鲁科版 (2019)必修 第一册第3章 物质的性质与转化第1节 铁的多样性图片课件ppt

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1.常见的亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐是组成中含有Fe2+的盐,常见的可溶性的亚铁盐有FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等。(2)铁盐是组成中含有Fe3+的盐,常见的可溶性的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(NO3)3等。2.研究物质性质的基本角度　　在研究物质的性质时,可以从物质类别、物质所含核心元素的化合价这两个角度去预测 物质可能具有的性质,再通过实验进行验证。3.亚铁盐和铁盐的化学性质(1)亚铁盐的化学性质①与碱反应:Fe2++2OH-  Fe(OH)2↓。②还原性:2Fe2++Cl2  2Fe3++2Cl-。　
③氧化性:Fe2++Zn  Fe+Zn2+。(2)铁盐的性质①与碱反应:Fe3++3OH-  Fe(OH)3↓。②氧化性:2Fe3++2I-  2Fe2++I2、2Fe3++Cu  2Fe2++Cu2+。4.Fe3+、Fe2+的检验(详见定点1)
1.物理性质纯净的铁为光亮的银白色金属,密度较大,有良好的延展性和导热性,导电性比铜、铝差,能被 磁铁吸引。2.化学性质(1)与非金属单质反应:3Fe+2O2  Fe3O4、2Fe+3Cl2  2FeCl3、Fe+S  FeS等。(2)与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)  Fe3O4+4H2。(3)与非氧化性酸反应:Fe+2H+  Fe2++H2↑。(4)与盐溶液反应:Fe+Cu2+  Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+  3Fe2+。
易错警示    铁在空气中不能燃烧,能在氧气中燃烧生成Fe3O4。
名师点睛    (1)FeO不稳定,易被氧化。(2)Fe3O4可看成FeO·Fe2O3,所以在书写其与稀硫酸反应的化学方程式时,可看作FeO、Fe2O3分 别与稀硫酸反应,再把2个反应叠加即可。(3)FeO、Fe3O4遇到强氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应,+2价的铁均被氧化为+3价。(4)铝热反应:2Al+Fe2O3  2Fe+Al2O3,可用于焊接钢轨,制备金属纳米复合材料等。
1.Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
2.Fe(OH)2的制备(详见定点2)
1.硫酸亚铁溶液中的Fe2+易被氧化,在保存硫酸亚铁溶液时,应加入过量的铁粉或铁钉,这种说 法正确吗? (　    )　　　Fe能将被氧化生成的Fe3+还原为Fe2+。2.Zn比Fe活泼,把少量锌粉放入FeCl3溶液中,有单质Fe生成,这种说法正确吗? (　    )　　　少量锌粉放入FeCl3溶液中反应生成FeCl2和ZnCl2,没有单质Fe生成。3.Fe2O3不能与水反应得到Fe(OH)3,所以不能通过化合反应制得Fe(OH)3,这种说法正确吗? (　    )　　　可由化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O  4Fe(OH)3制得Fe(OH)3。
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
4.Fe(OH)3可与HI发生酸碱中和反应生成FeI3和水,这种说法正确吗? (　    )　　　Fe3+具有氧化性,I-具有还原性,Fe(OH)3与HI反应的化学方程式为2Fe(OH)3+6HI   2FeI2+I2+6H2O。5.1 ml Cl2与足量Fe反应转移2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)个电子,这种说法正确吗? (　    )　　　Cl2与Fe反应生成FeCl3,1 ml Cl2得到2 ml电子,所以1 ml Cl2与足量Fe反应转移2NA 个电子。6.在空气中加热Fe(OH)2可得到FeO,这种说法正确吗? (　    )　　　在空气中Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3,所以在空气中加热Fe(OH)2最终得到Fe2O3。
1.观察溶液颜色2. Fe3+ 的检验方法
3.Fe2+的检验方法4.同时含有Fe2+、Fe3+的检验方法
典例　铁是人体必需的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲” (主要成分为琥珀酸亚铁)是市场上一种常见的补铁药物。该药品难溶于水但能溶于人体中 的胃酸(主要成分为盐酸),同维生素C一起服用效果会更好。某学习小组为了检测“速力 菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:请回答下列问题:(1)试剂1是　　　    。(2)取少量浅绿色溶液于试管中,向其中滴加NaOH溶液。最初观察到白色沉淀,迅速变为灰绿 色,最终变为红褐色,沉淀颜色变化的原因是　　　　　　　　　　　　　　    (用化学方程 式表示)。
(3)向浅绿色溶液中加入KSCN溶液后,溶液变为浅红色,其可能的原因是　　　　　　　     　　　　　　　    。(4)在上述实验中,同学们发现红色溶液放置一段时间后,溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一 步探究溶液褪色的原因,甲、乙两位同学首先对此进行了猜想:
①你认为甲同学的猜想合理吗?　　　    (填“合理”或“不合理”);请说明你的理由:　     　　　　　　　　　　　　　　　    。②基于乙同学的猜想,请设计一个简单的实验加以验证:   　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　      　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
思路点拨    根据“速力菲”药片难溶于水但能溶于人体中的胃酸可知,应用盐酸溶解药片; 向浅绿色溶液中加入KSCN溶液,溶液变成浅红色,说明“速力菲”中的Fe2+已部分被氧化,加 入稍过量的新制氯水后溶液变为红色,说明Fe2+被完全氧化为Fe3+;过一段时间后溶液褪色,可 能是溶液中的SCN-被过量的氯水氧化。
解析    (1)该药片难溶于水但能溶于人体中的胃酸,所以药片碾碎后可用盐酸溶解。(2)浅绿色溶液中含有Fe2+,加入NaOH溶液反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空气中的氧气氧化为 Fe(OH)3,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O  4Fe(OH)3。(3)浅绿色溶液中加入KSCN溶液,溶液变为浅红色,说明溶液中含有少量Fe3+,原因是空气中含 有氧气,溶液中少量的Fe2+被氧气氧化为Fe3+。(4)①红色溶液中含有过量的氯水,Fe3+不可能被还原成Fe2+,可能是SCN-被过量的氯水氧化,故 甲同学的猜想不合理,乙同学的猜想合理。②要验证乙同学的猜想是否正确,可以取少量褪 色后溶液,加入KSCN溶液,若溶液变为红色,说明溶液褪色是因为溶液中没有SCN-,则乙同学 的猜想合理,若溶液不变红,说明乙同学的猜想不合理;或取少量褪色后溶液,加入FeCl3溶液, 若溶液不变红色,说明溶液中没有SCN-,则乙同学的猜想合理,若溶液变红,说明乙同学的猜想 不合理。
答案    (1)盐酸  (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O  4Fe(OH)3  (3)溶液中少量的Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe3+  (4)①不合理　溶液中不存在能将Fe3+还原成Fe2+的物质　②取少量褪色后溶液, 加入KSCN溶液,若溶液变红,说明乙同学的猜想合理;若溶液不变红,说明乙同学的猜想不合 理(或取少量褪色后溶液,加入FeCl3溶液,若溶液仍不变红,说明乙同学的猜想合理;若溶液变 红,说明乙同学的猜想不合理)
方法点睛　检验Fe2+、Fe3+需要注意的问题(1)检验Fe3+的方法很多,但在没有特殊要求的条件下,优先选择KSCN溶液。(2)检验Fe2+的最佳方法:先加KSCN溶液,无明显现象,然后加新制氯水,溶液变成红色,试剂添 加顺序不能颠倒,若先滴入新制氯水,再加入KSCN溶液,溶液显红色,不能排除Fe3+的干扰。(3)若溶液中同时含有Fe3+、Fe2+(不含Cl-),为避免Fe3+对Fe2+的检验造成干扰,通常取少量溶液 于试管中,向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,若溶液紫红色褪去,说明原溶液中含有Fe2+;另 取少量溶液于试管中加入KSCN溶液,若溶液显红色,说明原溶液中含有Fe3+。
1.制备原理可溶性硫酸盐(如FeSO4)与强碱(如NaOH)溶液反应:Fe2++2OH-  Fe(OH)2↓。2.制备Fe(OH)2的实验装置　　①　　　　　　　　　　　②　　　　　　　　　　　　③
3.Fe(OH)2制备实验的四个关键点(1)Fe2+极易被氧化,所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要 煮沸,尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气,可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入FeSO4溶液的　液面以下,再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水 且不溶于水的有机物(如苯),以隔绝空气。
典例　某化学兴趣小组利用铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液,用如图装置制备氢氧化亚铁并观 察其颜色。下列有关说法不正确的是 (　    )A.仪器1中应该盛放稀硫酸B.反应一段时间后,可在仪器2中观察到白色沉淀C.本实验制备的氢氧化亚铁可以较长时间保持白色
D.本实验通过控制A、B、C三个弹簧夹,将装置中的空气排尽后,先关闭B,再打开A,就可观 察到氢氧化亚铁的颜色
思路点拨    该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是先利用反应生成的氢气排尽装置中的空 气,再利用气体产生的较大压强把FeSO4溶液压至足量的NaOH溶液中并与之反应,得到Fe(OH)2。
解析    根据装置可知,仪器1分液漏斗中盛放稀硫酸,仪器2中盛放铁粉,二者反应生成FeSO4和 氢气,利用生成的氢气将FeSO4溶液压入仪器3,在仪器3中FeSO4与NaOH反应制备Fe(OH)2,故 A正确;反应一段时间后,可在仪器3中观察到白色沉淀,故B不正确;利用反应生成的氢气排尽 装置中的空气,制备的氢氧化亚铁可以较长时间保持白色,故C正确;打开B、C,关闭A,利用产 生的氢气将装置中的空气排尽,然后关闭B,打开A,生成的氢气使仪器2中压强增大,把仪器2 中产生的FeSO4压入仪器3中,产生白色沉淀Fe(OH)2,故D正确。
1.Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化为Fe2+、Fe3+
如:Fe+S  FeS,Fe+2H+  Fe2++H2↑,Fe+Cu2+  Cu+Fe2+;2Fe+3Cl2  2FeCl3;3Fe+4H2O(g)  Fe3O4+4H2。