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1、铁及其化合物铁及其化合物 一、一、铁铁第四周期第第四周期第VIII族，属过渡元素族，属过渡元素化学性化学性质质二、铁的化合物二、铁的化合物化学式化学式FeOFe3O4Fe2O3化学化学名称名称氧化亚铁氧化亚铁四氧化三铁四氧化三铁三氧化二铁三氧化二铁俗名俗名磁性氧化铁磁性氧化铁铁红铁红色态色态黑色粉末黑色粉末黑色晶体黑色晶体红棕色粉末红棕色粉末溶解性溶解性难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水化合价化合价+2+2、+3+3稳定性稳定性不稳定不稳定稳定稳定稳定稳定与与H+反应反应FeO+2H+=Fe2+H2OFe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H
2、2O铝热铝热反应反应通式通式：2yAl+3FexOy高温高温yAl2O3+3xFe1 1、铁的氧化物、铁的氧化物 2、铁的氢氧化物、铁的氢氧化物化学名化学名氢氧化亚铁氢氧化亚铁氢氧化铁氢氧化铁化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物理物理性质性质白色固体，不溶于水白色固体，不溶于水红褐色固体，不溶于水红褐色固体，不溶于水化学化学性质性质Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O制法制法可溶性碱与亚铁盐溶液反应可溶性碱与亚铁盐溶液反应Fe2+2OH=Fe(OH)2可溶性
3、碱与铁盐溶液反应可溶性碱与铁盐溶液反应Fe3+3OH=Fe(OH)3加热加热Fe(OH)2具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧化，因此制备化，因此制备Fe(OH)2是高考题常见考点实验的是高考题常见考点实验的关键之处是关键之处是隔绝空气、避免接触隔绝空气、避免接触O2，防止，防止Fe(OH)2被氧化被氧化1、Fe(OH)2的制取方法的制取方法重点突破重点突破下面是制备下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案请回答下列各问题：白色沉淀的几种方案请回答下列各问题：(1)用不含用不含Fe3的的FeSO4溶液与不含溶液与不含O2的蒸馏水配制的的蒸馏水配制的NaOH
4、溶液溶液反应制备反应制备 用硫酸亚铁晶体配制上述用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入溶液时还需要加入_除去蒸馏水中溶解的除去蒸馏水中溶解的O2常采用常采用_的方法的方法生成生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的的NaOH溶液，插入溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出溶液液面下，再挤出NaOH溶液这样操作的溶液这样操作的理由是理由是_【答案】【答案】(1)稀稀H2SO4、铁屑、铁屑煮沸煮沸避免生成的避免生成的Fe(OH)2沉淀接触沉淀接触O2而被氧化而被氧化经典例题经典例题 (2)在如图所示的装置中，用在如图所示的装置中，用NaOH
5、溶液、铁屑、稀溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂等试剂制备制备 在试管在试管里加入的试剂是里加入的试剂是_ 在试管在试管里加入的试剂是里加入的试剂是_.为了制得为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管白色沉淀，在试管和和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是验步骤是_ 这样生成的这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是沉淀能较长时间保持白色，理由是_【答案】【答案】(2)稀稀H2SO4和铁屑和铁屑NaOH溶液溶液检验试管检验试管出出口处排出的口处排出的H2的纯度，当排出的的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹已经纯净时再夹紧止水夹试试管
6、管中反应生成的中反应生成的H2充满了试管充满了试管和试管和试管，且外界，且外界O2不易进入不易进入 (3)利用电解实验可以制得纯净的利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色白色沉淀如图所示，已知两电极的材料分别为石沉淀如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁墨和铁 a电极的材料应为电极的材料应为_，电，电极反应式极反应式_ 电解液电解液c可以是可以是_(填编号填编号)A纯水纯水 BNaCl溶液溶液 CNaOH溶液溶液 DCuCl2溶液溶液【答案】【答案】(3)FeFe2e=Fe2 BCd为苯，其作用是为苯，其作用是_，在加入苯之前，在加入苯之前对电解液对电解液c应作何简单处理？应作何简单处
7、理？_.为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是_(填填编号编号)A改用稀改用稀H2SO4作电解液作电解液 B适当增大电源的电压适当增大电源的电压C适当减小两极间的距离适当减小两极间的距离 D适当降低电解液的温度适当降低电解液的温度若若c用用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为象为_ 【答案】【答案】隔绝空气，防止生成的隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化加热煮沸，被氧化加热煮沸，排
8、出溶解的排出溶解的O2BC白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色成红褐色FeFe2+Fe3+2、铁三角铁三角H+、Cu2+、S、I2等等Br2、Cl2、HNO3、浓、浓H2SO4等等Br2、Cl2、HNO3、浓、浓H2SO4等等Al、Zn、H2、CO等等Al、Zn、H2、CO等等FeFe只有只有还还原性原性强氧化剂强氧化剂Cl2、Br2、热浓、热浓H2SO4、HNO3等等弱氧化剂弱氧化剂S、I2、H、Cu2、Fe3等等Fe（+3）Fe（+2）FeFeFe反反应应后后形形成成的的产产物物呈呈何何价价态态，一一般般由由下下列列因因素素来来决决定：定：a,弱弱氧化性：氧
9、化性：遇强还原剂时被还原成单质铁遇强还原剂时被还原成单质铁例：例：Fe2+Zn=Zn2+Fe +2+2价铁离子价铁离子 强还原性、弱氧化性强还原性、弱氧化性 b.强强还原性：还原性：遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物常常见见Fe2转转化成化成Fe3的离子方程式：的离子方程式：2Fe2Cl2(Br2)=2Fe32Cl(Br)4Fe24HO2=4Fe32H2O3Fe24HNO3=3Fe3NO2H2O2Fe2H2O22H=2Fe32H2O5Fe28HMnO4=5Fe3Mn24H2O+3价铁离子价铁离子只具有氧化性只具有氧化性2Fe3+2I-2Fe2+I22Fe3
10、+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+2Fe3+S2-2Fe2+S2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+2Fe3+Fe3Fe2+常常见见Fe3转转化成化成Fe2的离子方程式的离子方程式典型剖析典型剖析【例【例1】把把铜铜粉和粉和过过量的量的铁铁粉加入到粉加入到热热的的浓浓硝酸中，充硝酸中，充分反分反应应后，溶液中大量存在的金属阳离子是后，溶液中大量存在的金属阳离子是（）A.只有只有Fe2+B.只有只有Fe3+C.有有Fe2+和和Cu2+D.有有Fe3+和和Cu2+A【例例2 2】在下列所指的各溶液中，分在下列所指的各溶液中，分别别滴加滴加NHNH4 4SC
11、NSCN溶液溶液后，溶液不呈血后，溶液不呈血红红色的是色的是 (双选双选)（）A.A.加入足量加入足量镁镁粉的粉的FeFe2 2(SO(SO4 4)3 3溶液溶液 B.B.加入加入过过量量铁铁粉的稀硝酸溶液粉的稀硝酸溶液C.C.铁丝铁丝在足量的在足量的氯氯气中燃气中燃烧烧后，所得后，所得产产物的溶液物的溶液D.D.长长期暴露在空气中的期暴露在空气中的绿矾绿矾溶液溶液AB课堂练习：课堂练习：将将1.12 g铁铁粉加入粉加入25 mL 2 molL1的的氯氯化化铁铁溶液中，溶液中，充分反充分反应应后，其后，其结结果是果是()A铁铁有剩余，溶液呈浅有剩余，溶液呈浅绿绿色，色，Cl浓浓度基本不度基本不
12、变变B往溶液中滴入无色往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液，显显血血红红色色CFe2和和Fe3的物的物质质的量之比的量之比为为5 1D氧化氧化产产物与物与还还原原产产物的物物的物质质的量之比的量之比为为2 5B4.Fe2+和和 Fe3+的鉴别方法的鉴别方法Fe2+Fe3+溶液的颜色溶液的颜色浅绿色浅绿色棕黄色棕黄色加碱溶液加碱溶液白色白色 灰绿色灰绿色 红褐色红褐色红褐色红褐色加加SCNSCN-无明显现象（通氯气）无明显现象（通氯气）血红色血红色加苯酚加苯酚不变色不变色紫色紫色淀粉碘化钾试纸淀粉碘化钾试纸不变色不变色变蓝变蓝加入铜片加入铜片不变色不变色变成蓝绿色变成蓝绿色其它其它思考思考1亚铁盐溶液：加入亚铁盐溶液：加入少量铁屑少量铁屑防止氧化；加入防止氧化；加入少量少量相应的酸相应的酸溶液以溶液以抑制抑制Fe2+的水解。的水解。铁盐溶液：加入少量铁盐溶液：加入少量相应酸相应酸溶液以防止溶液以防止Fe3+的水解的水解亚铁盐、铁盐溶液的保存方法？亚铁盐、铁盐溶液的保存方法？思考思考2如如何何从从FeClFeCl3 3和和少少量量CuCu的的混混合合物物中中分分离离得得到到纯纯净净的的 FeClFeCl3 3和和CuCu？