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铁及其化合物金属的冶炼讲述
铁及其化合物 金属的冶炼
高三化学复习
考纲要求
1、掌握铁的化学性质,理解铁盐和亚铁 盐的相互转变。
2、了解铁的氧化物、氢氧化物。
3、掌握铁离子的检验方法。
4、了解金属冶炼的一般原理和方法。
一、铁的原子结构
思考
1、铁的原子序数是多少,在周期表中处于什么位置?
2、写出铁的原子结构示意图
3、指出铁在化合物中有哪些价态
小结
二、铁的物理性质
1、银白色,有金属光泽,质软;
2、具有良好的延展性;
3、是电和热的良导体;
4、密度是7.86g/㎝3;
沸点:2750℃
熔点:1535℃
5、特性:能被磁体吸引,具铁磁性.
反应生成+2价
反应生成+3价
非金属
酸
盐
与F2、Cl2、Br2反应
Fe3+、Cu2+、Ag+
与足量的强氧化性酸
与非氧化性酸
与I2、S反应
与O2水蒸气反应生成+2、+3价
三、铁单质的化学性质
1、铁与非金属反应⑴铁丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟。
⑵加热时与硫反应生成黑色固体。
氧化性比较
氧化性:Cl2>S
2、与水反应红热的铁与水蒸气反应,放出氢气同时生成Fe3O4
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
3、铁与酸反应
铁与非氧化性酸反应生成H2和亚铁盐。
Fe+2H+ = Fe2++H2↑
4、铁与盐溶液反应
铁与比它活泼性弱的金属盐溶液反应时,能置换出这种金属来。
如铁与CuSO4溶液反应
化 学 式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
名 称
价 态(稳定性)
颜色、状态
溶 解 性
四、铁的氧化物性质比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜 色
状 态
溶解性
稳定性
与 H+反 应
转 化 关 系
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3
五、铁的氢氧化物性质比较
铁的氢氧化物制法:
由对应的可溶性盐与碱反应制取。
Fe(OH)2极易被O2氧化生Fe(OH)3
4Fe(OH)2与O2反应,生成白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的Fe(OH)3.
知识梳理·题型构建
.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是____________(填序号)。
解析 因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;③的原理为铁作阳极产生Fe2+,与电解水产生的OH-结合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保护,能防止空气进入;⑤中液面加苯阻止了空气进入;④由于带入空气中的氧气,能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。
①②③⑤
六、Fe3+的检验
Fe3+遇到KSCN溶液变成红色,Fe2+遇到KSCN溶液不显红色。我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 (红色)
鉴别方法
①判断溶液中有Fe3+的依据是:
——与KSCN混合溶液呈红色
——与NaOH溶液混合产生红褐色沉淀
②判断溶液中有Fe2+的依据是:
——加KSCN溶液无明显现象,再加氯水溶液呈红色
——与NaOH溶液混合产生白色沉淀→灰绿色→红褐色
不合理。实验设计不
合理,因为硝酸会氧化催化剂中可能存在的二价铁,所以从
实验结果只能判断样品溶解后的溶液中存在三价铁而不能
确定样品中铁元素的价态
催化剂中铁元素全部为+3价
催化剂中铁元素全部为+2价
催化剂中铁元素同时存在+2价与+3价
七、Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化——“铁三角”关系
Fe
Fe3+
Fe2+
S、I2、H+、Cu2+、Ag+
Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3
Fe2O3:C、CO、H2、Al
Fe3+:Al、Fe等还原
FeO:C、CO、H2、Al
Fe2+:Al、Fe等还原
Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3
酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等
Fe、Cu、I-等
知识梳理·题型构建
铁三角”的转化关系及应用举例
【归纳总结】
(1)判断离子共存
(2)盐溶液的配制与保存
①Fe2+的盐溶液:加少量铁粉,防止Fe2+被氧化;加少量相应的酸,防止Fe2+水解。
②Fe3+的盐溶液:加少量相应的酸防止Fe3+水解。
知识梳理·题型构建
.如何除去括号中的杂质
(1)Fe2+(Fe3+): ;
(2)FeCl3(
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