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(共28張PPT)
第三章　鐵　金屬材料
第一節(jié)　鐵及其化合物
第2課時(shí)　鐵的化合物
氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4)
1．鐵的氧化物
氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4)
俗稱 —
顏色、狀態(tài)
溶解性 類別
鐵的價(jià)態(tài)
1．鐵的氧化物
鐵紅
磁性氧化鐵
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體(有磁性)
不溶于水
堿性氧化物
堿性氧化物
不是堿性氧化物
＋2
＋3
＋2、＋3
氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4)
與H＋反應(yīng)
穩(wěn)定性
與CO、C、H2反應(yīng) 用途 Fe3O4是純凈物，而非混合物；是一種復(fù)雜的化合物
1．鐵的氧化物
FeO＋2H＋=
Fe2＋＋H2O
6H＋＋Fe2O3=
2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋=
2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
穩(wěn)定
穩(wěn)定
生成單質(zhì)鐵及CO2或H2O
Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，
赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵的原料
（1）氫氧化亞鐵的制備
2．鐵的氫氧化物
(2)氫氧化鐵的制備
2．鐵的氫氧化物
鐵的氫氧化物的制備
Fe(OH)2 Fe(OH)3
原理 可溶性亞鐵鹽(如FeSO4)與堿 (如NaOH)溶液反應(yīng)制得 可溶性鐵鹽(如FeCl3)與堿
(如NaOH)溶液反應(yīng)制得
現(xiàn)象
離子方程式
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 2．鐵的氫氧化物
產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)?br/>灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀
生成紅褐色沉淀
Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓
Fe(OH)2很不穩(wěn)定，極易轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3
有氫氧化亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)可知，白色的Fe(OH)2會(huì)被溶解在溶液中的氧氣氧化。那么在實(shí)驗(yàn)室里，如何得到Fe(OH)2？
實(shí)驗(yàn)室制備的白色Fe(OH)2會(huì)被溶解在溶液中的氧氣氧化，用新制的FeSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵的改進(jìn)裝置如圖所示，
思考并回答下列問(wèn)題：
(1)配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸餾水要加熱煮沸，
目的是_____________________________。
(2)將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管伸入FeSO4溶液液面以下，
其目的是_________________________________。
趕走溶解在蒸餾水中的氧氣
防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣
2．鐵的氫氧化物
實(shí)驗(yàn)室制備的白色Fe(OH)2會(huì)被溶解在溶液中的氧氣氧化，用新制的FeSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵的改進(jìn)裝置如圖所示，
思考并回答下列問(wèn)題：
(3)在FeSO4溶液表面覆蓋一層苯(一種有機(jī)溶劑，難溶于水，密
度比水小)的作用是_____________________________________。
2．鐵的氫氧化物
隔絕空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比較
Fe(OH)2 Fe(OH)3
顏色、狀態(tài)
溶解性
與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)的離子方程式
穩(wěn)定性 不穩(wěn)定，分解產(chǎn)物很復(fù)雜，易被氧化。 不穩(wěn)定，受熱易分解
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
2．鐵的氫氧化物
白色固體
紅褐色固體
不溶于水
不溶于水
Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O
1.判斷正誤
(1)磁鐵礦的主要成分是Fe3O4
(2)Fe3O4中鐵的化合價(jià)有＋2和＋3價(jià)，是一種混合物
(3)Fe(OH)3不能利用化合反應(yīng)生成
(4)因?yàn)镕e(OH)2易被氧化，所以在制備時(shí)要隔絕空氣
√
×
×
√
2.下列有關(guān)鐵、鐵礦石與鐵的氧化物的說(shuō)法正確的是
A.在自然界中，不可能有游離態(tài)的鐵存在
B.赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，F(xiàn)e2O3俗稱鐵紅，磁鐵礦的主要成分是Fe3O4
C.FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O3
D.鐵的氧化物能與酸反應(yīng)生成鹽和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是堿性
氧化物
√
Fe3O4
Fe3O4與酸反應(yīng)生成兩種鹽，不屬于堿性氧化物
隕鐵中含有游離態(tài)的鐵
1. 補(bǔ)鐵劑中的鐵元素是Fe2+還是Fe3+ ？如何檢驗(yàn)？
2. 為什么補(bǔ)鐵劑中一般都添加了維生素C？
思考：
一、Fe2+、Fe3+的性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)探究1
在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入幾滴KSCN溶液。觀察并記錄現(xiàn)象。
鐵離子的檢驗(yàn)
Fe2＋ Fe3＋
溶液的顏色 _____色 ___色
滴加KSCN溶液 無(wú)明顯現(xiàn)象 溶液變___色
反應(yīng)原理 不反應(yīng) _________________________
結(jié)論 利用含有Fe3＋的鹽溶液遇到KSCN溶液變成___色，檢驗(yàn)Fe3＋的存在 可以看到，含有Fe3+的鹽溶液遇到KSCN溶液時(shí)變成紅色，我們可以利用這一反應(yīng)檢驗(yàn)Fe3+的存在。
一、Fe2+、Fe3+的性質(zhì)
淺綠
棕黃
紅
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
紅
實(shí)驗(yàn)探究2
在盛有2 mL FeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉，振蕩試管。充分反應(yīng)后，滴入幾滴KSCN溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。把上層清液倒入另一支試管中，再滴入幾滴氯水，又發(fā)生了什么變化
二、Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化
Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化
Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 溶液顯_______，試管中有_________，再滴加KSCN溶液，溶液___________ 向上層溶液中滴加新制氯水，溶液變成_____
離子方程式 __________________ _________________________________________________
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 淺綠色
黑色固體
無(wú)明顯變化
紅色
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、
Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
Fe3＋
Fe2＋
鐵
氯氣
轉(zhuǎn)化關(guān)系圖 “鐵三角”
1. Fe只有還原性，可以被氧化成＋2價(jià)或＋3價(jià)的鐵
①Fe能被Fe3+、Cu2+、H+、S等較弱氧化劑氧化為Fe2+
二、Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化（鐵三角）
②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4等強(qiáng)氧化劑氧化為Fe3+
2. Fe2+既有氧化性又有還原性，主要表現(xiàn)還原性
①還原性：Fe2+能被Cl2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H+)等氧化為Fe3+
②氧化性：Fe2+能被Zn、Al、CO、H2等還原為Fe
3. Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性
①能被Fe、Cu、S2-(H2S)、I-(HI)還原成Fe2+
②能被C、CO、H2、Zn等還原成Fe
思考：如何證明一個(gè)未知溶液中含有Fe2＋，而不含有Fe3＋的方法是什么？
待測(cè)液
氯水或H2O2
KSCN溶液
氧化劑
不變色
紅色，則含F(xiàn)e2＋、不含F(xiàn)e3＋
溶液呈血紅色
加KSCN溶液
無(wú)明顯現(xiàn)象
通Cl2/加氯水
FeCl2溶液
總結(jié)方法：
三、Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)
1．直接觀察顏色
2．利用氫氧化物沉淀的顏色
3. 利用顯色反應(yīng)
4. 利用Fe2+的還原性
典例1．
下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說(shuō)明不含F(xiàn)e2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說(shuō)明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
【答案】C
典例2．
在一些高檔茶葉、點(diǎn)心等的包裝盒中有一個(gè)小袋，將小袋打開(kāi)，可以看到灰黑色粉末，其中有些已變成棕褐色。將上述粉末溶于稀鹽酸，取上層清液，滴入幾滴氯水，再滴加KSCN溶液，原溶液立即變?yōu)榧t色。下列說(shuō)法不正確的是( )
A．小袋中原來(lái)裝有氧化鐵 B．小袋中原來(lái)裝有鐵粉
C．該灰黑色粉末不可食用 D．該灰黑色粉末用作抗氧化劑
【答案】A

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