内容正文:
第14讲 铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐
1.学会制备Fe(OH)2,理解Fe(OH)2、Fe(OH)3的化学性质。
2.知道Fe3+、Fe2+的检验原理、试剂的选择及加入的顺序。
3.依据氧化还原反应原理理解Fe2+的强还原性、Fe3+的强氧化性,以及两者间的相互转化。
一、铁的氢氧化物的性质与制备
1. 铁的氢氧化物性质的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物质类别
________
________
颜色状态
________
________
溶解性
不溶于水
不溶于水
与非氧化性强酸反应
Fe(OH)2+2H+=== Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
稳定性
Fe(OH)2_____+H2O
(隔绝空气)
2Fe(OH)3 _____+3H2O
2. 铁的氢氧化物的制备
实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示:
①图甲实验中观察到的现象是________,反应的离子方程式是Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。
②图乙实验中先观察到有________生成,在空气中迅速变成________色,最后变成________,有关反应的方程式是:
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色);
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
【氢氧化亚铁制备注意事项】在实验室制备氢氧化亚铁时,一定要用________和先加热驱赶________后的________溶液,且滴管末端插入试管内的液面下,再慢慢挤出________,也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封,以防止氢氧化亚铁与________接触。
【深度思考】
(1)铁能与水蒸气反应,为什么在日常生活中常用铁壶烧水?
提示 铁只能在高温下与水蒸气反应,与冷水、热水都不能反应,所以在日常生活中常用铁壶烧水。
(2)如何检验Fe3O4中铁元素的价态?
提示 取少量固体于试管中,加入稀硫酸(不能用盐酸)溶解,将溶液分成两份,一份加入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫红色褪去,说明溶液中含有Fe2+;另一份加入KSCN溶液,溶液显红色,说明溶液中含Fe3+。
(3)在空气中,Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,Fe(OH)2受热能否分解生成FeO?
提示 Fe(OH)2在空气中加热不能得到FeO,因Fe(OH)2在空气中易被氧化。
二、铁盐和亚铁盐
1.铁盐和亚铁盐的组成
亚铁盐
铁盐
组成
含有的盐
含有的盐
常见物质
FeSO4·7H2O、FeCl2等
FeCl3、Fe2(SO4)3等
2.Fe2+、Fe3+的检验
Fe2+
Fe3+
溶液的颜色
________
________
滴加KSCN溶液
________
________
反应原理
不反应
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
结论
利用含有Fe3+的盐溶液遇到溶液变成红色,检验Fe3+的存在
3.Fe2+、Fe3+相互转化的实验探究
实验操作
实验现象
溶液显色,试管中有固体,再滴加KSCN溶液,溶液无明显变化
向上层溶液中滴加新制氯水,溶液变成红色
离子方程式
2Fe3++Fe===3Fe2+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
实验结论
Fe3+Fe2+
4.铁盐和亚铁盐的化学性质
写出下列反应的离子方程式:
【易错点拨】(1)配制硫酸亚铁时,要在溶液中加入铁钉或铁粉。因为Fe2+易被氧化为Fe3+,加入铁粉或铁钉,发生反应2Fe3++Fe===3Fe2+,可防止硫酸亚铁溶液被氧化,而不发生变质。
(2)除去氯化铁中的Fe2+,可加入新制的氯水,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
三、Fe、Fe2+、Fe3+的转化(铁三角)
1.铁三角的转化
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_________。
Fe只有还原性,可以被氧化成+2价或+3价铁
①Fe能被Fe3+、Cu2+、H+、S等较_________氧化为Fe2+
②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等_________氧化为Fe3+
Fe2+既有氧化性又有还原性,主要表现还原性
①还原性:Fe2+能被Cl2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H+)等氧化为Fe3+
②氧化性:Fe2+能被Zn、Al、CO、H2等还原为Fe,如:Fe2++Zn=Fe+Zn2+
Fe3+具有较强的氧化性
①能被Fe、Cu、S2-(H2S)、I-(HI)、SO2还原成Fe2+
②能被C、CO、H2、Zn等还原成Fe