铁和铁的化合物
【教学目标】
了解铁的原子结构与常见的化合价;
掌握铁,铁的氧化物,铁的氢氧化物的性质;
掌握Fe,Fe2 ,Fe3 之间的相互转化规律;
掌握Fe2 和Fe3 的检验方法.
【教学内容】
一,铁的结构和单质的性质:
1,铁原子结构及在周期表中的位置:
原子结构示意图:
位于第四周期第Ⅷ族.
在反应中除了容易失去
最外层电子显 2价外,还能进一步失去次外层上的1个电子而显 3价.
2,铁的物理性质:
⑴纯铁是光亮银白色金属;⑵纯铁的抗蚀力相当强;⑶铁有延展性,导热性和导电性;⑷铁具有铁磁性,能被磁铁吸引,在磁场的作用下,自身也能产生磁性.
3,铁的化学性质:
⑴Fe Fe2
Fe S △ FeS Fe I2 △ FeI2 Fe 2H Fe2 H2↑ Fe Cu2 Fe2 Cu
⑵Fe Fe3
2Fe 3Cl2 点燃 2FeCl3 2Fe 3Br2 △ 2FeBr3
Fe 4HNO3(稀) Fe(NO3)3 NO↑ 2H2O
常温时,铁遇浓HNO3,浓H2SO4时发生钝化.
Fe 6HNO3(浓) △ Fe(NO3)3 3NO2↑ 3H2O
2Fe 6H2SO4(浓) △ Fe2(SO4)3 3SO2↑ 6H2O
二,铁的化合物
1,铁的氧化物
铁的氧化物
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
化 学 式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
溶 名
铁红
磁性氧化铁
色 态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
化 合 价
2
3
2, 3
水 溶 性
不 溶
⑴跟酸反应:
①与非氧化性酸如HCl,稀H2SO4等反应:FeO 2H = Fe2 2H2O
Fe2O3 6H = 2Fe3 3H2O Fe3O4 8H = Fe2 2Fe3 4H2O
②与氧化性酸反应如浓H2SO4,HNO3等反应:
3FeO 10HNO3(稀)= 3Fe(NO3)3 NO↑ 5H2O
2FeO 4H2SO4(浓)= Fe2(SO4)3 SO2↑ 4H2O
Fe3O4 10HNO3(浓)= 3Fe(NO3)3 NO2↑ 5H2O
与还原性酸反应如HI等:Fe2O3 6HI = 2FeI2 I2 3H2O
⑵具有氧化性:能被H2,CO,Al等还原剂还原. FexOy yCO △ xFe yCO2
8Al 3Fe3O4 高温 4Al2O3 9Fe
注意:Fe3O4是复杂氧化物,在组成可看成1/3铁呈 2价,2/3铁呈 3价,因此Fe3O4可写成FeO·Fe2O3
2,铁的氢氧化物
名 称
氢 氧 化 亚 铁
氢 氧 化 铁
化 学 式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜 色
白色
红褐色
水 溶 性
不溶
不溶
与酸反应
Fe(OH)2 2HCl=FeCl2 2H2O
3Fe(OH)2 10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3 NO↑ 8H2O
Fe(OH)3 3HCl=FeCl3 3H2O
2Fe(OH)3 6HI=2FeI2 I2 6H2O
加热分解
6Fe(OH)2 O2 △ 2Fe3O4 6H2O
2Fe(OH)3 △ Fe2O3 3H2O
还 原 性
4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3
制 法
Fe2 2OH-=Fe(OH)2↓
Fe3 3OH-=Fe(OH)3↓
3,Fe2 与Fe3 的转化:
⑴Fe2 Fe3
2FeCl2 Cl2=2FeCl3 2FeBr2 3Cl2(过量)=2FeCl3 2Br2
12FeCl2 3O2=8FeCl3 2Fe2O3 2FeSO4 H2O2 H2SO4=Fe2(SO4)3 2H2O
⑵Fe 3 Fe2
2FeCl3 Cu=2FeCl2 CuCl2 2FeCl3 Fe=3FeCl2 2FeCl3 2KI=I2 2FeCl2 2KCl
2FeCl3 H2S=S↓ 2FeCl2 2HCl
4,Fe2 与Fe3 的检验:
⑴Fe2 的检验
①与KSCN溶液作用不显红色,再滴加氯水振荡则变为红色.
②滴加NaOH溶液,首先生成白色絮状沉淀,该沉淀迅速转变为灰绿色,最后变为红
褐色.
⑵Fe3 的检验:
①滴加KSCN溶液,立即变红色.
②滴加NaOH溶液,生成红褐色沉淀.
例1:将单质Fe,Cu与FeCl3,FeCl2,CuCl2溶液一起放进烧杯内,在下列情况下,指出有哪些阳离子(不考虑阴离子)或金属单质同时存在,填在空白处:
反应完毕后,铁粉有剩余.反应后溶液中一定含有___________阳离子;一定没
有_______阳离子;固体干燥后,其中一定含有______和________.
反应完毕后,铜有剩余,铁粉无剩余.反应后溶液中一定含有______阳离子,溶
液中可能含有______阳离子,溶液中一定不含______阳离子.
反应完毕后,溶液中含有Fe3 ,则溶液中一定还含有________阳离子;有无固体
存在 _________.
解析:因为还原性Fe>Cu,氧化性FeCl3>CuCl2,故发生反应的顺序应为:
Fe 2FeCl3===3FeCl2, Cu 2FeCl3===CuCl2 2FeCl2,Fe CuCl2===Cu FeCl2.
反应完毕后,铁粉有剩余,溶液中一定含有Fe2 ,一定没有Cu2 和Fe3 .剩余固
体中一定是Fe 和Cu.
反应完毕后,铜有剩余,铁粉无剩余,故溶液中一定含有Fe2 ,可能含有Cu2 ,
一定不含Fe3 .
反应完毕后,溶液中含有Fe3 ,则溶液中一定还含有Fe2 ,Cu2 ,无固体剩余.
