第三章金属及其化合物第二节古城墙小魔术:用毛笔在铜片上刻字铜片Cu魔术大揭密:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+1、铁的性质铁的性质性质物理性质化学1、纯铁具有银白色金属光泽,2、有良好的延展性,导电、导热性能。3、密度为7.86g/cm3,4、熔点为1535℃,沸点为2750℃,1.铁在氧气中燃烧3Fe+2O2=Fe3O42.铁与酸反应。Fe+2HCl=FeCl2+H2↑3.铁与硫酸铜的反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu4.铁与水的反应3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑4.铁与水的发应3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2巩固练习.1在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下Fe与水蒸气反应的实验。请回答该实验中的问题。(1)写出该反应的化学方程式:(2)实验前必须对整套装置进行的操作是;(3)碱石灰的作用是;(4)试管中收集到的气体是,如果要在A处玻璃管口处点燃该气体,则必须对该气体进行,检验这一操作的目的是。碱石灰检验装置的气密性干燥反应产生的气体H2验纯防止点燃时,氢气因混有氧气而爆炸(1)铁的氧化物名称氧化亚铁FeO三氧化二铁Fe2O3四氧化三铁Fe3O4色、态俗称——铁元素价态溶解性与酸反应黑色粉末+2FeO+2H+=Fe2++H2O铁红+3Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O磁性氧化铁+2、+3均难溶于水Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O红棕色粉末黑色晶体2、铁的重要化合物名称氢氧化铁氢氧化亚铁化学式颜色状态稳定性Fe(OH)3Fe(OH)2不溶于水的红褐色固体不溶于水的白色固体不稳定,易被空气中的氧气氧化,颜色变化:白色→灰绿色→红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(2)铁的氢氧化物常温较稳定,空气中久置会部分失水成铁锈,受热易分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O名称氢氧化铁氢氧化亚铁制取方法反应现象与酸反应可溶性的铁盐与碱溶液可溶性的亚铁盐与碱溶液(隔绝空气)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓红褐色沉淀白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O怎样才能使Fe(OH)2的氧化速率变慢?请根据Fe(OH)2的性质,设计一个制取Fe(OH)2的实验装置。思考方案一:用煮沸过蒸馏水配制的NaOH溶液植物油或苯新配制的FeSO4溶液方案二:弹簧夹Fe+稀硫酸NaOH溶液AB方案三:将纯净的FeSO4溶液和NaHCO3溶液混合原理:(利用盐类的水解反应)FeSO4+2NaHCO3=Fe(OH)2↓+2CO2↑+Na2SO4优点:操作简单,现象明显反应中不断产生的二氧化碳气体将体系中的氧气排出,降低了氢氧化亚铁被氧化的几率,能比较持久地观察到白色的沉淀在试管里注入少量FeCl2和FeCl3溶液,再滴入几滴KSCN溶液,观察发生现象。【实验一】滴加KSCN溶液FeCl2(左)FeCl3(右)溶液呈血红色溶液颜色没有变化Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色)Fe3+与SCN-反应显血红色,故检验Fe3+的存在可用含SCN-离子的溶液作试剂。结论:(3)铁盐和亚铁盐【实验二】FeCl3、FeCl2分别与NaOH的反应实验现象化学方程式FeCl3溶液FeCl2溶液生成红褐色沉淀,溶液逐渐由黄色变成无色。生成的灰白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl①FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3结论铁盐和亚铁盐溶液与氢氧化钠溶液反应,分别生成了不同颜色的沉淀。故可以用氢氧化钠溶液对二者进行鉴定。【实验三】在盛有少量FeCl3溶液的试管中,加入少量Fe粉,充分振荡后,滴入几滴KSCN溶液,观察并记录其现象。再加入几滴氯水,又发生什么样的变化?FeCl3溶液中加入现象离子方程式铁粉,KSCN溶液氯水,振荡不显血红色溶液显血红色2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-结论Fe3+离子具有氧化性,遇到较强的还原剂时,会被还原成Fe2+离子Fe2+离子具有还原性,遇到较强的氧化剂时,会被氧化成Fe3+离子Fe2+与Fe3+在一定条件下是可以相互转变的。氯化铁溶液Fe3+的检验Fe(SCN)3溶液硫氰化钾溶液第一步:从试剂瓶中取出少许硫氰化钾溶液。第二步:往氯化铁溶液中,滴加硫氰化钾溶液,氯化铁溶液变红。Fe(SCN)3溶液Fe3+的检验硫氢化钾溶液第一步:从试剂瓶中取出少许硫氢化钾溶液。第二步:往氯化铁溶液中,滴加硫氢化钾溶液,氯化铁溶液变红。第三步:往氯化亚铁溶液中,滴加硫氢化钾溶液,氯化亚铁溶液不变色。FeCl2铁盐(Fe3+)亚铁盐(Fe2+)氧化还原性质检验方法相互转化Fe3+离子具有氧化性a.Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色)b.Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)Fe2+离子既具有氧化性又具有还原性b.加氢氧化钠溶液,出现灰白色沉淀,并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。a.加KSCN无明显现象,再加氯水呈血红色。Fe3+Fe2+还原剂(Fe、Cu)2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+Fe2++Mg=Fe+Mg2+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-3、铁与生活——之铁盐净水不加试剂加入明矾加入硫酸铁溶液2min无明显变化有明显沉降,溶液半透明有明显沉降,溶液半透明5min浑浊,略有沉降沉淀沉在底部,溶液接近透明(比加硫酸铁的透明)沉淀沉在底部,溶液接近透明3、铁与生活——之铁与动植物•铁是人体健康、所必需的元素之一,一个成年人的身体内约含3g~5g铁元素,其中70%以上存在与血红蛋白中。人体必须保证足够的铁摄入,如果每天膳食中含铁量太低,长时间供铁不足,就会患缺铁性贫血。•植物生长也离不开铁,铁是植物制造叶绿素时不可缺少的催化剂。信息提示:苹果中含有一种带有+2价铁元素的酶。苹果也会“生锈”课堂巩固训练1、为了检验某FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入()。(A)NaOH溶液(B)铁片(C)KSCN溶液(D)石蕊溶液4、印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,生成CuCl2和FeCl2.请写出反应的化学方程式,并分析各反应物化合价发生的变化2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2+3+2+20本节课重难点回顾FeFe2+Fe3+盐酸氯气铁粉、铜锌片氯气?Fe(OH)2Fe(OH)3空气中氧化FeOFe3O4Fe2O3氧化氧化空气中加热潮湿空气中H+H+OH-OH-点燃