高中化学第一节 铁及其化合物精品课件ppt

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问题1—1：从化合价角度分析单质铁能和哪些物质反应？ 问题1—2：从化合价角度分析Fe2+具有什么性质？可以与哪类物质反应？ 问题1—3：从化合价角度分析Fe3+具有什么性质？可以与哪类物质反应？
与氧化性物质反应、体现还原性
Fe2+既有氧化性也有还原性
Fe2+既可以与氧化性物质反应，也可以和还原性物质反应
Fe3+只有氧化性，只能与还原性物质反应
问题1—4：完成下列物质之间的转换
Fe304 Fe →FeCl2 Fe(OH)2 → Fe(OH)3 FeCl3
1．铁及其化合物的“价—类”二维图：
2．铁及其化合物之间的主要转化关系：
3．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质(1)Fe2O3、FeO都是碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋。(2)FeSO4和FeCl3都属于盐类，能和碱反应生成Fe(OH)2及Fe(OH)3。 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3均属于碱，能与酸反应生成盐和水。Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
4．从化合价的角度理解铁及其化合物的氧化性和还原性：(1)Fe单质中铁元素化合价为0价，仅具有还原性Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋2Fe＋3Cl2 === 2FeCl3 3Fe＋4H2O(g) === Fe3O4＋4H2(2)Fe2O3 中的铁元素为高价态，具有氧化性，因而可用还原剂将其还原为铁单质。例：3CO＋Fe2O3 === 2Fe＋3CO2。  (3)Fe2＋化合价可以升高到＋3价，表现为还原性，也可以降低到0价，表现为氧化性。
【典例】如图为铁及其化合物的“价－类”二维图。
(1)填写二维图缺失的类别①_____和化学式②______。(2)某同学利用以下试剂研究FeCl3性质，进行了如下预测：①Cl2　②Fe　③NaOH　④H2SO4　⑤AgNO3从物质类别上看，FeCl3属于________，可能与_______发生反应(填序号)；从化合价角度看，Fe3＋具有________性，可能与_________发生反应(填序号)。
【解析】(1)Fe为金属单质，则①为单质；铁的氢氧化物有Fe(OH)2和Fe(OH)3两种，则②为Fe(OH)3；(2)从物质类别上看，FeCl3属于盐，可能与氢氧化钠和硝酸银反应；从化合价角度看，Fe3＋化合价处于最高价态，具有氧化性，可发生还原反应，可能与铁发生反应；
单质 　Fe(OH)3
盐　 ③⑤
氧化 　②
(3)某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路，其化学原理为如下反应：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2①用单线桥表示电子转移：________________________。②反应中FeCl3作________剂，理由是____________________。③写出该反应的离子方程式____________________________。
【解析】反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2为氧化还原反应，Cu失电子，化合价升高，发生氧化反应，作还原剂；Fe元素化合价由＋3价降低到＋2价，得电子，化合价降低，发生还原反应，FeCl3作氧化剂，①用单线桥表示电子转移为Cu＋2F2e－eCl3===CuCl2＋2FeCl2；②反应中FeCl3中Fe元素化合价由＋3价降低到＋2价，得电子，化合价降低，发生还原反应，作氧化剂；③反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
Cu＋2F2e－eCl3===CuCl2＋2FeCl2
氧化　 铁元素的化合价由＋3价变为＋2价
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
1.化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是(　　)A.工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为置换反应B．Fe3O4中铁元素为＋4价C．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C作还原剂D．Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色
【解析】选C。用CO还原Fe2O3，反应物中没有单质，故该反应不是置换反应，A项错误；Fe3O4中部分铁元素显＋3价，部分铁元素显＋2价，B项错误；维生素C将Fe3＋转化为Fe2＋，使Fe元素发生还原反应，维生素C表现出还原性，作还原剂，C项正确；Fe(OH)2浊液露置于空气中易被空气氧化，白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D项错误。
2．某“铁基脱氧剂”的主要成分是还原Fe粉，使用一段时间后部分Fe粉会变质为Fe2O3。将一包使用过一段时间后的脱氧剂用稀盐酸浸泡，浸泡过程中粉末表面有大量细小无色气泡产生。(1)溶液中的反应有：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、___________________________________。(2)甲同学用如下方法验证了溶液中Fe2＋的存在：取少量上层清液，加入某试剂X，出现白色沉淀，并很快变为灰绿色，将沉淀倾倒在滤纸上，沉淀逐渐变为红褐色。试剂X为___________。滤纸上沉淀变化反应的化学方程式为_____________。(3)乙同学另取少量上层溶液，滴加氯水后溶液呈棕黄色，再滴加KSCN溶液，溶液变红。滴加氯水后溶液变棕黄的离子方程式为____________________。丙同学认为Fe3＋不一定是由氯水反应得到的，理由是____________________，改进方案是____________________________________________。
【解析】 (1)使用过一段时间的脱氧剂含Fe和Fe2O3，用稀盐酸浸泡发生的反应有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；(2)白色沉淀很快变为灰绿色，逐渐变为红褐色，是白色的Fe(OH)2被氧化成红褐色的Fe(OH)3的过程，则试剂X为NaOH溶液或氨水等。滤纸上沉淀变化的反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；(3)据(1)中反应可知，上层溶液中有Fe2＋、可能有Fe3＋，滴加氯水后溶液呈棕黄色的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，再滴加KSCN溶液变红，Fe3＋可能是原溶液中的，也可能是由氯水和Fe2＋反应生成的。若先滴加KSCN溶液无明显现象，后滴加氯水溶液变红，则可证明Fe3＋是氯水氧化Fe2＋生成的。
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
NaOH溶液(或氨水等)
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
原上层溶液中可能含有Fe3＋
先滴加KSCN溶液无明显现象，后滴加氯水，溶液变红
3．某同学为了检验家中的两种补铁药(成分均为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验； ①将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。②取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支试管中加入KSCN溶液。
请完成下列问题：(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，能得到什么结论？(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，能得到什么结论？(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，能得到什么结论？(4)能不能将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支试管中进行验证，为什么？
提示：补铁药没有变质。
提示：补铁药完全变质。
提示：补铁药部分变质。
提示：不能。酸性KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验。
4．根据下列实验装置和操作，回答有关问题。按图中所示装置，用两种不同的操作分别进行实验，观察B容器中的现象。(1)先夹紧止水夹a，再使A容器中开始反应。实验中B容器中观察到的现象是___________________________________________________________；B容器中发生反应的离子方程式是__________________________________________________。。
容器A中的溶液进入B容器中，有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
2OH－＋Fe2＋===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)打开止水夹a，使A容器开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中观察到的现象是_____________________________________________________________________。B容器中发生反应的离子方程式是______________________________________________________
a打开时，观察到B容器中导管口有气泡产生，再夹紧a时，溶液进入B容器中产生白色沉淀，且长时间不变色
归 纳 制备Fe(OH)2特点就是在操作时防止与空气接触，这样才能得到白色的Fe(OH)2沉淀