铁的重要化合物

铁的重要化合物一、铁的重要化合物1．铁的存在铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝，主要以+2和+3价化合物的形式存在。三、铁的重要化合物1、铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4色态俗名铁的价态水溶性稳定性与非氧化性酸反应用途——铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体+2价+3价+2价、+3价不溶不溶不溶不稳定稳定稳定FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O制红色油漆，涂料，炼铁目录△6FeO+O2==2Fe3o4•Fe3O4是一种复杂的化合物，在Fe3O4晶体中存在着两种不同价态的铁离子，其中有1／3是Fe2+,1／3是Fe3+，因此Fe3O4可以看做是FeO和Fe2O3组成的化合物。可以表示为FeO·Fe2O3。若将其视为一种盐，其化学式为Fe(FeO2)2。Fe3O4是纯净物。FeCl3溶液FeSO4溶液加入NaOH溶液化学方程式2、铁的氢氧化物白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色沉淀红褐色沉淀FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClFeSO4+2NaOH=Fe（OH）2+Na2SO44Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3实验3-9：在FeCl3、FeSO4分别加入NaOH溶液铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐和碱溶液反应制得。1.制取Fe(OH)2沉淀时，通常将配制NaOH溶液的蒸馏水煮沸，而且盛有NaOH溶液的滴管，在向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液时，插入液面以下进行操作(打破常规)，这是为什么？【提示】原因是＋2价铁元素易被空气中的氧气氧化，故在制取Fe(OH)2时，应尽量排除O2等氧化性物质的干扰。煮沸配制溶液的蒸馏水可以赶走溶解在里面的氧气。将胶头滴管插入溶液深处滴入NaOH溶液，因为溶液深处溶解的氧气少。改进方法：为了防止Fe(OH)2被O2氧化，在制备Fe(OH)2时，一般从两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。1）反应试剂②用加热煮沸的蒸馏水配制FeSO4溶液和NaOH溶液，以驱除溶液中溶解的O2。①取用最新配制的FeSO4溶液，时间长的亚铁盐溶液中含有Fe3+。(2)反应环境3）装置如右图所示。在试管中加入适量的FeSO4溶液，并覆盖一层苯等密度小的有机溶剂，再用长滴管插入FeSO4溶液深处注入NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止了生成Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀。4）可以设计特殊的装置，排除反应体系液面上方的空气。比如用H2排除反应装置中的空气。学与问：例如与盐酸Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱，你能写出它们与酸反应的离子方程式吗？Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O3．铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3颜色白色固体溶解性稳定性在空气中易转化为Fe(OH)3与盐酸反应(离子方程式)制备转化化学方程式4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3现象白色沉淀迅速变为，最终变为红褐色2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O红褐色固体难溶于水难溶于水Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2OFe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓灰绿色3、铁盐和亚铁盐（1）Fe3+离子的检验向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液滴入KSCN溶液FeCl3溶液FeCl2溶液溶液呈红色溶液颜色无变化FeCl2FeCl3Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3（红色络合物）(2)Fe3+离子的氧化性科学探究：在FeCl3溶液中加入足量Fe粉，振荡。再滴入几滴KSCN溶液，观察现象；在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合溶液中，滴加氯水(Cl2)，再观察现象。2Fe3++Fe=3Fe2+FeCl3溶液中加入现象反应的离子方程式Fe粉，KSCN溶液氯水，振荡溶液不显红色溶液显红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl¯总结：还原剂+氧化剂(Cl2)+还原剂(Fe)氧化剂Fe2+Fe3+Fe•思考：怎样检验Fe3+和Fe2+？Fe3+Fe2+FeFeFe2+Fe3+“铁三角”等、、、、、FeCuSHSSOI2221、Fe2+Fe3+三、Fe2+Fe3+Fe2+具有还原性，当遇到强氧化剂时如：O2、Cl2、Br2、KMnO4、HNO3,H2O2等均可生成+3价铁。2FeCl2+Cl2==2FeBr2+Br2==4Fe(OH)2+O2+2H2O==2FeCl32FeBr34Fe(OH)35Fe2＋+8H＋+MnO4－=5Fe3＋+Mn2＋+4H2O3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+Fe(NO3)3+NO↑+2H2O当Fe3+遇到比较强还原剂，如：Fe、Cu、H2S、I-(KI）等，均可将它还原成Fe2+，如：2Fe3++H2S==2FeCl2+CuCl22Fe2++S+2H+2、Fe3+Fe2+2FeCl3+Cu==2Fe3＋+Zn(少)=2Fe2＋+Zn2＋2FeCl3+2NaI=2FeCl2+2NaCl+I22FeCl3+Fe==3FeCl2一、FeFe2+FeSFe2++CuFe2++H21、FeFe2+铁与较弱的氧化剂反应如：S、I2.Cu2+、非氧化性酸（H+）Fe+Cu2+==Fe+2H+==Fe+S==△Fe+I2=FeI2Fe+2Fe3＋=3Fe2＋△Fe2+与具有还原性的物质反应时可还原成铁，其在炼钢中尤为突出，如：C、CO、H2,Si、Al,Zn等。FeO+CO===△3FeO+2Al==3Fe+Al2O3Fe+CO22、Fe2+FeZn+FeCl2=ZnCl2+Fe△Fe+6HNO3==△二、FeFe3+铁与强氧化剂反应时，如：Cl2、Br2,热的浓HNO3、热浓H2SO4等反应时，均可生成+3价铁的化合物2Fe+3Cl2===点燃2FeCl3Fe（NO3)3+3NO2+H2O1、FeFe3++3价铁的化合物与H2、Al、C、CO.Zn等还原剂反应均可还原成铁，如：高温Fe2O3+2Al===Fe2O3+3CO===高温2Fe+3CO22Fe+Al2O32、Fe3+Fe2Fe3＋+3Zn(多)=2Fe+3Zn2＋[归纳小结]不同价态铁元素的转化Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的“三角”转化(氧化还原反应)Fe的化合价为0，是最低价态，单质铁只表现还原性，Fe2＋中铁的化合价为＋2价，处于中间价态，Fe2＋既有氧化性，又有还原性，Fe3＋中铁的化合价为＋3价，为最高价态，Fe3＋只具有氧化性。阅读：资料卡片——铜盐图3-21出土的古代铜制品上往往覆盖着一层铜绿[主要成分是Cu2(OH)2CO3]将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是A硫酸B氯水C硝酸锌D氯化铜√练习运用铁及其化合物的知识，完成下列各题。1、下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是（）A.盐酸B.氯气C.CuSO4溶液D.稀硫酸2、既有氧化性，又有还原性的微粒是（）A.FeB.Fe2+C.Fe3+4、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是（）A.滴入KSCN溶液B.通入氯气C.加入铜粉D.加入铁粉√√√1、氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I22、还原性Cl-＜Br-＜Fe2+＜I-＜S2-K+＜Ca2+＜…＜Fe2+＜…＜Cu2+＜Fe3+＜Ag+…方法2：装置如下图所示。实验时，先打开弹簧夹K，再将分液漏斗的旋塞打开，使稀硫酸与铁粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色0