《铁及其重要化合物》PPT课件

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1、第3讲　铁及其重要化合物一、铁1.铁的存在形态在地壳中铁的含量位于第①四位,在自然界中主要以②化合态存在,主要化合价为③+2、+3价,其中④+3价更稳定。2.铁的化学性质(1)与非金属反应化学方程式与S反应Fe+SFeS与I2反应⑤Fe+I2FeI2与O2反应⑥3Fe+2O2Fe3O4与Cl2反应⑦2Fe+3Cl22FeCl3结论⑧O2、Cl2的氧化性比⑨S、I2的强(2)与水反应Fe与水蒸气反应的化学方程式为⑩3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(3)与酸反应①与非氧化性酸反应产生氢气Fe与稀H2SO4反应的化学方程

2、式为Fe+H2SO4Fe-SO4+H2↑。②与氧化性酸反应不生成氢气过量Fe与稀HNO3反应的化学方程式为3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。少量铁与足量稀HNO3反应的化学方程式为Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。铁遇冷的浓HNO3、浓H2SO4时表面会生成一层致密的氧化物薄膜,化学上称之为钝化,属于化学(填“物理”或“化学”)变化。(4)与盐反应Fe与CuSO4、FeCl3溶液反应的化学方程式分别为Fe+CuSO4FeSO4+Cu、Fe+2FeCl33FeCl2。二、铁的重要化合物

3、1.铁的氧化物(1)FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气里受热迅速被氧化成Fe3O4。(2)Fe3O4是一种复杂的化合物,是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁。(3)Fe2O3是一种红棕色的粉末,俗称铁红,常用做红色颜料。赤铁矿的主要成分是Fe2O3,是炼铁的主要原料。★互动探究1　你能确定Fe3O4中铁的化合价吗?铁的原子序数为26,画出铁的原子结构示意图。答案:Fe3O4中铁有+3价和+2价。铁的原子结构示意图为。2.铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2、Fe(OH)3性质比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红

4、褐色固体与非氧化性酸(如稀盐酸)反应Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+Fe3++3H2O与氧化性酸(如稀HNO3)反应3Fe(OH)2+6H++N3Fe3++NO↑+6H2O稳定性分解产物很复杂2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(2)铁的氢氧化物的制法Fe(OH)2、Fe(OH)3都可用相应的可溶性盐与强碱反应来制取,离子方程式分别为:①Fe(OH)2:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓。②Fe(OH)3:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓。(3)Fe(OH)2与Fe(OH)3的关系在空气中,F

5、e(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。★互动探究2　教材中有关Fe(OH)2的制备方法,实际上只能观察到瞬间的Fe(OH)2白色沉淀(几乎分辨不出来)。为什么不能观察到Fe(OH)2的白色呢?可采取哪些措施使Fe(OH)2能够维持较长的时间不被氧化呢?答案:Fe(OH)2极易被氧化,转化为Fe(OH)3。要想较长时间观察到白色沉淀的生成,关键是怎样降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引

6、入量。就教材中的实验来说,常采用的方法有:①采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2+易被空气中的氧气氧化成Fe3+)②将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气)③将碱直接加到亚铁盐溶液的底部[使Fe(OH)2与空气隔离]④在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水小,而又不溶于水的有机溶剂)考点透析考点1Fe、Fe2+、Fe3+相互转化典例1　某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等。有人设计了下图的工艺流程,利用常用的稀硫酸、烧碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。(1)图

7、中标号处需加入的相应物质分别是①、②、③、④、⑤。(填名称)(2)写出①处发生反应的离子方程式:;写出③处发生反应的化学方程式:。(3)铁红的化学式为;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红,氧化铜。【解析】由氧化铜逆推可知D为Cu(OH)2,所以④为氢氧化钠;同理由铁红逆推可知⑤为氢氧化钠;C为Cu2+,E为Fe2+,②是稀硫酸,除去沉淀A中过量的Fe,①是铁屑,可还原废水中的Cu2+、Au3+;B为Cu、Au混合物,加入③稀硝酸使Cu、Au分离。(2)Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe3++Fe3Fe2+,C

8、u2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+;3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)Fe2O3;用做红色涂料;用做制造铜盐的原料【答案】(1)铁屑;稀硫酸;稀硝酸;氢氧化钠;氢氧化钠化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时,铁原子可以再失去次