考点1铁及其重要化合物.pptx

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,第二节,铁及其重要化合物,考点,1,铁 铁的氧化物和氢氧化物,本节内容是元素化合物知识的重要组成部分，变价金属铁、铜作为典型金属物质的代表，成为高考考查的热点，顺理成章，铁、铜及其化合物的相互转化是高考命题的轴心内容。铁、铜及其化合物等知识也成为热门试题内容、频繁地出现在近几年的高考试题中。从近几年的高考试题可发看出本节的命题规律：一是突出对单一重要知识点的考查、主要以选择题或填空题形式出现；二是将本章知识与氧化还原反应原理或其他元素化合物的知识综合在一起，构成典型的化学实验题、计算题或无机化工题。,第四周期、第,VIII,族,14,2,Fe,是过渡元素中的典型代表，与主族元素的原子结构不同的是次外层电子未达饱和。亦可进一步失去电子，若失去最外层,2,个电子，则呈现,+2,价；若次外层再失去,1,个电子，则呈现,+3,价，且,Fe,3+,的电子层结构相对比,Fe,2+,稳定。,属过渡元素,一、铁的单质,知识梳理,题型构建,2,、,铁的存在,游离态：少量存在于陨石中,化合态：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等,铁分布很广，能稳定地与其他元素结合，常以氧化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是,Fe,2,O,3,，如图）、磁铁矿（主要成分是,Fe,3,O,4,，如图）、褐铁矿（主要成分是,Fe,2,O,3,nH,2,O,）、菱铁矿（主要成分是,FeCO,3,）、黄铁矿（主要成分是,FeS,2,，如图）、钛铁矿（主要成分是,FeTiO,3,）等。,(1),银白色,有金属光泽,质软,;,(2),具有良好的延展性,;,(3),是电和热的良导体,;,沸点是,2750,(4),密度是,7.86g/cm,3,熔点,1535,(5),特性,:,能被磁体吸引，,具铁磁性。,3,、铁的物理性质,4,、铁的化学性质,氧化性酸,和,酸的氧化性,氧化性酸,是指酸根中的成酸元素（中心原子）在反应中表现出较强的获得电子的能力，如浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、次氯酸都是,氧化性酸,。即酸根获得电子,有氧化性,氧化性酸,。,酸的氧化性,是指酸在水溶液中都能不同程度地电离出,，,获得电子表现出氧化性，所以说，酸都具有氧化性。即酸中,获得电子,有氧化性,酸的氧化性,。如：盐酸、氢氟酸、磷酸,注,:,酸性强弱和氧化性强弱之间没有联系和因果关系，如次氯酸,HClO,是强氧化性弱酸,.,分析,Fe,反应后形成的产物呈何价态，一般由下列因素来决定,思考,1,：,Fe,为什么可表现为,2,或,3,价？由哪些因素决定其价态？,(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,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。,有关铁与硝酸反应的计算问题,1,硝酸的作用及其量的确定,铁与硝酸的反应中，硝酸一部分表现氧化剂作用，一部分表现酸性作用。作为氧化剂的硝酸可以根据氧化还原反应中得失电子守恒的方法确定，作为酸性作用的硝酸可以通过金属铁的物质的量确定，即铁的物质的量与铁的价态之积。,二、铁的氧化物,FeO,Fe,2,O,3,(,铁红,),Fe,3,O,4,(,磁性氧化铁,),化合价,+2,+3,+2,、,+3,色、态,黑色粉未,红棕色粉未,黑色晶体,水溶性,均不溶于水,和非氧化,性酸反应,FeO+2H,+,=Fe,2+,+H,2,O,Fe,2,O,3,+6H,+,=2Fe,3+,+3H,2,O,Fe,3,O,4,+8H,+,=2Fe,3+,+Fe,2+,+4H,2,O,和氧化性酸反应,3FeO+10HNO,3,(,稀,)=3Fe(NO,3,),3,+NO+5H,2,O,Fe,2,O,3,+6HNO,3,=2Fe(NO,3,),3,+3H,2,O,3 Fe,3,O,4,+28HNO,3,=9 Fe(NO,3,),3,+NO,+,14H,2,O,稳定性,在空气中氧化为,Fe,3,O,4,空气中稳定,在空气中稳定,三、铁的氢氧化物,氢氧化亚铁,(Fe(OH),2,),氢氧化铁,-Fe(OH),3,色态,白色固体,红褐色固体,水溶性,难 溶 于 水,与酸反应,Fe(OH),2,+2H,+,=Fe,2+,+2H,2,O,Fe(OH),3,+3H,+,=Fe,3+,+3H,2,O,与强氧化酸反应,3Fe(OH),2,+10HNO,3,(,稀,)=3Fe(NO,3,),3,+NO+8H,2,O,Fe(OH),3,+3H,+,=Fe,3+,+3H,2,O,稳定性,不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色,灰绿色,红褐色,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O=4Fe(OH),3,较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解,制取,新制,FeSO,4,溶液与,NaOH,溶液隔绝空气反应：,Fe,2+,+2OH,-,=Fe(OH),2,铁盐与可溶性碱反应,Fe,3+,+3OH,-,=Fe(OH),3,纯净,Fe(OH),2,的制取,1,实验室制备纯净的,Fe(OH),2,的注意事项：,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,),。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入量。常采用的方法有：,采用新制备的纯亚铁盐溶液,(Fe,2,易被空气中的氧气氧化成,Fe,3,),；,将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸,(,除去溶解的氧气,),；,将碱直接加到亚铁盐溶液的底部,使,Fe(OH),2,与空气隔离,；,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,),。,制备,Fe(OH),2,时，采取哪些措施可防止,Fe(OH)2,被氧化？,提示：,配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去,O,2,.,长胶头滴管伸入到液面以下加入液体,溶液表面覆盖植物油,(,或苯,),，以隔绝空气,实验创新,方案,：装置如图,8,1,所示。,在试管中加入适量的,5%FeSO,4,溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含,O,2,的,1 mol,L,1,NaOH,溶液。由于苯的液封作用，防止生成的,Fe(OH),2,被氧化，因而可较长时间观察到白色,Fe(OH),2,沉淀。,方案,：装置如图,8,2,所示。,实验时，先打开活塞,K,，再将分液漏斗的旋塞打开，稀,H,2,SO,4,与铁粉作用，用产生的,H,2,排出装置中的空气；然后关闭,K,，使生成的,H,2,将试管中的,FeSO,4,溶液压入,NaOH,溶液中，则可较长时间观察到生成的白色,Fe(OH),2,沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。,方案,：装置如图,8,3,所示。,以铁做阳极，石墨棒做阴极，电解液可以是,NaCl,溶液、,NaOH,溶液等。,U,形管中加入植物油的目的是隔绝空气。电解一段时间后可以看到,U,形管中有白色,Fe(OH),2,沉淀生成，此时将电源反接，则会看到白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。,图,8,3,防止,Fe(OH),2,氧化的方法,(1),将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。,(2),将盛有,NaOH,溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出,NaOH,溶液。,(3),在亚铁盐溶液上面充入保护气，如,H,2,、,N,2,、稀有气体等。,(4),在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。,(5),用,Fe,作阳极,，,石墨作阴极,，,电解,NaOH,溶液,，,利用,新产生的,Fe,2,与,OH,反应制取。,深度思考,深 度 思 考,答案,主要因为铁不纯，往往含有碳等杂质，当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液,(,如食盐水,),时会发生电化学腐蚀。,答案,常温下铁、铝遇冷的浓,HNO,3,、浓,H,2,SO,4,时表面会生成一层致密的氧化物薄膜，化学上称为钝化，属于化学变化。,深 度 思 考,(2)Fe,单质通常与哪些氧化剂反应生成,3,价？写出有关反应的化学方程式。,4,FeCl,3,、,FeCl,2,和,Fe(OH),3,是否都可以通过化合反应制取,？,铁及其化合物转化关系,