資源簡介

(共24張PPT)
第一節　鐵及其化合物
第3課時　鐵及其重要化合物的轉化、制備及實驗探究
第三章　鐵　金屬材料
[學習目標]
1.能從物質分類、化合價等角度認識鐵元素及其化合物的性質與轉化
(重點)。
2.綜合運用鐵及其化合物的性質制備某些鐵的化合物(難點)。
知識回顧
鐵元素有哪些常見價態？列舉對應價態的物質類別。
Fe
FeO
Fe2O3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
FeCl2
FeCl3
0
+2
+3
+2
+3
+2
+3
單質
化合物
氧化物
氫氧化物
鹽
一、鐵及其重要化合物的轉化關系
還原性
氧化性
Fe3+ Fe2+
還原劑
氧化劑
1．鐵元素的“價—類”二維圖
(1)堿性氧化物：Fe2O3、FeO
寫出分別溶于稀硫酸的離子方程式：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋
(2)堿：Fe(OH)2和Fe(OH)3
寫出分別溶于稀鹽酸的離子方程式：
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
一、鐵及其重要化合物的轉化關系
2．從物質分類的角度理解鐵及其化合物的性質
(3)鹽：FeCl2、Fe2(SO4)3，能和堿發生反應生成氫氧化物沉淀
如：FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
Fe2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Fe(OH)3↓＋3(NH4)2SO4
一、鐵及其重要化合物的轉化關系
2．從物質分類的角度理解鐵及其化合物的性質
(1) Fe2O3
一、鐵及其重要化合物的轉化關系
3．從化合價的角度理解鐵及其化合物的性質
(2)Fe2＋ → Fe3＋：
具有氧化性
高爐煉鐵的原理
+3
如Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
注意溶液顏色變化
Fe2＋具有一定的還原性，需用強氧化劑
(3) Fe3＋→Fe2＋：
特別注意：
2Fe3++Mg(少量) === 2Fe2+ + Mg2+ 2Fe3++2Mg(過量) === 2Fe + 2Mg2+
Fe2＋也具有一定的氧化性，用Mg、Zn等還原性較強的物質還原Fe3＋時，
若還原劑過量，則生成鐵單質。
需加還原劑
如Fe、Cu、I－、S2－等
2Fe3++Fe === 3Fe2+
2Fe3++Cu === 2Fe2+ + Cu2+
2Fe3++2I- === 2Fe2+ + I2
一、鐵及其重要化合物的轉化關系
3．從化合價的角度理解鐵及其化合物的性質
(1)紅褐色沉淀：Fe(OH)3(特征顏色)。
(2)KSCN溶液呈紅色：Fe3＋(特征反應)。
(3)白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變為紅褐色：Fe2＋(特征現象)。
(4)磁性氧化物：Fe3O4(特征功能)。
(5)滴入沸水中有丁達爾效應：制Fe(OH)3膠體(特征方法)。
一、鐵及其重要化合物的轉化關系
4．鐵元素“價—類”二維圖或框圖推斷題常用的題眼
應用體驗
1.判斷正誤
(1)FeCl2不能通過化合反應制得
(2)同價態含鐵物質間的轉化一般可通過復分解反應實現
(3)不同價態含鐵物質間的轉化必須通過氧化還原反應實現
(4)Fe(OH)3只能由可溶性鐵鹽和堿通過復分解反應制得，不能通過化合反應制得
(5)向溶液中加入NaOH溶液，生成紅褐色沉淀，則溶液中一定含有Fe3＋，一定不含有Fe2＋和Mg2＋
(6)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2雜質，可向溶液中加入過量鐵粉，然后過濾
×
√
√
×
×
×
一、鐵及其重要化合物的轉化關系
應用體驗
2.(2023·江蘇徐州高一期末)元素的“價—類”二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的重要模型和工具。如圖為鐵元素的價—類二維圖，其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系，下列說法不正確的是
A.鐵在高溫下與水蒸氣反應不能實現轉化①
B.FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速發生轉化②
D.Fe(OH)3加熱發生轉化⑥，加鹽酸溶解可實現轉化③
√
一、鐵及其重要化合物的轉化關系
二、鐵及其重要化合物的制備與實驗探究
(2022年河北省高考題節選)
15. 以焙燒黃鐵礦FeS2 (雜質為石英等)產生的紅渣為原料制備銨鐵藍Fe(NH4) Fe(CN)6顏料。工藝流程如下：
回答下列問題：
（1）紅渣的主要成分為_______(填化學式)。
（2）黃鐵礦研細的目的是_________________________________________________。
（5）沉鐵工序產生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價為_______。
Fe2O3
增大固液接觸面積，加快反應速率，提高黃鐵礦的利用率
+2
1．有關鐵及其化合物的工藝流程題
(1)要靈活應用元素守恒和物料轉化思想
原料中的“核心元素”經多步轉化最終“留存”于目標產物中，因此解題時要注意鐵元素的變化過程。
(2)要做好知識和生產實際的密切聯系
工藝流程中的大部分反應和部分陌生反應的反應原理都源于教材；除此之外，還需注意環境保護和資源的利用、最終廢棄物盡可能少且無害、部分物質需要循環利用等實際工藝。
二、鐵及其重要化合物的制備與實驗探究
1．有關鐵及其化合物的工藝流程題
(3)掌握工藝流程中常見的術語
如研磨、粉碎、浸出、酸溶、堿洗、焙燒等。
二、鐵及其重要化合物的制備與實驗探究
1．有關鐵及其化合物的工藝流程題
二、鐵及其重要化合物的制備與實驗探究
2．有關鐵及其化合物的制備或性質探究題
(1)Fe2＋、Fe3＋的檢驗。
(2)Fe2＋氧化性和還原性的探究。
(3)Fe3＋氧化性的探究。
(4)K2FeO4的制備或性質探究。
(5)各物質間的轉化綜合。
應用體驗
1.某研究小組用如圖所示裝置模擬工業上生產無水FeCl2的過程。下列說法不正確的是
A.先打開分液漏斗的活塞，再點燃
C處酒精燈
B.本實驗中濃鹽酸不只體現揮發性
D.裝置D適合處理該實驗的所有尾氣
√
先產生氯化氫，趕出空氣，排除干擾
氫氧化鈉溶液不吸收氫氣
二、鐵及其重要化合物的制備與實驗探究
應用體驗
2.鐵是人體必需的微量元素，治療缺鐵性貧血的常見方法是服用補鐵藥物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亞鐵，呈暗黃色)是市場上一種常見的補鐵藥物。該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸。某同學為了檢測“速力菲”藥片中Fe2＋的存在，設計并進行了如下實驗：
試回答下列問題：
(1)試劑1是________，試劑2是__________，加入新制氯水后溶液中發生反應的離子方程式是_________________________、__________________________。
稀鹽酸
KSCN溶液
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
二、鐵及其重要化合物的制備與實驗探究
應用體驗
(2)加入試劑2后溶液中顏色由淡黃色轉變為淡紅色是因為________________
________，寫出＋2價Fe在空氣中轉化為＋3價Fe的化學方程式：
_____________________________________。
少量的Fe2＋轉化
4FeCl2＋O2＋4HCl===4FeCl3＋2H2O
二、鐵及其重要化合物的制備與實驗探究
為Fe3＋
應用體驗
(3)該同學猜想紅色溶液變為無色溶液的原因是溶液中的＋3價鐵被還原為＋2價鐵，你認為該同學的猜想合理嗎？________。若你認為合理，請說明理由(若你認為不合理，該空不作答)____________；若你認為不合理請提出你的猜想并設計一個簡單的實驗加以驗證(若你認為合理，該空不作答)_________
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
不合理
猜想：Fe(SCN)3中的SCN－被過量的氯水氧化；設計的實驗為在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，不變紅色(或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液，變紅色)
二、鐵及其重要化合物的制備與實驗探究
自我測試
1.鐵的常見化合物有①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O、⑦FeSO4。將上述物質分別溶于足量稀鹽酸后進行實驗，下列說法不正確的是{已知Fe2＋可以和K3[Fe(CN)6]溶液反應產生藍色沉淀}
A.先滴加KSCN溶液不顯紅色，再滴加新制氯水后顯紅色的有①④⑦
B.加銅能發生反應2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋的只有②⑤⑥
C.將溶液分為兩等份，一份滴加KSCN溶液顯紅色，一份滴加KMnO4溶
液紫紅色褪去的是③
D.滴加K3[Fe(CN)6]溶液，能產生藍色沉淀的有①③④⑦
√
③
自我測試
2.物質類別和元素價態是學習元素及其化合物性質的重要認識視角。如圖為鐵及其化合物的“價—類”二維圖。下列有關說法不正確的是
A.物質A與不同的氧化劑反應可能
得到不同價態的含鐵化合物
B.通過化合反應和置換反應都能生
成Fe3O4
C.從物質類別來看，物質B屬于堿性氧化物，能與水反應生成物質C
D.從元素價態來看，Fe2＋既具有氧化性又具有還原性
√
自我測試
3.某同學為了檢驗家中的一瓶補鐵藥(成分為FeSO4)是否變質，查閱了有關資料，得知Fe2＋能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色，并結合已學的知識設計了如下實驗：
將藥片除去糖衣研細后，溶解過濾，取濾液分別加入兩支試管中，在試管Ⅰ中滴入酸性高錳酸鉀溶液，在試管Ⅱ中滴入KSCN溶液。
自我測試
(1)請你填出該同學實驗中出現以下現象時應得出的結論：
實驗 現象 結論
試管Ⅰ 試管Ⅱ
a 褪色 不變紅
b 不褪色 變紅
c 褪色 變紅
沒有變質
完全變質
部分變質
(2)能不能將KMnO4和KSCN滴入同一試管中進行驗證，為什么？
_________________________________________________________________________________________________。
不能，KMnO4溶液呈紫紅色，影響Fe3＋的檢驗；KSCN具有還原性，影響Fe2＋的檢驗
本節內容結束

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