【K12教育学习资料】[学习]2018版高中化学 第三章 金属及其化合物 第2节 几种重要的金属化合

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课时3 铁的重要化合物

1.了解铁的氧化物的性质及应用。

2.了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质;了解Cu的化合物的性质及用途。(重点)

3.掌握Fe、Fe的相互转化以及Fe、Fe的检验方法。(重难点)

铁的氧化物和氢氧化物 [基础·初探] 教材整理1 铁的氧化物 1.铁的存在

地壳中元素的含量居于前四位的是氧、硅、铝、铁,铁元素主要以+2和+3价化合物的形式存在。

2.铁的氧化物组成与物理性质

名称 化学式 俗名 Fe的 化合价 颜色、状态 溶解性 3.铁氧化物的主要化学性质 (1)FeO不稳定,在空气中受热易被氧化成Fe3O4。

(2)FeO和Fe2O3属于碱性氧化物,与盐酸反应的离子方程式分别为FeO+2H===Fe+H2O,Fe2O3+6H===2Fe+3H2O。

(3)Fe2O3与CO反应的化学方程式为Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2,此反应为工业炼铁的反应原理。

(4)四氧化三铁(Fe3O4)的化学式可写成FeO·Fe2O3,Fe3O4溶于盐酸的离子方程式为Fe3O4

+8H===2Fe+Fe+4H2O。

教材整理2 铁的氢氧化物 Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较与转化 化学式 小初高K12教育学习资料

3+

2+

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2+

3+

2+

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氧化亚铁 FeO — +2 黑色粉末 氧化铁 Fe2O3 铁红 +3 红棕色粉末 都不溶于水 四氧化三铁 Fe3O4 磁性氧化铁 +2、+3 黑色晶体 Fe(OH)2 Fe(OH)3 小初高K12教育学习资料

色态 溶解性 与盐酸反应(离子方程式) 白色固体 难溶于水 Fe(OH)2+2H===Fe+2H2O +2+红褐色固体 难溶于水 Fe(OH)3+3H===Fe+3H2O 不稳定,受热易分解: +3+稳定性 不稳定,分解产物很复杂 △2Fe(OH)3=====Fe2O3+3H2O 可溶性铁盐与碱反应:FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl 可溶性亚铁盐与碱反应:FeSO4+制法 2NaOH=== Fe(OH)2↓+Na2SO4 方转 化 程式 现象 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 [探究·升华] [思考探究]

Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备

在两支试管里分别加入少量的FeCl3和新制FeSO4溶液,然后滴入NaOH溶液,观察并记录现象。

FeCl3溶液 FeSO4溶液 实验装置 甲 问题思考: (1)两试管中有什么现象?久置于空气中又有什么现象?

【提示】 甲中有红褐色沉淀,久置不变色;乙中有白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色。

(2)在制备Fe(OH)2时,为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下?

【提示】 用新制的FeSO4溶液是防止Fe被氧化成Fe;滴管尖嘴插入液面以下是防

2+

3+

乙 小初高K12教育学习资料

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止生成的Fe(OH)2与O2接触而被氧化。

(3)在实验中,若想长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀,除使用新制FeSO4溶液外,还应创造一个怎样的反应环境?

【提示】 因为Fe(OH)2易被氧化而发生颜色变化,故应尽可能创造无氧环境以防止Fe(OH)2被氧化。

[认知升华]

Fe(OH)2的常用制备方法问题分析

因为Fe(OH)2易被氧化,为了能较长时间观察到Fe(OH)2的颜色,在实验时常采用以下方法:

(1)使用新制的FeSO4,加热煮沸NaOH溶液赶尽空气,并将盛NaOH溶液的胶头滴管插入液面下挤出NaOH溶液。

(2)采用油层覆盖法,以便隔绝空气。在上述实验方法的基础上,将2 mL苯(或汽油)加入盛FeSO4溶液的试管中,苯(或汽油)可以覆盖在FeSO4溶液表面,防止空气进入,可以较长时间地观察白色沉淀的生成。

(3)在试管上面先充满氢气,保持“还原气氛”,可以有充足的时间观察到白色的Fe(OH)2絮状沉淀生成。如图所示。

[题组·冲关]

题组1 铁的氧化物和氢氧化物的性质与应用

1.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述白色沉淀和残渣分别是( )

A.Fe(OH)3 Fe2O3 C.Fe(OH)2 Fe(OH)3

B.Fe(OH)2 Fe2O3 D.Fe(OH)2 Fe3O4

【解析】 Fe与稀硫酸反应生成FeSO4,再加氨水生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热时被氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3受热分解后生成Fe2O3。

【答案】 B

2.下列有关说法不正确的是( )

A.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2和+3 B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均与盐酸反应 C.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性 D.Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定 【答案】 C

题组2 Fe(OH)2的实验制备

3.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )

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