《鐵的重要化合物》PPT課件

1、3.2.3鐵的重要化合物,教學(xué)目標(biāo),知識與能力： 鐵的氧化物的性質(zhì)與比較；鐵的氫氧化物的性質(zhì)與比較；Fe3+ 離子的檢驗；“鐵三角”（即Fe. Fe2+ .Fe3+之間的轉(zhuǎn)化） 教學(xué)方法： 通過討論、發(fā)現(xiàn)問題、實驗探究、類比、構(gòu)建思維導(dǎo)圖等方法,一、鐵的氧化物,1、鐵的氧化物的性質(zhì)比較,FeO Fe2O3 Fe3O4,無 鐵紅 磁性氧化鐵,黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體,+2 +3 +2 、+3,不溶 不溶 不溶,FeO+2H+=Fe2+ +H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3+ +3H2O,Fe3O4+8H+=2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O,2、 鐵的氧化物 的用途,.作為冶煉金屬的

2、原料,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,.氧化鐵常用于制造紅色油漆和涂料,氧化鐵作外墻涂料,高溫,二、鐵的氫氧化物,有兩種：Fe(OH)3 、Fe(OH) 2,如何制備Fe(OH)3 、Fe(OH)2 ？,思考：,實驗3-9,在FeCl3、FeSO4分別加入NaOH溶液,產(chǎn)生紅褐色的沉淀,先有灰白色的沉淀， 迅速變成灰綠色， 最后變成紅褐色,Fe3+3OH=Fe(OH)3 ,Fe2+2OH=Fe(OH)2 ,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe(OH)3,Fe(OH)2轉(zhuǎn)變過程,FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4F

3、e(OH)3,思考與交流,既然Fe(OH)2 容易被空氣中的氧氣氧化,那么在制備Fe(OH)2時應(yīng)采取哪些措施防止其被氧化?,煮沸、膠頭滴管伸入、油封,使生成的Fe(OH)2不與空氣接觸。,探究：1、可用兩種方法制得白色的Fe(OH)2沉淀。 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,為防止氧化,還需加入 。(2)除去蒸餾水中的O2常采用 方法。 (3)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，這種操作的理由,方法二：在圖2裝置中用 NaOH溶液、鐵屑、 稀H2S

4、O4等試劑制備。 (1)在試管A里加入的試劑是 。 (2)在試管B里加入的試劑是 。 (3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管A和B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Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色， 其理由 。,三、鐵鹽和亞鐵鹽,1、常見的鐵鹽和亞鐵鹽,鐵鹽：FeCl3 、 Fe2(SO4)3 、 Fe(NO3)3,亞鐵鹽： FeCl2 、FeSO4 、Fe(NO3)2,(1)、Fe3+離子的檢驗,向FeCl3和FeCl2溶液中分別滴入KSCN溶液,溶液呈血紅色,溶液顏色無變化,有哪些方法可以鑒別 FeCl3溶液和FeCl2溶液？,交流和討論:,

5、（1）顏色：Fe 2+ Fe3+ .,Fe2+ 和Fe3+的鑒別方法:,淺綠色,黃色,（2）KSCN法：滴入KSCN溶液，呈_ 色的溶液中含有Fe 3+,血紅,（3）堿液法：分別加入堿液（或氨水），生成 色沉淀的溶液中含有Fe3+，先生成 色沉淀，又迅速轉(zhuǎn)變?yōu)?色，最后變?yōu)?的溶液中含有Fe2+,紅褐,白,灰綠,紅褐,(2)、Fe3+的氧化性(科學(xué)探究),實驗(1):在FeCl3溶液中加入Fe粉,振蕩。再滴入幾滴KSCN溶液,現(xiàn)象：,結(jié)論：,2FeCl3 + Fe = 3FeCl2,反應(yīng)方程式：,（氧化劑）,（還原劑）,離子方程式：,2FeCl3 + Cu = 2FeCl2+CuCl2,（氧化

6、劑）,（還原劑）,溶液不顯血紅色,溶液中不含F(xiàn)e3+,2Fe3+ Fe = 3Fe2+,金屬銅也能將Fe3還原：,實驗2：在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合 溶液中，滴加氯水(Cl2),現(xiàn)象：,溶液變成血紅色,結(jié)論：,原溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)變成Fe3+,反應(yīng)方程式：,2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3,離子方程式：,2Fe2 + Cl2 = 2Fe3 2Cl,(還原劑),(氧化劑),研究課題一 Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,討論： 1.常見的還原劑： Fe (H2S、I-、Cu、Zn等),四.Fe2+和Fe3+ 的相互轉(zhuǎn)化,探究實驗1-1： Fe3+被Fe還原,溶液變成淺綠色,Fe+2F

7、e3+=3Fe2+,(1)取幾小塊鐵片于試管,(2)向試管中加入12ml FeCl3溶液,并加熱,探究實驗1-2： Fe3+被Cu還原,溶液變成藍(lán)綠色,Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+,(1)取幾小塊銅片于試管,(2)向試管中加入12ml FeCl3溶液,(3)加熱,探究實驗2： Fe3+被I-還原,2Fe3+2I-=2Fe2+I2,顏色變深黃色,下層溶液呈紫色,(1)向FeCl3溶液中加幾滴KI溶液,(2)向上述溶液中加12ml CCl4，振蕩,研究課題二 Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,討論： 1.常見的氧化劑： Cl2(Br2、O2、H2O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4等),探究實驗3：

8、Fe2+被 KMnO4氧化,紫色褪去,溶液變紅色,5Fe2+MnO4-+8H+= 5Fe3+Mn2+4H2O,Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3,反應(yīng)原理,操作步驟,(1)將FeSO4滴入酸性KMnO4溶液中,(2)再向上述溶液中滴幾滴KSCN,注:KMnO4溶液都要用稀硫酸酸化.,探究實驗4：Fe2+被 H2O2氧化,無明顯變化,溶液立即變紅,Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3,2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O,(1)在FeSO4溶液中加幾滴KSCN溶液,(2)再滴加幾滴H2SO4和H2O2,注:FeSO4或FeCl3溶液是強酸弱堿鹽,顯酸性,必有H+存在.,探究實驗5：F

9、e2+被 Br2水氧化,無明顯變化,溶液立即變紅,Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3,2Fe2+Br2=2Fe3+2Br-,(1)在FeSO4溶液中加幾滴KSCN溶液,(2)再滴加幾滴Br2水,6FeSO4+3Br2=2Fe2(SO4)3+2FeBr3,氧化性 還原性,氧化性,氧化劑CI2、Br2、O2 、KMnO4、H2O2,總結(jié):,直接觀色,與KSCN,色反應(yīng) 利用顯,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,無明顯現(xiàn)象,Cu被腐蝕,溶 液變藍(lán)綠色,試紙不變藍(lán),利用沉淀反應(yīng) 與OH-作用,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,試紙變藍(lán)色,鐵

10、三角,紅色：Cu、Cu2O 藍(lán)色：膽礬、Cu2+溶液 綠色：銅綠Cu2(OH)2CO3,白色： CuSO4、（CuI）,棕黃色：固體CuCl2 黑色：CuO、Cu2S、CuS,Cu元素所形成的物質(zhì)中：,含有Cu2O的紅色玻璃,【課堂習(xí)題】,1.為什么實驗室在配制FeCl2或FeSO4溶液時，通常還要往溶液中加入鐵釘或鐵粉？ 答：防止Fe2+被氧化成Fe3+ Fe+2Fe3+Fe2+ 2.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可加入 ；除去FeCl3溶液中的少量FeCl2，可加入 ；除去FeCl2溶液中的少量CuCl2，可加入 。,Fe粉,氯水,Fe粉,課堂練習(xí)：,1.將下列四種化合物溶于稀鹽酸

11、，滴加硫氰化鉀溶液沒有顏色變化的是： （ ） A.FeS B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3,A,課堂練習(xí):,2. 硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵,為除去雜質(zhì),提純硫酸亞鐵，應(yīng)該加入下列哪種物質(zhì) （ ） A鋅粉 B鎂粉 C鐵粉 D 鋁粉,C,3、將鐵粉撒入下列溶液中充分反應(yīng)后，溶液的質(zhì)量增加但無氣體放出的是：,課堂練習(xí):,4.將Na2O2投入到FeCl2溶液中，可以觀察到的現(xiàn)象是 A、生成白色沉淀 B、生成紅褐色沉淀 C、有氣泡產(chǎn)生 D、溶液變成棕黃色,BC,5、驗證FeSO4晶體已部分被氧化的化學(xué)方法是什么？ (1)Fe3+檢驗取樣溶解，滴加少量KSCN溶液，顯紅色，

12、證明有Fe3+存在。 (2)Fe2+檢驗取樣溶解，滴加到溴水(或KMnO4)中，溴水褪色，則證明Fe2+存在。,典題 講與練,一、鐵和鐵的氧化物的性質(zhì) 例1 以下一些氧化物和單質(zhì)之間可發(fā)生如下圖所示的反應(yīng)，其中，氧化物()是紅棕色固體、氧化物()、氧化物()、氧化物()在反應(yīng)條件下都是氣體。,(1)氧化物()的化學(xué)式是_。氧化物()的化學(xué)式是_。 (2)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 【解析】氧化物()為紅棕色固體，故其為Fe2O3；根據(jù)Fe2O3氧化物()單質(zhì)()氧化物()，可推斷單質(zhì)()應(yīng)為鐵，氧化物()應(yīng)為CO，則氧化物()為CO2。又知CO氧化物

13、()CO2單質(zhì)()，氧化物()單質(zhì)()單質(zhì)()CO，綜合分析可推斷氧化物應(yīng)為H2O，單質(zhì)應(yīng)為H2，單質(zhì)應(yīng)為C，單質(zhì)為Fe。,【答案】(1)Fe2O3CO (2)Fe2O33CO 2Fe2CO2 COH2O CO2H2 H2OC H2CO 【點撥】本題的突破口在于氧化物()是紅棕色固體，可知其為Fe2O3。反應(yīng)都是在高溫條件下進(jìn)行的反應(yīng)。,體驗感悟1某鐵的“氧化物”樣品，用5 mol/L鹽酸140 mL恰好完全溶解，所得溶液還能吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56 L氯氣，使其中Fe2全部轉(zhuǎn)化為Fe3。該樣品可能的化學(xué)式是 () AFe2O3BFe3O4 CFe4O5 DFe5O7,再依據(jù)Cl原子守恒知Fe2

14、結(jié)合Cl的物質(zhì)的量為0.0520.1 mol。 Fe3結(jié)合Cl的物質(zhì)的量為0.70.10.6 mol 由FeCl3=Fe33Cl知FeCl3的物質(zhì)的量為0.2 mol即n(Fe3)0.2 mol 則n(Fe2)n(Fe3)0.050.214 故FeO2Fe2O3即Fe5O7 【答案】D,【答案】B 【點撥】本題集Fe2與Fe3的相互轉(zhuǎn)化、Fe3的檢驗以及混合物的計算于一體，考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。,體驗感悟2向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 molL1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體，在所得溶液中經(jīng)檢驗無Fe3。若用足量的CO在高

15、溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是 () A11.2 gB5.5 g C2.8 g D無法計算 【答案】C,三、鐵的氫氧化物 例3 下圖中，當(dāng)容器A中的反應(yīng)開始后，分別進(jìn)行下列操作，請回答有關(guān)問題：,(1)若彈簧夾C打開，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生？ _。 (2)若彈簧夾C關(guān)閉一會兒，容器A中的反應(yīng)還在進(jìn)行時，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生_ _，寫出B容器中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。 (3)若先打開彈簧夾C一段時間，容器A中的反應(yīng)還在進(jìn)行時，再關(guān)閉彈簧夾C一會兒，B容器中有什么現(xiàn)象發(fā)生_。,【解析】此題是一道綜合性和實驗操作的復(fù)合實驗題，因此，在解答該題時必須明確：當(dāng)氫氧化鈉中空氣未排盡時，氫氧化鈉與硫酸亞鐵反應(yīng)的產(chǎn)物氫氧化亞鐵只能短暫存在，但當(dāng)通入氫氣一段時間后，即認(rèn)為其中的空氣已排凈，生成的Fe(OH)2能較長時間存在。,【答案】(1)容器B中的導(dǎo)管口有氣泡冒出 (2)容器A中溶液進(jìn)入容器B，容器B中有白色沉淀生成，沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色 2NaOHFeSO4=Fe(OH)2Na2SO4、 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (3)開始時容器B中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，彈簧夾關(guān)閉后容器A中溶液