魯科版高中化學必修第一冊第3章物質的性質與轉化第1節(jié)鐵的多樣性課件

1.鐵元素在地殼中的含量鐵元素在地殼中的含量居第四位,僅次于氧、硅和鋁元素。2.鐵元素的存在形態(tài)(1)游離態(tài):存在于隕鐵中。(2)化合態(tài)①主要化合價:+2價、+3價。②主要存在于礦石中,如黃鐵礦(主要成分為FeS2)、赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)、磁鐵礦(主要

成分為Fe3O4)等。

第1節(jié)鐵的多樣性知識點1鐵元素在自然界中的存在必備知識清單破第３章物質的性質與轉化1.常見的亞鐵鹽和鐵鹽(1)亞鐵鹽是組成中含有Fe2+的鹽,常見的可溶性的亞鐵鹽有FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等。(2)鐵鹽是組成中含有Fe3+的鹽,常見的可溶性的鐵鹽有Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(NO3)3等。2.研究物質性質的基本角度在研究物質的性質時,可以從物質類別、物質所含核心元素的化合價這兩個角度去預測

物質可能具有的性質,再通過實驗進行驗證。3.亞鐵鹽和鐵鹽的化學性質(1)亞鐵鹽的化學性質①與堿反應:Fe2++2OH-

Fe(OH)2↓。②還原性:2Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-。知識點2

亞鐵鹽和鐵鹽③氧化性:Fe2++Zn

Fe+Zn2+。(2)鐵鹽的性質①與堿反應:Fe3++3OH-

Fe(OH)3↓。②氧化性:2Fe3++2I-

2Fe2++I2、2Fe3++Cu

2Fe2++Cu2+。4.Fe3+、Fe2+的檢驗(詳見定點1)1.物理性質純凈的鐵為光亮的銀白色金屬,密度較大,有良好的延展性和導熱性,導電性比銅、鋁差,能被

磁鐵吸引。2.化學性質(1)與非金屬單質反應:3Fe+2O2

Fe3O4、2Fe+3Cl2

2FeCl3、Fe+S

FeS等。(2)與水蒸氣反應:3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H2。(3)與非氧化性酸反應:Fe+2H+

Fe2++H2↑。(4)與鹽溶液反應:Fe+Cu2+

Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+

3Fe2+。知識點3鐵單質易錯警示

鐵在空氣中不能燃燒,能在氧氣中燃燒生成Fe3O4。知識點4鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗稱—鐵紅磁性氧化鐵顏色和狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色固體水溶性不溶不溶不溶鐵元素化合價+2價+3價+2價、+3價與CO反應FeO+CO

Fe+CO2Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2Fe3O4+4CO

3Fe+4CO2與稀硫酸反應FeO+H2SO4

Fe-SO4+H2OFe2O3+3H2SO4

Fe2(SO4)3+3H2OFe3O4+4H2SO4

FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O用途用作色素常用作油漆、涂料、油墨的紅色顏料常用的磁性材料名師點睛

(1)FeO不穩(wěn)定,易被氧化。(2)Fe3O4可看成FeO·Fe2O3,所以在書寫其與稀硫酸反應的化學方程式時,可看作FeO、Fe2O3分

別與稀硫酸反應,再把2個反應疊加即可。(3)FeO、Fe3O4遇到強氧化性酸(如HNO3)發(fā)生氧化還原反應,+2價的鐵均被氧化為+3價。(4)鋁熱反應:2Al+Fe2O3

2Fe+Al2O3,可用于焊接鋼軌,制備金屬納米復合材料等。1.Fe(OH)2和Fe(OH)3的比較知識點5鐵的氫氧化物化學式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色和狀態(tài)白色固體紅褐色固體水溶性難溶難溶與鹽酸反應Fe(OH)2+2HCl

FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl

FeCl3+3H2O穩(wěn)定性在空氣中易轉化為Fe(OH)32Fe(OH)3

Fe2O3+3H2O制備Fe2++2OH-

Fe(OH)2↓Fe3++3OH-

Fe(OH)3↓二者的關系在空氣中,Fe(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,反應的化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)32.Fe(OH)2的制備(詳見定點2)知識點6Fe、Fe2+、Fe3+間的相互轉化(詳見定點3)1.硫酸亞鐵溶液中的Fe2+易被氧化,在保存硫酸亞鐵溶液時,應加入過量的鐵粉或鐵釘,這種說

法正確嗎?(

)Fe能將被氧化生成的Fe3+還原為Fe2+。2.Zn比Fe活潑,把少量鋅粉放入FeCl3溶液中,有單質Fe生成,這種說法正確嗎?(

)少量鋅粉放入FeCl3溶液中反應生成FeCl2和ZnCl2,沒有單質Fe生成。3.Fe2O3不能與水反應得到Fe(OH)3,所以不能通過化合反應制得Fe(OH)3,這種說法正確嗎?(

)可由化合反應4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)3制得Fe(OH)3。知識辨析判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“?”?！??提示提示提示4.Fe(OH)3可與HI發(fā)生酸堿中和反應生成FeI3和水,這種說法正確嗎?(

)Fe3+具有氧化性,I-具有還原性,Fe(OH)3與HI反應的化學方程式為2Fe(OH)3+6HI

2FeI2+I2+6H2O。5.1molCl2與足量Fe反應轉移2NA(設NA為阿伏加德羅常數的值)個電子,這種說法正確嗎?(

)Cl2與Fe反應生成FeCl3,1molCl2得到2mol電子,所以1molCl2與足量Fe反應轉移2NA

個電子。6.在空氣中加熱Fe(OH)2可得到FeO,這種說法正確嗎?(

)在空氣中Fe(OH)2易被氧化為Fe(OH)3,所以在空氣中加熱Fe(OH)2最終得到Fe2O3?！??提示提示提示1.觀察溶液顏色2.

Fe3+

的檢驗方法關鍵能力定點破定點1Fe3+、Fe2+的檢驗3.Fe2+的檢驗方法4.同時含有Fe2+、Fe3+的檢驗方法典例鐵是人體必需的微量元素,治療缺鐵性貧血的常見方法是服用補鐵藥物?！八倭Ψ啤?/p>

(主要成分為琥珀酸亞鐵)是市場上一種常見的補鐵藥物。該藥品難溶于水但能溶于人體中

的胃酸(主要成分為鹽酸),同維生素C一起服用效果會更好。某學習小組為了檢測“速力

菲”藥片中Fe2+的存在,設計并進行了如下實驗:請回答下列問題:(1)試劑1是

。(2)取少量淺綠色溶液于試管中,向其中滴加NaOH溶液。最初觀察到白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G

色,最終變?yōu)榧t褐色,沉淀顏色變化的原因是

(用化學方程

式表示)。(3)向淺綠色溶液中加入KSCN溶液后,溶液變?yōu)闇\紅色,其可能的原因是

。(4)在上述實驗中,同學們發(fā)現(xiàn)紅色溶液放置一段時間后,溶液的顏色會逐漸褪去。為了進一

步探究溶液褪色的原因,甲、乙兩位同學首先對此進行了猜想:編號猜想甲溶液中的Fe3+又被還原成Fe2+乙溶液中的SCN-被過量的新制氯水氧化①你認為甲同學的猜想合理嗎?

(填“合理”或“不合理”);請說明你的理由:

。②基于乙同學的猜想,請設計一個簡單的實驗加以驗證:

。思路點撥

根據“速力菲”藥片難溶于水但能溶于人體中的胃酸可知,應用鹽酸溶解藥片;

向淺綠色溶液中加入KSCN溶液,溶液變成淺紅色,說明“速力菲”中的Fe2+已部分被氧化,加

入稍過量的新制氯水后溶液變?yōu)榧t色,說明Fe2+被完全氧化為Fe3+;過一段時間后溶液褪色,可

能是溶液中的SCN-被過量的氯水氧化。解析

(1)該藥片難溶于水但能溶于人體中的胃酸,所以藥片碾碎后可用鹽酸溶解。(2)淺綠色溶液中含有Fe2+,加入NaOH溶液反應生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化為

Fe(OH)3,化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)3。(3)淺綠色溶液中加入KSCN溶液,溶液變?yōu)闇\紅色,說明溶液中含有少量Fe3+,原因是空氣中含

有氧氣,溶液中少量的Fe2+被氧氣氧化為Fe3+。(4)①紅色溶液中含有過量的氯水,Fe3+不可能被還原成Fe2+,可能是SCN-被過量的氯水氧化,故

甲同學的猜想不合理,乙同學的猜想合理。②要驗證乙同學的猜想是否正確,可以取少量褪

色后溶液,加入KSCN溶液,若溶液變?yōu)榧t色,說明溶液褪色是因為溶液中沒有SCN-,則乙同學

的猜想合理,若溶液不變紅,說明乙同學的猜想不合理;或取少量褪色后溶液,加入FeCl3溶液,

若溶液不變紅色,說明溶液中沒有SCN-,則乙同學的猜想合理,若溶液變紅,說明乙同學的猜想

不合理。答案

(1)鹽酸

(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)3

(3)溶液中少量的Fe2+被空氣中的氧氣氧化為Fe3+

(4)①不合理溶液中不存在能將Fe3+還原成Fe2+的物質②取少量褪色后溶液,

加入KSCN溶液,若溶液變紅,說明乙同學的猜想合理;若溶液不變紅,說明乙同學的猜想不合

理(或取少量褪色后溶液,加入FeCl3溶液,若溶液仍不變紅,說明乙同學的猜想合理;若溶液變

紅,說明乙同學的猜想不合理)方法點睛檢驗Fe2+、Fe3+需要注意的問題(1)檢驗Fe3+的方法很多,但在沒有特殊要求的條件下,優(yōu)先選擇KSCN溶液。(2)檢驗Fe2+的最佳方法:先加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,然后加新制氯水,溶液變成紅色,試劑添

加順序不能顛倒,若先滴入新制氯水,再加入KSCN溶液,溶液顯紅色,不能排除Fe3+的干擾。(3)若溶液中同時含有Fe3+、Fe2+(不含Cl-),為避免Fe3+對Fe2+的檢驗造成干擾,通常取少量溶液

于試管中,向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液,若溶液紫紅色褪去,說明原溶液中含有Fe2+;另

取少量溶液于試管中加入KSCN溶液,若溶液顯紅色,說明原溶液中含有Fe3+。1.制備原理可溶性硫酸鹽(如FeSO4)與強堿(如NaOH)溶液反應:Fe2++2OH-

Fe(OH)2↓。2.制備Fe(OH)2的實驗裝置①②③定點2Fe(OH)2的制備3.Fe(OH)2制備實驗的四個關鍵點(1)Fe2+極易被氧化,所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)為了防止Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液所用的蒸餾水和制備Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要

煮沸,盡可能除去O2。(3)為了防止滴加NaOH溶液時帶入空氣,可將吸有NaOH溶液的長膠頭滴管伸入FeSO4溶液的液面以下,再擠出NaOH溶液。(4)為防止Fe2+被氧化,還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量的煤油或其他密度小于水

且不溶于水的有機物(如苯),以隔絕空氣。典例某化學興趣小組利用鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液,用如圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀

察其顏色。下列有關說法不正確的是

(

)A.儀器1中應該盛放稀硫酸B.反應一段時間后,可在儀器2中觀察到白色沉淀C.本實驗制備的氫氧化亞鐵可以較長時間保持白色D.本實驗通過控制A、B、C三個彈簧夾,將裝置中的空氣排盡后,先關閉B,再打開A,就可觀

察到氫氧化亞鐵的顏色思路點撥

該裝置制備Fe(OH)2白色沉淀的思路是先利用反應生成的氫氣排盡裝置中的空

氣,再利用氣體產生的較大壓強把FeSO4溶液壓至足量的NaOH溶液中并與之反應,得到Fe(OH)2。解析

根據裝置可知,儀器1分液漏斗中盛放稀硫酸,儀器2中盛放鐵粉,二者反應生成FeSO4和

氫氣,利用生成的氫氣將FeSO4溶液壓入儀器3,在