第3课时铁的重要化合物[学习目标定位]1.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。2.掌握Fe2+、Fe3+的检验方法及其相互转化。3.了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备方法。4.了解铜盐等化合物的性质及用途。一、铁的氧化物1.铁的存在铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝,居第四位,主要以+2价和+3价化合物的形式存在。2.铁的氧化物(1)物理性质氧化物FeOFe2O3Fe3O4颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态+2+3+2、+3溶解性不溶于水(2)化学性质①稳定性:Fe2O3、Fe3O4较稳定;FeO不稳定,受热能氧化为Fe3O4。②与酸反应:FeO、Fe2O3都是碱性氧化物,都能与非氧化性强酸反应生成盐和水。分别写出它们与盐酸反应的离子方程式:FeO+2H+===Fe2++H2O、Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。(3)用途Fe2O3常用作红色油漆和涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料。(1)Fe的常见化合价只有+2价和+3价,Fe3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物,通常也可写成FeO·Fe2O3的形式。FeO、Fe2O3属于碱性氧化物,Fe3O4不属于碱性氧化物。(2)Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应,然后把两个反应式相加。(3)FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应,+2价的铁均被氧化成+3价。1.金属单质A可发生以下反应。试推断:(1)写出下列物质的化学式(B写主要成分):A________、B________、C________、D________、E________。(2)写出反应③和⑤的离子方程式:③________________________________________________________________________;⑤________________________________________________________________________。答案(1)FeFe2O3Fe3O4CuH2(2)Fe+Cu2+===Fe2++CuFe+2H+===Fe2++H2↑解析推断题的解题思路:根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等),找出具有特征条件的物质,再由相互转化关系逐步推断。如本题中结合B、C的颜色及与CuCl2、稀盐酸反应的性质可推知A为Fe。2.下列说法正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.Fe2O3为碱性氧化物,可与水反应生成Fe(OH)3C.铁锈的主要成分是Fe2O3D.Fe3O4中铁元素有+2价和+3价,Fe3O4是混合物答案C解析赤铁矿、铁锈的主要成分是Fe2O3,A错误,C正确;Fe2O3为碱性氧化物,但不与水反应,B错误;Fe3O4为化合物,不是混合物,D错误。二、铁的氢氧化物1.铁的氢氧化物的制备实验操作实验现象结论(用化学方程式表示)试管中有红褐色沉淀产生Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓试管中先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)32.氢氧化铁和氢氧化亚铁都为不溶性碱,由此可推测它们具有以下性质(1)都能与酸反应生成相应的盐和水,它们分别与盐酸反应的离子方程式是①Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O,②Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O。(2)不稳定,受热易分解,其化学方程式分别为①Fe(OH)3:2Fe(OH)3=====Fe2O3+3H2O,②Fe(OH)2:Fe(OH)2=====FeO+H2O。(1)氢氧化铁和氢氧化亚铁的物质类别是不溶性碱,其主要化学性质为都能与酸反应生成盐和水,不稳定,受热易分解。(2)铁的氢氧化物的制取方法是相应盐和碱反应。制取氢氧化亚铁时,常得到红褐色沉淀是因为Fe(OH)2极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3。所以为了防止NaOH溶液加入时带入空气,可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入到FeSO4液面以下,再挤出NaOH溶液。3.化合物A、B组成元素相同,且B为白色。C是一种与B含有相同价态该金属元素的硫酸盐,向C中加入适量的NaOH溶液,可观察到生成的沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色沉淀A,加热A可得红棕色粉末D。回答下列问题:(1)写出各物质的化学式:A________、B________、C________、D________。(2)写出B转化为A的化学方程式:___________________________________。写出A受热分解的化学方程式:______________________________________。答案(1)Fe(OH)3Fe(OH)2FeSO4Fe2O3(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3=====Fe2O3+3H2O解析解答本题的关键是抓住C与NaOH溶液反应的特征现象,确定A是Fe(OH)3,C是FeSO4,B为Fe(OH)2,D为Fe2O3。4....