1、第三课时铁的重要化合物课标要求1了解铁的氧化物的性质及应用。2了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质；了解铜的化合物的性质及用途。3掌握Fe2、Fe3间的相互转化以及Fe3、Fe2的检验方法。1“五颜六色”的铁(1)溶液：Fe3(棕黄色)；Fe2(浅绿色)；Fe(SCN)3(红色)。(2)固体：Fe2O3(红棕色)；FeO和Fe3O4(黑色)；Fe(OH)2(白色)；Fe(OH)3(红褐色)。2Fe3、Fe2的检验方法(1)Fe3：方法一，滴加KSCN溶液，溶液变红色；方法二，滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀。(2)Fe2：方法一，先滴加KSCN溶液无现象，再滴加氯水，溶液变红
2、色；方法二，滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。1铁的存在地壳中元素的含量居于前四位的是氧、硅、铝、铁；铁元素在化合物中的主要化合价为2、3。2铁的氧化物(1)物理性质名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁铁的化合价232，3颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性都不溶于水(2)化学性质FeO不稳定，在空气中受热易被氧化成 Fe3O4。FeO和Fe2O3属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为FeO2H=Fe2H2O，Fe2O36H=2Fe33H2O。四氧化三铁(Fe3O4)的化学式可写成FeOFe2O3，Fe3
3、O4溶于盐酸的离子方程式为Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O。特别提醒工业炼铁的反应原理：Fe2O33CO2Fe3CO2。1下列说法正确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4BFe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3C铁锈的主要成分是Fe2O3DFe3O4中铁元素有2价和3价，Fe3O4是混合物解析：选C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。2用足量的CO还原32.0 g某种氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，得到60 g沉淀，则该氧化物是()AFeOBFe2O3CCuO
4、 DFe3O4解析：选B由生成CaCO3 60 g可得反应掉CO为0.6 mol，即32 g金属氧化物中含氧原子为0.6 mol，铁原子：0.4 mol，N(Fe)N(O)0.40.623，即氧化物为Fe2O3。铁的氢氧化物性质的比较名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态白色固体红褐色固体水溶性都不溶于水与盐酸反应(离子方程式)Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O稳定性在空气中不稳定，易被氧化不稳定，受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O33H2O制备(离子方程式)Fe22OH=Fe(OH)2Fe33OH=Fe(OH)3转化方程式4Fe
5、(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3特别提醒Fe(OH)2转化成Fe(OH)3的特殊现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。1下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()ABC D解析：选B因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置是先用H2将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，中液面上加苯阻止了空气进入；由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。2按如图所示装置，用两种不同操作分别进行实验，观察B管中的现象。(注：操作过程中不考虑稀H2SO4与NaOH
6、溶液的作用)(1)操作：先夹紧止水夹a，使A管开始反应，实验中B管观察到的现象是_。B管发生反应的化学方程式是_。(2)操作：打开止水夹a，使A管开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管观察到的现象是_。B管中发生反应的离子方程式是_。解析：(1)当夹紧止水夹a时，A管便成了一个封闭体系，产生的H2使A管内压强增大，将生成的FeSO4溶液压入B管中，从而与NaOH溶液发生反应生成Fe(OH)2，而NaOH溶液中溶解的O2可将Fe(OH)2迅速氧化，最后转变成Fe(OH)3，所以观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。(2)当进行操作时，产生的H2首先通过导气管通入到B管中的NaOH
7、溶液中，将其中溶解的O2赶走，再夹紧止水夹a时，FeSO4溶液压入B管中，此时反应所产生的Fe(OH)2在一段时间内不变色。答案：(1)先出现白色絮状沉淀，然后沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(2)打开止水夹a时，溶液中的导气管口有气泡冒出；夹紧止水夹a后，出现白色沉淀，短时间内沉淀不变色Fe22OH=Fe(OH)2方法技巧制备Fe(OH)2的注意事项(1)Fe2必须是新制的，并放入Fe粉，以防Fe2被氧化成Fe3。(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液。(3)长胶头滴管末端插入
8、试管内的液面以下。(4)在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。1铁元素有三种价态：0价、2价和3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。写出部分标号反应的离子方程式：Fe2H=Fe2H2；2Fe2Cl2=2Fe32Cl；2Fe33Zn=2Fe3Zn2。特别提醒铁的不同价态之间的转化，要通过氧化还原反应来实现，氧化剂或还原剂的强弱不同，则转化产物可能不同。2Fe3的检验3Fe2的检验4铜盐(1)物理性质硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐可溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其难溶于水。(2)化学性质铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。铜盐属于重金属盐，都有
9、毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。(3)铜及其化合物的颜色Cu：紫红色CuO：黑色Cu(OH)2：蓝色CuSO4：白色CuSO45H2O：蓝色取少量FeCl3溶液于试管中，进行下列操作，观察实验现象。问题思考1为什么在配制FeCl2溶液时，通常加入铁粉？提示：防止溶液中的Fe2被氧化成Fe3，即将溶液中可能存在的Fe3再还原成Fe2。2如何除去FeCl3溶液中的Fe2？提示：向溶液中通入适量Cl2，反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。3FeCl3溶液为什么能用于从废旧印刷电路板(主要含铜)中回收铜？提示：FeCl3能与印刷电路板中的铜反应：Cu2FeCl
10、3=2FeCl2CuCl2，再用Fe置换出铜：FeCu2=CuFe2。铁及其化合物的相互转化(1)Fe只有还原性，可以被氧化成Fe2或Fe3。FeFe2FeFe3O4FeFe32Fe3X22FeX3(X代表F、Cl、Br)(2)Fe2既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe3，也可以被还原为Fe。转化Fe2Fe3Fe2Fe试剂强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3、HClO等还原剂：C、Al、Zn、CO等实例2Fe2Cl2=2Fe32ClFe2Zn=FeZn2，FeOCOFeCO2(3)Fe3具有较强氧化性，可被还原为Fe或Fe2。转化Fe3FeFe3Fe2试剂强还原剂：C、Zn、CO等还原剂：
11、Fe、Cu等实例Fe2O33CO2Fe3CO22Fe3Cu=2Fe2Cu21欲证明某溶液中含有Fe2不含Fe3，进行如下实验操作时最佳顺序为()加入少量氯水加入少量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液ABC D解析：选CFe3与KSCN溶液反应变红色，Fe2与KSCN溶液不反应，但加入氧化剂后Fe2被氧化成Fe3，遇KSCN变红色。所以，应先加入KSCN溶液，如果溶液不变色，再加入氯水，溶液变成红色，则可证明溶液中含有Fe2不含Fe3。2向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色褪去的原因是()AFe有还原性BFeCl2中Fe2具有还原性CKMnO4具有还
12、原性D盐酸有还原性解析：选B溶液褪色是因为Fe2具有还原性，KMnO4具有氧化性，KMnO4被Fe2还原生成无色的Mn2。3将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。(1)充分反应后，如果Fe有剩余，则容器内不可能有_。(2)充分反应后，如果容器内还有大量Fe3，则还含有_，一定没有_。(3)充分反应后，如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu，则容器内不可能有_。解析：根据Fe2Fe3=3Fe2，FeCu2=CuFe2，Cu2Fe3=Cu22Fe2，若Fe有剩余，则容器中只能有Fe2，不可能有Fe3、Cu2；如果容器内还有大量
13、Fe3，则还含有Cu2和Fe2，一定没有Fe和Cu；如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu，则容器内不可能有Fe3和Fe。答案：(1)Fe3、Cu2(2)Cu2、Fe2Fe、Cu(3)Fe3、Fe三级训练节节过关1下列关于铁的叙述正确的是()铁能被磁铁吸引，但纯铁易锈蚀人体的血红蛋白中含有铁元素不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧ABC D解析：选B中纯铁不易被锈蚀，中可以通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3,2FeCl3Fe=3FeCl2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。2将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧所得的产物为
14、()AFeO BFe2O3CFe3O4 DFe(OH)3解析：选B因Fe(OH)2极易被空气中氧气氧化，当露置于空气中时，Fe(OH)2首先转化为Fe(OH)3，然后Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。3向某晶体的水溶液中加入含有Fe2的溶液后，无明显变化，当滴入几滴新制的氯水后，溶液显红色，由此得出的下列结论，错误的是()A该晶体中一定含有SCNBFe3的氧化性比Cl2的氧化性强CFe2被Cl2氧化为Fe3DFe2与SCN不能形成红色物质解析：选BFe2与氯水中的Cl2发生如下反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，氧化性：Cl2Fe3。因SCN与Fe3反应生成红色物质，故原溶液中一定含有S
15、CN。4用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3B若有固体存在，则溶液中一定有Fe2C若溶液中有Cu2，则一定没有固体析出D若溶液中有Fe2，则一定有Cu析出解析：选B用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，发生反应：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，向所得溶液中加入铁粉，发生反应：2FeCl3Fe=3FeCl2，FeCuCl2=FeCl2Cu。A项，若无固体剩余，则溶液中可能有Fe3，也可能不含Fe3，错误；B项，若有固体存在，则溶液中一定有Fe2，正确；C项，若溶液中有Cu2，则可能没有固
16、体析出，也可能有Cu析出，错误；D项，若溶液中有Fe2，产生的固体中可能有Cu析出，也可能没有固体析出，错误。5铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：Fe2Fe3FeO回答下列有关问题：(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述、的转化，要求产物纯净，可选用_(选填字母)。aCl2 BFecCudKMnO4(2)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知Fe2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在试管中滴入酸性高锰酸钾溶液
17、，在试管中滴入KSCN溶液。请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：实验现象结论试管试管a褪色不变红b不褪色变红c褪色变红能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：_。解析：(1)Fe2Cl2,Fe3，选KMnO4则引入杂质，Fe3Fe,Fe2，选Cu则引入杂质Cu2。(2)加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2，而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3，所以答案很容易得出，而第问中的原因可归结为两条，一是KMnO4溶液呈紫红色，影响观察Fe(SCN)3的红色，二是KSCN具有较强的还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe2的检验。答案：(1)a、b(2)a.没有变质 B完全变质c部分变质不能，原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2的检验
