1、强氧化剂。如:Cl2、Br2、HNO3、H2O2、Na2O2、KMnO4等,弱氧化剂 如:S、I2、H+、Cu2+、Fe3+,铁元素的价态规律,Fe3O4,1,考点1,铁及其化合物,下列物质反应后一定有Fe3+生成的是,A.过量铁与氯气加热反应 B.铁与过量硫反应 C.铁与足量稀硝酸反应 D.铁与少量稀硝酸反应 E.铁和氧化铁混合物溶于盐酸 F. Fe(NO3)2溶液中加入盐酸 G. 铁与过量稀硫酸反应后,再加入KNO3,ACFG,2,思考,1. 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)的关系如下图所示。 请将正确答案的序号填在相应的
2、横线上。(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。,迁移应用,3,二、铁的化合物,1.氧化物:,铁红,红棕色粉末,黑色粉末,磁性氧化铁,黑色晶体,FeO+2H+=Fe2+H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O,Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O,3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+5H2O,FeO+2HI=FeI2+H2O,Fe2O3+6HI=2FeI2+I2+3H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O,3Fe3O4+NO3-+28H+=9Fe3+14H2O+NO,Fe3O4+8HI=3FeI2+I2
3、+4H2O,4,2、铁的氢氧化物,Fe(OH)2 的制备,深化探究,制取原理:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2,注意事项:,1. 配制Fe2+溶液时要加入适量Fe粉,以防止Fe2+被氧化成Fe3+,2. 配制NaOH溶液要对蒸馏水进行煮沸驱氧以防发生 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O= 4Fe(OH)3,成功关键:,溶液中不含Fe3和O2等氧化性物质。 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。,5,方案-避氧直接制取法,Fe(OH)2 的制备,在试管中加入适量的5% FeSO4溶液,并覆盖一层苯,再用长滴管注入不含O2的1 mol L1 NaOH溶液。由于
4、苯的液封作用,防止生成的Fe(OH) 2被氧化,因而可较长时间观察到白色Fe(OH) 2沉淀。,Fe2+ +2OH- = Fe(OH)2,6,方案-氢气保护法,实验时,先打开活塞K,用产生的H2排出装置中的空气;然后关闭K,使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中,则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞,则白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2,Fe2+ +2OH- = Fe(OH)2,7,Fe(OH)2 的制备,方案-电解法,阳极:Fe - 2e- = Fe2+,阴极:2H2O + 2e- = H2+2
5、OH-,电解池中OH-向阳极方向移动 发生反应:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2,8,Fe(OH)2 的制备,(1) 3价铁:呈黄色,沉淀性:Fe3+3OH-Fe(OH)3红褐色沉淀用于鉴别Fe3+,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)33H+,3、铁的重要盐,络合性: 用于鉴别Fe3+ Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 血红色溶液,显色反应:加苯酚 溶液显紫色,9,(2) 2价铁:呈浅绿色,沉淀性: Fe2+2OH-Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3 现象:和碱反应生成白
6、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),10,Fe,Fe3+,Fe2+,H+、Fe3+、Cu2+,Zn,O2 、Cl2 、HNO3、H2O2 、Na2O2、KMnO4 、HClO、K2Cr2O7、,HNO3、H2SO4、Cl2,Zn,Cu、Fe、I- 、S2-,“铁三角”,考点2,一、“铁三角”转化关系,11,转化中的主要化学反应 Fe2+既有氧化性,又有还原性,以还原性为主。Fe2+易被氧化成Fe3+ 常见Fe2转化成Fe3的离子方程式: 2Fe2C
7、l2(Br2)=2Fe32Cl(Br) 4Fe24HO2= 4Fe32H2O 3Fe24HNO3=3Fe3NO2H2O 2Fe2H2O22H=2Fe32H2O 5Fe28HMnO4=5Fe3Mn24H2O,12,转化中的主要化学反应 (2)Fe3+只有氧化性,与还原性物质(离子)反应生成Fe2+ 常见Fe3转化成Fe2的离子方程式: 2Fe3Cu=2Fe2Cu2 2Fe3Fe=3Fe2 2Fe32I=2Fe2I2 2Fe3H2S=2Fe2S2H 2Fe3SO22H2O=2Fe2SO424H,13,1. Fe3+ 具有氧化性,可与Fe 、Cu等金属反应。2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ ,2
8、Fe3+Cu2Fe2+Cu2+向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( ) A、烧杯中有铜无铁 B、烧杯中有铁无铜C、烧杯中铁、铜都有 D、烧杯中铁、铜都无,B,14,迁移应用,二、“铁三角”的应用,1、除杂,加入足量铁粉,过滤,通入足量氯气,加入足量铁粉,过滤,加入足量氢氧化钠溶液,过滤,加入足量氢氧化钠溶液,过滤,15,思考,怎样除去下列物质中的Fe2+或Fe3+? Mg2+(Fe3+) Cu2+(Fe3+) Mg2+(Fe2+)Cu2+(Fe2+),加入氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁,过滤,加入氧化铜、氢氧化铜、碳酸铜,过滤,加入足量过氧化氢,加入氧化镁
9、、氢氧化镁、碳酸镁,过滤,加入足量过氧化氢,加入氧化铜、氢氧化铜、碳酸铜,过滤,16,2、判断离子共存问题,1)Fe2+不与NO3- (H+)、 MnO4-(H+)、ClO-共存 2)Fe3+不与HS-、S2-、I-、SO32-共存) 3)Fe2+、Fe3+不与HCO3-、CO32-、AlO2-共存 4)Fe2+与NO3-能否大量共存,若向其中加入少量盐酸或氢氧化钠,情况会怎样?,17,3、物质的制备,1)无水FeCl3的制备 在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液2)Fe(OH)3胶体的制备 将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,3)Fe(OH)2的制取,18,4、铁(亚铁)盐溶液的配制与保存,1)
10、含Fe2+的盐溶液的配制:加少量铁粉,防Fe2+被氧化加少量相应的酸,防水解 2)含Fe3+的盐溶液的配制:加少量相应的酸,防Fe3+水解,19,三、Fe2+和Fe3+的检验,直 接 观 察,与KSCN,与苯酚,显色反应,与铜片,与淀粉 KI试纸,浅绿色,棕黄色,红色,不显红色, 加入氯水变红色,不显紫色,无明显现象,Cu被腐蚀 溶液变蓝色,试纸不变蓝,与NaOH溶液反应,白色沉淀 迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,立即产生 红褐色沉淀,Fe3+ 氧 化 性,Fe2+ Fe3+,显紫色,试纸变蓝色,Fe2+的特殊检验 (选修第64页),向含Fe2+的溶液中加入K3Fe(CN)6溶液,有蓝色沉淀出
11、现,【典例精析】1、要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时,最佳顺序为( )加入足量氯水加入足量KMnO4加入少量NH4SCN溶液A. B. C. D.,2、下列叙述正确的是( )A向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色, 说明原溶液中含有Fe2B向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含Fe2,不含Mg2C过量的铁粉投入到一定的稀硝酸中,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液显红色D检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加NH4SCN溶液23滴即可,22,金属化合
12、物的颜色是学习中的难点之一。这时要区分元素是主族金属还是过渡金属。主族金属的化合物中除Na2O2显淡黄色外,一般无特殊颜色,而过渡金属的化合物大多有颜色,如铁、铜的氧化物、氢氧化物、盐,KMnO4中的MnO4等,要分类归纳,有助记忆。,铁及其化合物的综合利用,考点3,铁的化合物的颜色,23,【典例】A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属,通常情况下,A为固体,B为黄绿色气体,C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物,其中X常温下是无色气体,其水溶液是一种强酸,E为黑色固体,H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去):,【答案】 D,迁移应用,25,本节关键点数字记忆,1、4种现象:Fe(OH)2变 Fe(OH)3、Fe2+遇K3Fe(CN)6Fe3+遇SCN-、Fe3+遇苯酚 2、4种颜色:Fe3+、Fe2+、Fe2O3、Fe(OH)3 3、6个方程式:,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+,2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,3Fe2+ + 4H+ +NO3-(稀)3Fe3+NO+2H2O,3Fe + 8H+ +2NO3-(稀)3Fe2+2NO+4H2O,Fe+2H+=Fe2+H2,26,