1、铁及其化合物复习,一 铁的原子结构和性质 1铁的原子结构原子序数 原子结构示意图价电子排布 周期表中的位置,在化学变化中可能存在以下两种变化3d64s2 3d6 （Fe2e- = Fe2+）或3d64s2 3d5 （ Fe3e- = Fe3+ ）铁具有可变价态， 常见化合物中的化合价。, 3d64s2 3d6 （Fe2e- = Fe2+）常见氧化剂：Fe3+ Ag+ Cu2+ H+ 等 3d64s2 3d5 （ Fe3e- = Fe3+ ）常见氧化剂：Cl2 Br2 HNO3等 3d6 3d5 （ Fe2+ e- = Fe3+ ）常见氧化剂：Cl2 Br2 HNO3 O2 KMnO4 H2O2
2、等 3d5 3d6 （ Fe3+ + e- = Fe2+ ）常见还原剂： Cu Fe I- 等,2 常见物质的分类及转化,某同学发现月饼的包装盒内有一个小包,标明是“抗氧化剂”，包内有灰黑色粉末,这就是食品的保鲜剂铁的氧化物。该同学注意到其中部分已变成棕褐色。,该同学注意到灰黑色粉末的月饼保鲜剂（抗氧化剂）铁的氧化物有些已变成棕褐色。,铁的氧化物有哪些？猜测一下哪一种可能是月饼保鲜剂？,灰黑色粉末的月饼保鲜剂铁的氧化物有些已变成棕褐色。说明作为保鲜剂的氧化亚铁已部分被氧化为氧化铁。,任务是： 一：探究变成棕褐色抗氧化剂(保鲜剂）中铁元素的化合价 二：测定变成棕褐色抗氧化剂(保鲜剂）中铁元素的质
3、量分数,铁在周期表中的位置、结构、性质,根据铁元素在周期表中的位置，说明Fe 原子结构的特点？并分析Fe单质应有哪些化学性质？,位置,结构,性质,一：探究保鲜剂中铁元素的化合价,铁的氧化物,过滤,试管1： KSCN溶液,溶液呈红色,试管2：KMnO4溶液,溶液褪色,设计探究方案,1,已知酸性KMnO4与Fe2+反应生成Mn2+， 写出并配平该反应的离子方程式。,酸,稀H2SO4溶解,取适量保鲜剂,滤液,一：探究保鲜剂中铁元素的化合价,铁与亚铁,Fe3+3SCNFe(SCN)3 5Fe2+MnO4+8H+5Fe3+Mn2+4H2O,一：探究保鲜剂中铁元素的化合价,铁与亚铁,设计测定方案,二：测定
4、保鲜剂中铁元素的含量,氢氧化物,方法1,铁与亚铁,称量一定 质量保鲜剂,稀H2SO4溶解,过滤,滤液 (含Fe3+ Fe2+ ),含Fe3+溶液,KI溶液,含Fe2+溶液,如何确定反应完全了？,如何定量？,氧化剂,适量酸性KMnO4溶液,二：测定保鲜剂中铁元素的含量,(1)试剂是 ，加入试剂的目的 ，步骤具体操作方 ； (2)写出步骤所涉及的化学反应的离子方程式 ； (3)试剂是 ，加入试剂的目的 ，步骤实验现象 ； (4)在整个实验过程中需要记录 数据，可以计算出保鲜剂中氧元素的含量。,(1)试剂是 ，加入试剂的目的是 ，步骤具体操作方法是 ； (2)写出步骤所涉及的化学反应的离子方程式 ；
5、 (3)试剂是 ，加入试剂的目的是 ，步骤实验现象是 ； (4)在整个测定流程中需要记录 数据可以计算出保鲜剂中元素铁的含量。,KMnO4(H+)溶液,使Fe2+ 恰好完全氧化,用KMnO4(H+)溶液滴定，至溶液刚好变红为止,2Fe3+2I-2Fe2+I2,淀粉溶液,作指示剂,用Na2S2O3滴定，至溶液蓝色刚好消失，停留半分钟不恢复原色，停止滴定,V (Na2S2O3),取一定 质量保鲜剂,稀H2SO4溶解,过滤,滤液 (含Fe3+ Fe2+ ),含Fe3+溶液,适量酸性KMnO4溶液,滴定,KI溶液,含Fe2+溶液,含I2的溶液,淀粉/ Na2S2O3溶液,含I-的溶液,二：测定保鲜剂中
6、铁元素的含量,Fe 2+ Fe3+ 2Fe3+ 2 I- 2Fe2+ l2 I22S2O322IS4O62,关系式法,学习一种金属元素，一般应从哪几大类的物质来研究它？,思考：,+2,+3,氧化物,盐,碱,Fe3O4,Fe2+,Fe3+,Fe(OH)3,Fe(OH)2,FeO,Fe2O3,H+,OH _,H+,氧化剂,还原剂,Fe,0,单质,酸碱性转化,氧化还原性转化,物质类别,化 合 价,转化关系,碱 性,氧化性,还原性,酸 性,碱 性,氧化剂,还原剂,F2Cl2Br2氧化性酸,氧化剂,SI2 H+Mn+,Mg、Al、Zn、 Fe、CuI -、S2-、SO2（SO32-）,F2、Cl2、Br
7、2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4（H+）、K2Cr2O7,MgAlZnH2CO,MgAlZnH2 CO,氧化剂,铁三角,铁的氢氧化物,返回,Fe3+和Fe2+,返回,称量一定 质量保鲜剂,稀H2SO4溶解,过滤,滤液 (含Fe3+ Fe2+ ),Fe(OH)3沉淀,含Fe3+溶液,NaOH溶液,Fe2O3,过滤,洗涤,灼烧,Fe(OH)3固体,称量,氧化剂,冷却,H2O2溶液,守恒法,返回,【交流讨论】 你如何理解“铁与强氧化剂在水溶液中进行反应时，产物中铁元素的价态（+2或+3价）与铁的用量有关”这句话。请举例说明。 案例3中若将铁改为铁钉（一种铁合金，碳素钢），则答案需要改动吗？,
8、铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。请推测所得溶液中金属离子可能是 ；气体的成分可能是 。,Fe2和Fe3中的一种或两种,SO2、H2,例题1：某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。利用常用的酸、碱和废铁屑，请你设计合理的回收流程，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。,案例分析,应用： 硫酸亚铁（FeSO47H2O）是一种重要的食品和饲料添加剂。实验由废铁屑（含Fe2O3）制备FeSO47H2O晶体过程如下： （铁屑先用Na2CO3溶液洗涤去除了油污）,回答下列问题： （1）铁屑溶解
9、时发生反应的离子方程式_ （2）有关制备中防止FeSO4氧化的措施是_ 铁屑需过量方可除去产生的Fe3+且利于防止产生Fe3+； 控制温度5080利于制成饱和溶液，加速铁屑的溶解； 趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶； 将制得的FeSO47H2O晶体密闭保存。,(1)Fe + H+ - (2)Fe2O3 +H+-(3)Fe +Fe3+ -,（1）如何判断铁屑已加过量？ （2）从硝酸利用率角度看使用浓硝酸还是稀硝酸更合理？ （3）铁红、氧化铜的用途？ （4）假设废水中不含Au3+，含的是Ag+，设计回 收Ag的流程？ （5）分离Cu 和Ag的混合物的实验方案？,例题2：有二位学生收
10、集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行如下探究： 实验 制备银镜，与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。 提出假设 假设1：Fe3具有氧化性，能氧化Ag。 假设2：Fe(NO3)3溶液因水解显酸性，在此酸性条件下NO3-能氧化Ag。 验证假设 （2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe2，验证了 假设1成立。写出Fe3氧化Ag的离子方程式 。,（3）乙同学设计实验验证假设2，请你帮他完成下表中内容（提示： NO3-在不同条件下的还原产物较复杂，如生成NO 、N2、NH4+等，有时难以观察到气体产生）。,（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了
11、假设2也成立。则丙同学由此得出结论：该Fe(NO3)3溶液中的 Fe3和NO3-都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并简述理由。,化学兴趣小组用废铁屑制印刷板的腐蚀剂，并回收铜。活动过程如下： 、,分析转化过程并写出的化学方程式。,【交流讨论】： 1、上述转化过程中，铁元素的价态是如何变化的？为什么需要转化为+3价铁的化合物进行测定？ 2、铁的化合物是如何转化的，判断转化过程用到了Fe(OH)3、Fe2O3 的哪些性质（如溶解性、热稳定性、颜色等）？最后所得固体物质是什么？ 3、H2O2的作用是什么（有可替代的吗），需要加入过量H2O2的目的是什么？使用1mol/L硫酸溶解的目的是什么（可用水吗）？ 4*、从转化过程 看除了用测量Fe2O3质量的方法外，还可以用什么方法测定Fe元素含量？,硫酸亚铁晶体（FeSO47H2O）在医药上作补血剂。某学习小组测定某补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下。其中步骤中操作为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。,
