一轮复习铁及其化合物.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/6,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/6,*,一轮复习铁及其化合物,目前使用的大部分脱氧剂都是基于铁粉氧化反应。这种铁系脱氧剂可做成袋状，放入包装内，使氧的浓度降到,0.01%,。一般要求,1g,铁粉能和,300mL,的氧反应，使用时可根据包装后残存的氧气量和包装膜的透氧性选择合适的用量。,2021/2/6,2,【考纲解读】,1,、掌握铁的原子结构和化学性质，以,Fe,2,、,Fe,3,的相互转化为例，了解变价金属的氧化性和还原性。,2,、了解铁的氧化物和氢氧化物的制备和性质，掌握,Fe,2,、,Fe,3,的检验方法。,2021/2/6,3,铁,原子结构示意图,在周期表中位置,第四周期第,VIII,族，属过渡元素,存在,游离态：少量存在于陨石中,化合态：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等,单质,物理性质,化学性质,银白色，,=7.86gcm,-3,，熔点,1535,纯铁抗蚀能力较强，能被磁铁吸引和磁化,与非金属：,Cl,2,O,2,、,S,、,I,2,与酸,：,非氧化性酸、强氧化性酸（钝化）,与盐,：,与水：,主要化合价：,+2,、,+3,3Fe+4H,2,O(g)=Fe,3,O,4,+4H,2,高温,一,.,铁的原子结构、存在、性质,2021/2/6,4,Fe,反应后形成的产物呈何价态？,(1),氧化剂的氧化性强弱,.,强氧化剂,Fe,3,Fe,2,Fe,S,、,I,2,、,H,、,Cu,2,、,Fe,3,等,弱氧化剂,H,2,O(g),、,O,2,Fe,2,Fe,3,Cl,2,、,Br,2,、热浓,H,2,SO,4,、,HNO,3,等,2021/2/6,5,注意,:,钢铁发生电化腐蚀时，,Fe,参与电极反应的产物为,Fe,2,，后与,OH,反应生成,Fe(OH),2,；因其不稳定，又转变成,Fe(OH),3,失去部分水变成,Fe,2,O,3,nH,2,O.,(2),反应条件或反应物之间的量,Fe,HNO,3,(,浓,),钝化,Fe,4HNO,3,(,过量,),Fe(NO,3,),3,2H,2,O,NO,3Fe,(,过量,),8HNO,3,3Fe(NO,3,),2,4H,2,O,2NO,常温,要注意,Fe,2+,是,Fe,3+,和过量的,Fe,反应的产物。,2021/2/6,6,（,3,）与水的反应,3Fe+4H,2,O(g)Fe,3,O,4,+4H,2,高温,对比,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,2Al+6H,2,O=2Al(OH),3,+3H,2,2021/2/6,7,二、铁的重要化合物,1,、铁的氧化物,铁红,磁性氧化铁,黑色粉末,红棕色粉末,黑色晶体,+2,+3,+2,、,+3,都不溶于水,稳定,稳定,不稳定，在空气中加热迅速被氧化,6FeO,3O,2,2Fe,3,O,4,2021/2/6,8,FeO,2H,Fe,2,H,2,O,Fe,2,O,3,6H,2Fe,3,3H,2,O,Fe,3,O,4,8H,Fe,2,2Fe,3+,4H,2,O,碱性氧化物,碱性氧化物,复杂氧化物,3FeO10HNO,3（稀）,3Fe(NO,3,),3,NO5H,2,O,同上,3Fe,3,O,4,28HNO,3（稀）,9Fe(NO,3,),3,NO,14H,2,O,高温时，都能被,C,、,CO,、,H,2,、,Al,等还原剂还原，还原过程中铁的化合价都逐渐降低，最终生成铁。,油漆、涂料、炼铁原料,做磁铁、炼铁原料,2021/2/6,9,2,、铁的氢氧化物,白色沉淀,红褐色沉淀,都难溶于水,很不稳定，易被氧化为,Fe(OH),3,2Fe(OH),3,=,Fe,2,O,3,3H,2,O,Fe(OH),3,3H,Fe,3,3H,2,O,Fe(OH),2,2H,Fe,2,2H,2,O,3Fe(OH),2,10HNO,3,(,稀,),3Fe(NO,3,),3,NO,8H,2,O,同上,4Fe(OH),2,O,2,2H,2,O,4 Fe(OH),3,2021/2/6,10,制备原理：,思考：如何制取铁的氢氧化物？,由对应的可溶性盐与可溶性碱反应制取,实验一：向盛有,FeCl,3,溶液的试管中滴加,NaOH,溶液，观察发生的现象。,实验二：向新制,FeSO,4,溶液中，滴入经煮沸的,NaOH,溶液，胶头滴管尖端伸入溶液下面，轻轻挤出,NaOH,溶液，观察发生的现象。,Fe,3,3OH,Fe(OH),3,（红褐色）,Fe,2,2OH,Fe(OH),2,（白色）,4Fe(OH),2,O,2,2H,2,O,4Fe(OH),3,灰白色,-,灰绿色,-,红褐色沉淀,2021/2/6,11,思考：,1、实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液,2、实验中为什么滴入经煮沸的NaOH溶液,3、实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出NaOH溶液,4、还可以采用什么方法和措施以保证制得氢氧化亚铁,2021/2/6,12,2,、用下面两种方法可以制得白色的,Fe(OH),2,沉淀。,方法一：用不含,Fe,3,的,FeSO,4,溶液与不含,O,2,的蒸馏水配制的,NaOH,溶液反应制备。,（,1,）用硫酸亚铁晶体配制上述,FeSO,4,溶液时还需加入,。,（,2,）除去蒸馏水中溶解的,O,2,常采用,的方法。,（,3,）生成白色,Fe(OH),2,沉淀的操作是用长滴管吸取不含,O,2,的,NaOH,溶液，插入,FeSO,4,溶液液面下，再挤出,NaOH,溶液。这样操作的理由是,:,。,练习,稀,H,2,SO,4,和铁屑,煮沸,避免生成的,Fe(OH),2,沉淀接触,O,2,2021/2/6,13,方法二：在如图装置中，用,NaOH,溶液、,铁屑、稀,H,2,SO,4,等试剂制备。,（,1,）在试管,里加入的试剂,是,。,（,2,）在试管,里加入的试剂是,。,（,3,）为了制得白色,Fe(OH),2,沉淀，在试管,和,中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是：,。,（,4,）这样生成的,Fe(OH),2,沉淀能较长时间保持白色，其理由是：,。,稀,H,2,SO,4,和铁屑,NaOH,溶液,检验试管,出口处排出的氢气的纯度。当排出的,H,2,纯净时，再夹紧止水夹,试管,中反应生成的,H,2,充满了试管,和试管,，且外界空气不容易进入。,2021/2/6,14,小结：,2021/2/6,15,（,1,）亚铁盐的性质,Fe,2,的溶液通常显浅绿色，主要表现还原性。,亚铁盐溶液在空气中易被,O,2,氧化而变质，故保存时要加少量铁屑，防止其氧化，加少量相应的酸，抑制水解。,亚铁盐溶液与可溶性碱反应，生成,Fe(OH),2,。,2Fe,2,H,2,O,2,2H,2Fe,3,2H,2,O,3Fe,2,NO,3,4H,3Fe,3,NO,2H,2,O,3Fe,2,2NH,3,H,2,O3Fe(OH),2,2NH,4,三,.,亚铁盐和铁盐,2021/2/6,16,（,2,）铁盐的性质,Fe,3,的溶液通常显棕黄色，主要表现氧化性。,因,Fe,3,易水解，,FeCl,3,等固体还易潮解，故其固体应密封保存。配制溶液时应将铁盐溶于少量相应的酸中，再加水稀释，以抑制其水解。,铁盐溶液与,KSCN,溶液反应，溶液变成红色。,2Fe,3,Cu,2Fe,2,Cu,2,2Fe,3,H,2,S2Fe,2,S,2H,2Fe,3,2I,2Fe,2,I,2,2Fe,3,3SCN,Fe,（,SCN,）,3,2021/2/6,17,四、铁三角,铁三角,Fe,Fe,2+,Fe,3+,1,2,3,4,5,6,弱氧化剂：,H,+,、,Cu,2+,、,S,、,I,2,、,Fe,3+,等,强氧化剂：,Cl,2,、,Br,2,、,HNO,3,等,Cl,2,、,Br,2,、,HNO,3,、,O,2,等,Zn,、,Fe,、,Cu,、,HI,等,Zn,、,H,2,、,Al,、,C,等,Zn,、,CO,、,Al,等,2021/2/6,18,五、Fe,2,和 Fe,3,的检验方法,直 接 观 色,显色反应,与,KSCN,与苯 酚,利用,Fe,3+,的,氧化性,利用沉淀反应,与,OH,作用,浅 绿 色,棕 黄 色,血红色,不显紫色,显 紫 色,无明显现象,Cu被腐蚀,溶液变绿色,与 铜 片,与淀粉,KI,试纸,试纸不变蓝,试纸变蓝色,白色沉淀迅速变灰,绿色最后呈红褐色,立即产生红褐色沉淀,不显红色。,若再通,Cl,2,，则变血红色,2021/2/6,19,六、铁的冶炼,原料,:,设备,:,炼铁高炉（简称高炉）,原理：,用还原剂将铁矿石中铁元素还原为单质,铁矿石、焦碳、空气、石灰石等,反应：,C,O,2,CO,2,（放出大量的热）,点燃,CO,2,C,CO,（制备还原剂）,高温,3CO,Fe,2,O,3,2Fe,3CO,2,高温,CaCO,3,CaO,CO,2,高温,SiO,2,CaO,CaSiO,3,(,炉渣的主要成分,),高温,产品：,生铁（含碳,2%-4.5%,）,2021/2/6,20,