高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化优秀ppt课件

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化优秀ppt课件，共27页。PPT课件主要包含了铁单质陨铁，化合态，磁铁矿Fe3O4，铁的存在，游离态，典型的变价金属，HNO3过量，Fe过量，H2Og，浓硝酸等内容，欢迎下载使用。

主要化合态、少量是游离态
赤铁矿(Fe2O3)
陨铁（天石，地壳中无单质铁）
铁是银白色有金属光泽的金属，质软，熔沸点高，具有良好的导电、导热、延展性，可被磁铁吸引，也可被磁化，铁粉呈黑色
(1)与非金属单质反应
较活泼，易失电子，常显+2和+3价
现象：剧烈燃烧火星四射，生成黑色固体（集气瓶底部放细沙或少量水，防止炸裂）
现象：剧烈燃烧，产生棕褐色的烟
得出结论：氧化性Cl2>S
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Fe+S FeS
铁的还原性比钠、镁、铝弱
①与非强氧化性酸反应（如盐酸、稀硫酸等）
Fe+2H+ Fe2++H2↑
Fe+2HCl FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑
思考：比较钠、镁、铝分别与水反应的条件、现象
Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe+8H+ + 2NO3- 3Fe2++2NO↑+4H2O
②与强氧化性酸反应
常温下，铁遇到冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化，加热后反应继续进行，反应不会产生氢气。
Fe + 4H+ +NO3- Fe3+ +NO↑+2H2O
3Fe+8HNO3(稀) 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
（如浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸）
铁可以将活泼性排在其后面的金属从其盐溶液中置换出来。
Fe + Cu2+ Fe2+＋Cu
铁还可以与Fe3＋发生归中反应生成Fe2＋
2Fe3+ + Fe 3Fe2+
2FeCl3 + Fe 3FeCl2
Fe3O4 （Fe2+/Fe3+）
Cl2、 Br2、浓硫酸、浓、稀HNO3
I2、S、H+、Cu2＋、Fe3+
Fe3O4(FeO·Fe2O3)
Fe2O3
都不溶于水也不与水反应
FeO不稳定，在空气里受热能迅速被氧化成Fe3O4
Fe2O3 常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
3FeO+10HNO3(稀) 3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
3FeO+10H+ + NO3- 3Fe3+ + NO↑+ 5H2O
FeO + 2HCl FeCl2+ H2O
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3+ 3H2O
Fe2O3 + 6H+ 2Fe3+ + 3H2O
Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3+ FeCl2 + 4H2O
Fe3O4 + 8H+ 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
FeO和Fe2O3是碱性氧化物，Fe3O4不是
(1)与非氧化性酸反应
Fe(OH)2+2H+ Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3制备
② Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2↓
① Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3↓
现象：生成成红褐色沉淀
现象：先产生白色沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
(4)Fe(OH)2制备条件的控制
①所用溶液中不含氧气等氧化性物质；
②在反应过程中要采取措施，保证生成的Fe(OH)2在密闭的、隔绝空气的体系中，防止其被氧化，这样可长时间观察到白色的沉淀；
①FeSO4溶液要现用现配，常在溶液中加入铁粉、铁屑或铁钉，防止FeSO4被氧化变质；
②配制溶液用的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，除去溶解氧；
③为防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管深入FeSO4溶液液面以下，再挤出；
④向盛有FeSO4溶液的试管中加入密度比水小不与水互溶的液态有机物，以隔绝空气，如煤油、苯、汽油，不能加CCl4；
④将反应体系置于还原性气体氛围中。
a.先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液;b.利用产生的H2排尽整个装置中的空气;c.待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K；d.利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液反应。
步骤：取烧杯盛 25 mL 蒸馏水，加热至沸腾，向其中逐滴加入 5～6 滴饱和FeCl3 溶液， 继续煮沸至液体呈红褐色，观察所得红褐色液体即是Fe(OH)3 胶体。
FeCl3+3H2O==Fe(OH)3(胶体)+3HCl
(4)Fe(OH)3胶体的制备
1.亚铁盐(Fe2+)
Fe2+处于中间价态，既有氧化性又有还原性，主要显示还原性，能被O2、Cl2、H2O2、Br2、HNO3、KMnO4(H+)等强氧化剂氧化为Fe3+
Fe2+ + Zn Fe + Zn2+
2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-
4Fe2+ + O2 + 4H+ 4Fe3+ + 2H2O
2Fe2+ + H2O2 + 2H+ 2Fe3+ + 2H2O
3Fe2+ + NO3- + 4H+ 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
①Fe2+与强氧化性离子因发生氧化还原反应在溶液中不共存
②还可用铁氰化钾溶液{六氰合铁酸钾K3[Fe(CN)6]}检验离子Fe2+，若产生蓝色沉淀，说明含有Fe2+
Fe3+处于最高价态，只有氧化性，在溶液中能被Fe、Cu、I-、S2-、SO2等还原
Fe + 2FeCl3 3FeCl2
Fe + 2Fe3+ 3Fe2+
2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+
2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2
能使淀粉-KI试纸变蓝
2Fe3+ +S2- 2Fe2+ + S↓
2Fe3+ + SO2 + 2H2O 2Fe2+ + SO42- + 4H+
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
配制亚铁盐溶液加入铁粉、铁屑或铁钉防止氧化
在含有Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液，反应混合液立刻显示血红色，而Fe2+遇KSCN溶液不显血红色，这种方法常用于检验溶液中是否存在Fe3+
血红色，不电离，不沉淀
Cu + 2FeCl3 2FeCl2 + CuCl2
3.检验Fe3+和Fe2+
(2)加碱法(NaOH)
先产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
(3)加KSCN溶液法
加入KSCN溶液直接出现血红色
Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2↓
加入KSCN溶液无明显变化，再滴入新制氯水出现血红色
可先加KSCN溶液，无明显现象，再加入新制氯水或H2O2溶液，出现血红色，不能加酸性高锰酸钾溶液，对Fe(SCN)3 血红色有干扰；
①证明溶液中无Fe3+而有Fe2+
②证明溶液中既有Fe3+又有Fe2+
分别检验两种离子，可先取溶液加KSCN溶液，出现血红色证明有Fe3+；再重新取原溶液，加入酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪色说明有Fe2+
4.Fe、Fe2+和Fe3+相互转化
1.氧化铁作为颜料，常被用作防锈漆；2.铁盐被用作净水剂；3.四氧化三铁被用作磁性材料；4.铁元素是人体不可缺少的微量元素。
1.家庭养殖花草时，有时会施用绿矾(FeSO4·7H2O)来提供营养。(1)你认为它应该如何保存？(2)现由于保管不善和放置时间过长，怀疑它已经变质，试设计实验验证之。(3)如果已经变质，为了不影响使用效果，你认为应采用何种措施？
2.为除去废水中Fe2+,常将废水中的Fe2+氧化成Fe3+,再调pH使Fe3+转化成Fe(OH)3析出。写出通入氯气使亚铁离子氧化为铁离子的离子方程式：
2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + 2Cl-
已知：Fe3+在pH大于1.9开始沉淀，大于等于3.7沉淀完全Fe2+在pH大于5.85开始沉淀，大于等于8.35沉淀完全
3.下列离子方程式正确的为: ( )A、铁和氯化铁溶液反应：Fe + Fe3+ == 2Fe2+B、三氯化铁和硫氰化钾溶液反应： Fe3+ + 3SCN-== Fe(SCN)3C、铜投入氯化铁溶液:Cu + Fe3+ == Fe2+ + Cu2+D、氯化亚铁溶液可与双氧水反应： 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O
4.将铁片投入到下列溶液中，不放出气体并且使铁片质量减轻的是 （ ）A. CuSO4溶液 B. H2SO4溶液AgNO3溶液 D. FeCl3溶液
5.除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学方法，写出有关反应的离子方程式。（1）铜粉中混有铁粉: 、 。（2）铁粉中混有铝粉: 、 。（3）FeCl3溶液中混有FeCl2 : 、 。（4）FeCl2溶液中混有CuCl2或FeCl3 、 。
Fe＋2H＋＝Fe 2＋＋H2↑
2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－
Cu2＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu
2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑
孔雀石(Cu2(OH)2 CO3 )
黄铜矿(CuFeS2 )
孔雀石(CuCO3 .Cu(OH)2)
天然单质铜（地壳中存在）
有金属光泽的紫红色金属，密度为8.92g/cm3，属于重金属（密度大于4.5g/cm3），熔沸点高，具有良好的导电、导热、延展性
2Cu+O2==2CuO
红色固体变黑色，可用于除去气体中的氧气
Cu+Cl2== CuCl2
剧烈燃烧，产生棕黄色的烟
①与非强氧化性酸一般不反应，不能置换出氢气
Cu+4HNO3(浓) == Cu (NO3) 2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) == 3Cu (NO3) 2+2NO↑+4H2O
Cu + 2H2SO4(浓) == CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
2Cu+S == Cu2S
3Cu+8H+ + 2NO3- == 3Cu2++2NO↑+4H2O