溶液中加入NaOH溶液發(fā)生的現(xiàn)象是

；

Fe(OH)2FeOFe2+Fe(OH)3Fe3O4Fe2O3FeFe3+mFe(OH)2·nFe(OH)3鐵及其化合物知識網(wǎng)絡(luò)+26282141、過渡元素概念

2、原子結(jié)構(gòu)：Fe位于第

周期第

族，屬于過渡元素；原子結(jié)構(gòu)示意圖

常見離子

。3、物理性質(zhì)：

（1）純鐵晶體

色，抗蝕能力強；常用鐵含

，熔點降低，抗蝕力減弱。（2）具有一般金屬的物理通性

。四VIIIFe2+Fe3+電和熱的良導(dǎo)體、延展性;C銀白特性:能被磁體吸引，具鐵磁性.要點·疑點·考點4、鐵的化學(xué)性質(zhì)：（1）與非金屬反應(yīng)（2）與水反應(yīng)（3）與酸反應(yīng)（4）與鹽溶液反應(yīng)（1）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)①與O2反應(yīng)常溫，干燥時與O2不反應(yīng)常溫，潮濕時空氣中電化腐蝕加熱時，3Fe+2O2==Fe3O4高溫②與Cl2反應(yīng)加熱才反應(yīng)，2Fe+3Cl2==2FeCl3

（液氯可用鋼瓶）高溫③與S反應(yīng)加熱時，F(xiàn)e+S==FeS高溫（2）、與水反應(yīng)：高溫常溫下通常不與水反應(yīng)高溫時可以反應(yīng)，方程式：常溫下濃硝酸、濃硫酸使鐵發(fā)生鈍化，在加熱條件下鐵被氧化；稀硝酸能使鐵迅速發(fā)生氧化反應(yīng)。

（3）與酸反應(yīng)a.與非氧化性酸反應(yīng)，如鹽酸、稀硫酸。b.與氧化性酸反應(yīng)，如硝酸、濃硫酸。Fe+2H+==Fe2++H2↑Fe+NO3-+4H+==Fe3++2H2O+NO

↑3Fe+2NO3-+8H+==3Fe2++4H2O+2NO

↑思考：一定質(zhì)量的鐵溶于一定量的稀硝酸中，則鐵與稀硝酸中HNO3的物質(zhì)的量之比為（）

①1：4②3：8③3：16④2：9（4）與鹽溶液反應(yīng)Fe+2FeCl3=3FeCl2Fe+CuCl2=FeCl2+CuFeFe3+弱氧化劑：I2、S、Fe3+及金屬活動性順序表中鐵后面的金屬陽離子強氧化劑：

Cl2、Br2、HNO3、MnO4--、H2O2、濃H2SO4Fe3O4（O2和水在一定條件下）Fe2+二、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物氧化亞鐵FeO三氧化二鐵Fe2O3四氧化三鐵Fe3O4（FeO?Fe2O3）色態(tài)俗稱鐵元素價態(tài)溶解性穩(wěn)定性與酸反應(yīng)

黑色粉末

紅棕色粉末

黑色晶體

+2+3+2、+3難溶于水難溶于水難溶于水不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定FeO+2H+＝Fe2++H2OFe2O3+6H+＝2Fe3++3H2OFe3O4+8H+＝

2Fe3++Fe2++4H2O鐵紅磁性氧化鐵2、鐵的氫氧化物氫氧化亞鐵Fe(OH)2

氫氧化鐵Fe(OH)3

制法顏色溶解性穩(wěn)定性Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓

(隔絕空氣)

Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓白色紅褐色難溶于水難溶于水受熱易分解極易被空氣中氧氣氧化成氫氧化鐵4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)32Fe(OH)3==

Fe2O3+3H2O△思考：Fe(OH)2不穩(wěn)定易被氧化，那么制備Fe(OH)2應(yīng)注意哪些問題？1、使用新制的FeSO4

2、使用加熱煮沸法驅(qū)除氧氣的氫氧化鈉溶液3、滴管末端伸入液面以下4、有時可以采用液封（有機溶劑）5、特殊的裝置和方法（）1、Fe(OH)2的制備方法一：用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。（1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入?（2）除去蒸餾水中溶解的O2常采用的方法。（3）生成白色氫氧化亞鐵沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是?鐵粉和少量H2SO4加熱煮沸避免帶入空氣而使Fe(OH)2氧化,從而導(dǎo)致看不到白色沉淀。重點注意點ⅰ.電解法思考：電解制取Fe（OH）2時用什么作電極材料和電解質(zhì)溶液？ⅱ：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。（1）在試管Ⅰ里加入的試劑是:（2）在試管Ⅱ里加入的試劑是:（3）為了制得白色的氫氧化亞鐵沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是:（4）這樣生成的氫氧化亞鐵沉淀能較長時間保持白色，其理由是?稀H2SO4和FeNaOH溶液容器內(nèi)只有H2而無空氣,Fe(OH)2不易被氧化打開止水夾,使Ⅰ管開始反應(yīng)一段時間后再夾緊止水夾總結(jié)：Fe、Fe、Fe之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系+2+3FeFe+2Fe+3SI2Cu2+Fe3+H+ZnAlCOH2O2Cl2Br2H2O2HNO3H2SO4(濃)AlCOH2FeCuSO2S2-I-SO32-

O2Cl2Br2HNO3H2SO4(濃)AlZnCCOH2

“鐵三角”中重要的離子反應(yīng)式或化學(xué)方程式：

①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O③2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

④2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+⑤2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-

⑥2Fe3++2I-=2Fe2++I2⑦2Fe3++Fe=3Fe2+

⑧3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe⑨3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2

⑩Fe2O3+3CO2Fe+3CO2二價鐵鹽與三價鐵鹽的相互轉(zhuǎn)化

(1)二價鐵鹽既有氧化性又有還原性，以還原性為主。亞鐵鹽溶液在保存時，應(yīng)在溶液中放少量鐵粉以防其被氧化，同時滴加少量的相應(yīng)酸以防其水解。①硫酸亞鐵在空氣中變質(zhì)的化學(xué)方程式：12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3②硫酸亞鐵溶液被次氯酸鈉氧化的化學(xué)方程式：6FeSO4+3NaClO+3H2O=2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)3↓+3NaCl

二價鐵在氧化過程中由于價態(tài)升高，需結(jié)合更多的陰離子，陰離子的來源主要有兩個途徑：一是酸化，二是還原產(chǎn)物。(2)三價鐵鹽具有較強的氧化性和水解程度。①氯化鐵腐蝕銅：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2②氯化鐵氧化二氧化硫：

SO2+2FeCl3+H2O=H2SO4+2FeCl2+2HCl

三價鐵在還原過程中價態(tài)降低，結(jié)合陰離子數(shù)目減少，多出的陰離子形成酸或其他鹽。③在FeCl3溶液中加入碳酸鹽、金屬氧化物以及較活潑金屬時，常需考慮促進Fe3+水解的反應(yīng)；且在保存Fe3+的溶液時，需加入相應(yīng)的酸抑制水解。思考：在MgCl2溶液中含少量Fe3+，可加入哪種物質(zhì)后過濾而除去Fe3+？解題回顧：對難水解的金屬活潑性的強酸鹽中含F(xiàn)e3+時，?？杉尤胂鄳?yīng)金屬的氧化物、碳酸鹽、氫氧化物金屬單質(zhì)等而促進Fe3+離子水解，過濾除去。三、Fe3+離子的檢驗Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+（血紅色）

Fe2+與SCN-反應(yīng)不顯色，故檢驗Fe3+的存在可用含SCN-離子的溶液作試劑。討論：如何鑒別Fe2+與Fe3+？1、通過顏色比較

2、通過加堿觀察現(xiàn)象3、加kSCN觀察顏色4、加苯酚觀察顏色

直接觀色與KSCN與苯酚顯色反應(yīng)利用

氧化反應(yīng)利用與銅片與淀粉KI試紙鑒別方法

淺綠色棕黃色血紅色不顯紅色

不顯紫色顯紫色無明顯現(xiàn)象Cu被腐蝕

溶液變綠色試紙不變藍試紙變藍色白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色立即產(chǎn)生紅褐色沉淀水解反應(yīng)利用沉淀反應(yīng)利用與CO32-、HCO3-ClO-、HSO3-等反應(yīng)白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色立即產(chǎn)生紅褐色沉淀Fe2+、Fe3+與堿作用Fe2+Fe3+⑴Fe2+：在酸性條件下不能與氧化性離子大量共存，如硝酸根、高錳酸根、次氯酸根等。也不能與發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的離子大量共存。⑵Fe3+：不能與還原性離子大量共存。如：I-、S2-

等。也不能與發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)和雙水解反應(yīng)的離子大量共存。離子共存問題：據(jù)此推斷:(1)在A、B、C這三種化合物中必定存在x元素的是______.(2)若x為非金屬時,A為_________，B為_______.

(3)若X和Y均為金屬時,A為_______,B為__

__.

[練習(xí)]

x,y,z是三種常見非金屬與金屬單質(zhì),A、B、C是三種常見氧化物(其中只少有一種具有高熔點).相互間存在如下關(guān)系:ACCO2MgOFe2O3Al2O3【例】（2000年全國高考題）久置于空氣中的下列物質(zhì)，因被氧化而呈黃色的是()A.濃HNO3B.氯化亞鐵溶液C.溴苯D.溴化銀B【解題回顧】

本題考查的是常見的“黃色體系”有以下幾種固體：溴化銀、碘化銀（不溶于水和硝酸，光照分解）、磷酸銀（不溶于水但溶于強酸）、硫（不溶于水溶于CS2，可由兩種氣體生成）、過氧化鈉（與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體）、三硝基甲苯（炸藥，有機物）；

外加幾種黃色溶液：

濃HNO3（因溶液中有NO2氣體）、工業(yè)鹽酸（含F(xiàn)e3+離子）、不純的硝基苯（因溶有NO2）、亞鐵鹽溶液（因含F(xiàn)e3+離子）等。北京05）某校化學(xué)小組學(xué)生利用下圖所列裝置進行“鐵與水反應(yīng)”的實驗，并利用產(chǎn)物進一步制取FeCl3·6H2O晶體。（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去）

（1）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。

（2）裝置E中的現(xiàn)象是