第三章 1 铁及其化合物-2021届高中化学学业水平考试复习课件(共27张PPT)

高中化学学业水平考试复习 铁及其化合物 1．铁单质 (1)铁元素在周期表中位置：铁位于周期表中第四周期第Ⅷ族，属黑色金属，铁在地壳中含量居第四位。 (2)物理性质：纯铁银白色，密度7.86 g·cm－3，熔点1530 ℃、沸点3000 ℃，较好的延展性、导电性、导热性，能被磁铁吸引，易磁化及去磁。纯铁不易被腐蚀。 (3)化学性质： 常见化合价0价、＋2、＋3价，Fe3＋比 Fe2＋稳定 ①在干燥的空气中，常温下纯净的铁难与氧气反应，常温、潮湿空气中，铁易与O2和H2O共同反应生成棕褐色疏松的铁锈 [主要成分Fe2O3]，不除锈，会加快生锈。 ②铁和水反应：铁不和冷、热水反应，但在高温下能和水蒸气反应。 4Fe + 3O2 = 2Fe3O4 点燃 ③铁在冷浓硫酸、硝酸中发生钝化反应，表面生成致密的氧化物保护膜。 ④Fe在条件和氧化剂不同的情况下可分别氧化为＋2、＋3价的铁。Fe在与弱氧化剂反应被氧化为＋2。如： Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋； Fe＋S FeS；Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋。 Fe与强氧化剂反应被氧化为＋3。如： 2Fe＋3Cl2 2FeCl3； Fe＋4HNO3(稀)（过量）===Fe(NO3)3＋2H2O＋NO↑。 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 色态 铁的价态 水溶性 稳定性 磁性氧化铁 铁红 ---- 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 +2 +3 +2 +3 不溶于水 不溶于水 不溶于水 不稳定 稳定 稳定 (1)铁的氧化物 2．铁的化合物 (2)铁的氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 主 要 性 质 白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢氧化铁。4Fe(OH)2＋O2＋2H2O 4Fe(OH)3。能溶于强酸溶液，生成相应的盐。 红褐色难溶于水的沉淀，受热易分解。2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O。能溶于强酸溶液，生成相应的盐。 Fe(OH)2和Fe(OH)3与酸反应 Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O 氢氧化铁的不稳定性 2Fe（OH）3＝Fe2O3＋3H2O 这是难溶碱的共性——受热分解。 (3)铁的氢氧化物的制备 FeCl3溶液 FeSO4溶液 加NaOH溶液 化学方程式 生成红褐色沉淀 先生成白色絮状沉淀，而后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀 FeCl3+3NaOH =3Fe(OH)3 +3NaCl FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2 +Na2SO4 4Fe(OH)2 +O2+2H2O= 4Fe(OH)3 3. 铁盐与亚铁盐 （一）Fe2+ 、Fe3+常用的检验方法 Fe3 +3SCN=Fe(SCN)3（血红色） (1)Fe2+的检验： Fe2 + 2OH = Fe(OH)2（白色沉淀） 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 （红褐色沉淀） 2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－ ①加入NaOH溶液，产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。 加入KSCN溶液，无明显变化，再滴加氯水，溶液变为血红色。 （2)Fe3+的检验： ①加入NaOH溶液，迅速产生红褐色沉淀。 Fe3 + 3OH = Fe(OH)3 加入KSCN溶液，溶液变为血红色 Fe3 +3SCN=Fe(SCN)3（血红色） （二）Fe3＋与Fe2+转化 +氧化剂（Cl2、Br2、HNO3、H2O2、KMnO4等强氧化剂） +还原剂（金属单质（Zn到Cu）、H2S、S2-、I- 等强还原剂） Fe2+ Fe3+ Fe2＋(浅绿色)与Fe3＋(棕黄色)之间的转化： Ⅰ.Fe2＋转变为Fe3＋需加入氧化剂：Cl2、O2、HNO3、Na2O2、H2O2、酸性KMnO4等。如：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－；4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。 Ⅱ.Fe3＋转变为Fe2＋需加入还原剂Fe、Cu、SO2、I-等。 如：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；Fe3+＋Fe＝3 Fe2+；2Fe3++2I-=2Fe2++I2 特别提示：1.Fe在溶液中与酸及不活泼金属阳离子发生置换反应或与弱氧化剂(S、I2等)反应生成Fe2＋。 2．Fe与强氧化剂Cl2、O2、稀硝酸、过氧化物等反应生成Fe3＋。Fe在冷、浓H2SO4和浓HNO3中钝化，在加热条件下溶解生成Fe3＋。 3．Fe(OH)2在空气中受热分解得不到FeO，而是得到Fe2O3。 铁及其化合物的相互转化： FeO Fe2+ Fe(OH)