内容正文:
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第2课时 铁的重要化合物
一.铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
-
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁元素的化合价
+2
+3
+2,+3
稳定性
不稳定
稳定
稳定
类别
碱性氧化物
碱性氧化物
特殊氧化物
与H+反应的
离子方程式
FeO+2H+===Fe2++H2O
Fe2O3+6H+===
2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+===
Fe2++2Fe3++4H2O
二.铁的氢氧化物
【实验3-1】
在两支试管中分别加入少量的FeCl3和FeSO4溶液,然后各滴入NaOH溶液,然后观察并描述发生的现象。
1.FeCl3和NaOH溶液
现象: 产生红褐色沉淀
化学方程式: FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl
离子方程式: Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
2.FeSO4和NaOH溶液
现象: 生成白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
化学方程式: FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4 ; 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
3.Fe(OH)2和Fe(OH)3都是 不 溶性 弱 碱,可以和酸反应。
Fe(OH)2非常容易被氧化为Fe(OH)3,加热Fe(OH)3时,失水生成红棕色的 Fe2O3 粉末。
反应方程式: 2Fe(OH)3eq \o(=====,\s\up7(△))Fe2O3+3H2O
【总结】
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色状态
白色固体
红褐色固体
与盐酸反应
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
受热分解
-
2Fe(OH)3eq \o(=====,\s\up7(△))Fe2O3+3H2O
制备
可溶性亚铁盐与碱溶液反应:
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
二者的关系
在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
三.铁盐和亚铁盐
常见的铁盐有 FeCl3、Fe2(SO4)3 等,常见的亚铁盐有 FeCl2、FeSO4 等。
1.Fe3+的检验
【实验3-2】观察实验,填写下表:
滴入KSCN溶液的现象
解 释(用离子方程式)
结论与应用
FeCl3溶液
溶液变红色
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
可用来检验Fe3+
FeCl2溶液
没有明显现象
2.Fe3+的氧化性
【实验3-2】观察实验,填写下表:
在 FeCl3溶液中加入
现象
反应的化学方程式
结论
铁粉,充分反应
再加入KSCN溶液
加入铁粉,溶液变浅绿色,再加KSCN溶液,没有明显现象。
2Fe3++Fe=3Fe2+
氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
再加入氯水,振荡
溶液变红色
2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl-
【思考】鉴别Fe2+时, 不能 (填“能”或“不能”)先加氯水,再加KSCN溶液,
原因是 无法排除亚铁离子的干扰 。
由实验3-2得知,Fe3+和Fe2+可以相互转化,Fe3+ Fe2+。
3.Fe3+的氧化性
含有Fe3+的溶液呈 黄 色,Fe3+处于铁的高价态,遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现 氧化性 。
(1)Fe3+与S2-、I-、HS-、SO32-等具有较强还原性的离子不能大量共存。
(2)Fe3+可腐蚀印刷电路板上的铜箔,反应的离子方程式为 Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+ 。
4.Fe2+的氧化性和还原性
含有Fe2+的溶液呈 浅绿 色,Fe2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以 还原性 为主,
如遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq \o\al(-,3)(H+)等均表现 还原性 。
Fe2+的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
5.应用
(1)判断离子共存
Fe2+eq \f(因氧化还原,不能大量共存)NO