江西省乐安一中高二化学 13铁和铁的化合物培优教案VIP专享VIP免费

铁和铁的化合物（一）网上课堂[本讲主要内容]铁的原子结构及在元素周期表中的位置，铁的物理性质和化学性质，铁的重要的化合物，Fe3+离子的检验，过滤元素简介。[学习指导]1．铁的原子结构及在元素周期表中的位置:26Fe原子结构示意图位于第4周期第Ⅷ族为过滤元素之一，在地壳中其质量含量居第四位。2．铁的物理性质和主要化学性质:纯净的铁是光亮的银白色金属，它的密度是7.86g·cm-3，熔点1535℃，沸点2750℃。铁有延性，展性和导热性，也能导电，但导电性比铜，铝都差。铁能被磁体吸引。在磁场的作用下，铁自身也能产生磁性。铁位于金属活动性顺序表第七位，是比较活泼的金属。在化合物中，呈+2，+3价。铁的化学性质及发生反应的化学方程式:与Fe反应的代表物反应方程式3Fe+2O2Fe3O4(Fe2O3·FeO)2Fe+3Cl22FeCl3(也有FeBr3无FeI3)Fe+SFeS(S氧化能力小于Cl2)非金属元素与水蒸气3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑与盐酸，稀H2SO4常温、浓硝酸、浓硫酸、稀硝酸Fe+2H+==Fe2++H2↑被氧化性浓酸钝化3Fe+8HNO3(稀)==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2OFe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O与盐溶液Fe+Cu2+==Fe2++CuFe+2Fe3+==3Fe2+3．铁的重要的化合物:色态主要的化学性质及化学反应方程式FeO黑色粉末，不稳定，加热生成Fe3O46FeO+O22Fe3O4（1）氧化物FeO+2H+==Fe2++H2OFe2O3红棕色粉未，俗称铁红Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2OFe3O4磁性的黑色晶体（2）氢氧化物氢氧化亚铁Fe(OH)21制取：吸有NaOH溶液的滴管尖嘴插入FeSO4溶液液面下，再滴入NaOH溶液，析出的白色絮状沉淀，就是Fe(OH)2。Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓但白色絮状沉淀迅速变色灰绿色，最后变成红褐色，这是Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)2不溶于水，但溶于酸，生成亚铁盐。二价铁盐溶液呈淡绿色。Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O氢氧化铁Fe(OH)3制备：把NaOH溶液直接滴入FeCl3溶液中，生成红褐色沉淀，即是Fe(OH)3。Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Fe(OH)3不溶于水，溶于酸，生成铁盐。Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O三价铁盐溶液由于浓度不同呈深浅程度不同的黄色。（3）铁化合物和亚铁化合物间的相互转变Fe2+有氧化性也有还原性，相比之下，还原性更突出些。Fe3+有较强的氧化性。Fe2+与氧化剂作用，如Cl2，O2，Br2，HNO3，KMnO4等被氧化成Fe3+；Fe3+与还原剂作用，如Fe，Cu，Al，I-，H2S等被还原成Fe2+。Fe2+Fe3++e-4．Fe3+的检验:用KSCN或NH4SCN溶液，它们与Fe3+发生反应，生成红色溶液。Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3利用这一反应检查Fe3+的存在。Fe2+遇SCN-无现象。说明：Fe3+和SCN-可以生成配位数从1-6的复杂离子，[Fe(SCN)]2+、[Fe(SCN)2]+、Fe(SCN)3、[Fe(SCN)4]-、……[Fe(SCN)6]3-。它们的水溶液都呈红色。5．过滤元素简介:过滤元素都是金属，位于元素周期表中部，由IIIB—IIB，也包括镧系和锕系的30种元素。过滤金属的密度一般较大，熔点，沸点也较高。也往往具有较高的硬度，较好的延性和展性和机械加工性能。有较好的导电，导热性和抗腐蚀性，可以组成各种特殊用途的合金。一般有可变化合价，水合离子容易显颜色等。多种过滤金属是化学工业的重要催化剂。[例题精讲]1．硫酸亚铁溶液在放置过程中生成氢氧化铁沉淀。（1）写出生成沉淀的离子方程式（2）沉淀出Fe(OH)3后，溶液的pH是增大还是减小（和新制的FeSO4溶液相比较，忽略溶液的挥发）？分析：反应过程是亚铁离子被空气中的O2氧化成Fe3+，Fe3+变成Fe(OH)3的过程。反应过程2+氧化剂+还原剂的离子方程式为：（1）4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O4Fe3++12OH-=4Fe(OH)3↓（2）4molFe2+被氧化，消耗4molH+；4molFe3+全部沉淀时，消耗12molOH-。即Fe2+转化为Fe(OH)3是消耗OH-的过程，故溶液的pH减小。2．某化工厂生产皓矾（ZnSO4·7H2O），结晶前的饱和溶液（酸性）中含有少量的Cu2+、Fe3+、Fe2+等杂质。已知0.01mol·L-1的Fe3+开始沉淀为Fe(OH)3到沉淀完全的pH范围为2.7～3.7；饱和ZnSO4溶液(0.34mol·L-1)开始沉淀为Zn(OH)2到沉淀完全的pH范围为5.7～8；当pH<5.6时，Na2CO3、CaCO3发生反应生成CO2。该厂除杂质的工艺流程如下图所示：（1）加入试剂②是____，其作用是________。A．Cl2B．H2O2C．KMnO4D．浓HNO3（2）为调整pH，...