第3講鐵及其化合物考綱要求:1.理解Fe的化學(xué)性質(zhì)，鐵的重要化合物。2.理解以Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化為例，理解變價(jià)金屬元素的氧化性、還原性。

問題一

鐵處于元素周期表中什么位置？畫出鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖并分析鐵的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要化合價(jià)26Fe位于第四周期第VIII族，屬于過渡元素+2682142鐵的主要化合價(jià)為+2、+3：Fe-2e-=Fe2+Fe-3e-=Fe3+過渡元素特點(diǎn)：（1）原子的次外層等往往未達(dá)到飽和結(jié)構(gòu)，如鐵的次外層為14e－（2）不但最外層電子，次外層、倒數(shù)第三層的電子也可參與成鍵，故過渡元素往往有變價(jià)（3）過渡元素的水合離子往往具有一定的顏色，如水合Cu2＋呈藍(lán)色，水合Fe2＋呈淺綠色，水合Fe3＋呈棕黃色（4）過渡元素易形成絡(luò)合物，如Fe[（SCN）n]3－n

問題二

總結(jié)鐵跟哪些物質(zhì)反應(yīng)能生成＋2價(jià)鐵的化合物？跟哪些物質(zhì)反應(yīng)能生成＋3價(jià)鐵的化合物？弱氧化劑強(qiáng)氧化劑S、I2、Ag＋、Fe3＋、Cu2＋

、

H+等O2、H2O（g）Cl2、Br2、

HNO3等FeFeFe3O4Fe0＋2＋3

問題三鐵的重要氧化物有哪些？它們各有哪些重要的性質(zhì)？氧化物FeOFe2O3Fe3O4色態(tài)

黑色粉末紅棕色粉末磁性黑色晶體俗稱鐵紅磁性氧化鐵與酸反應(yīng)：FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+

8H+=Fe2++2Fe3++4H2O與還原劑（CO、H2、Al）反應(yīng)：FexOy＋yCO＝xFe＋yCO2高溫

問題四鐵的氫氧氧化物有哪些？它們各有哪些重要的性質(zhì)？

Fe（OH）2Fe（OH）3

白色不溶固體紅褐色不溶固體Fe(OH)2+2H+

Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+

Fe3++3H2O均能與非氧化性酸反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色實(shí)驗(yàn)一：向盛有FeCl3溶液的試管中滴加NaOH溶液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓

Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓（紅褐色）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制備原理:可溶性堿與相應(yīng)的鹽溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)二：向新制FeSO4溶液中，滴入經(jīng)煮沸的NaOH溶液，膠頭滴管尖端伸入溶液下面，輕輕擠出NaOH溶液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。

問題五如何制取鐵的氫氧化物？并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)白色灰綠色紅褐色思考：1.實(shí)驗(yàn)中為什么要用新制的硫酸亞鐵溶液?2.實(shí)驗(yàn)中為什么滴入經(jīng)煮沸的NaOH溶液?3.實(shí)驗(yàn)中為什么要將滴管尖端插入試管里溶液底部，慢慢擠出NaOH溶液?4.還可以采用什么方法和措施以保證制得氫氧化亞鐵?1.Fe2+Fe3+

選用較強(qiáng)氧化劑:

Cl2、Br2、HNO3

、KMnO4（H+）、H2O2（H+）等

問題六如何實(shí)現(xiàn)Fe2＋和Fe3＋之間的相互轉(zhuǎn)化？2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－3Fe2＋＋4H＋＋NO3－＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O2Fe2＋＋H2O2

＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O2.Fe3+Fe2+選用較強(qiáng)還原劑:

Zn

、

Fe、Cu、H2S、I-等2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+2Fe3++H2S=2Fe2+＋S↓＋2H+2Fe3++2I－=2Fe2++I2

問題七如何檢驗(yàn)溶液中Fe2+和Fe3+的存在?Fe2+和Fe3+在水溶液中分別呈淺綠色和棕黃色，結(jié)合特征反應(yīng)可檢驗(yàn)它們的存在：1.Fe2＋的檢驗(yàn)：①加堿溶液

---白色沉淀→灰綠色→紅褐色②加KSCN溶液---溶液不變色，滴入氯水→血紅色溶液2.Fe3＋的檢驗(yàn)：①

加堿溶液-----紅褐色沉淀②加KSCN溶液-----血紅色溶液③加苯酚-----紫色溶液(3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)(4)Fe2＋的特征檢驗(yàn)方法溶液

產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明溶液中含有Fe2＋，3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓

問題八實(shí)驗(yàn)室中如何保存鐵鹽和亞鐵鹽？如何配制其溶液？亞鐵鹽：因Fe2＋易被氧化，其晶體應(yīng)密封保存。配制溶液時(shí)應(yīng)加入鐵粉或鐵釘防氧化，加入少量相應(yīng)的酸防水解鐵鹽：因Fe3＋易水解，F(xiàn)eCl3等固體還易潮解，故其固體應(yīng)密封保存。配制溶液時(shí)應(yīng)將鐵鹽溶于少量相應(yīng)的酸中，再加水稀釋，以抑制其水解

問題九分析溶液中有Fe2＋存在時(shí)哪些離子與之不能共存？若有Fe3＋存在時(shí)哪些離子與之不能共存？1.Fe2＋在酸性條件下不能與氧化性離子共存。如：NO3－、MnO4－、ClO－等也不能與發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的離子共存。如：OH－、CO32－、HCO3－、SO32－、PO43－、S2－等2.Fe3＋不能與還原性離子共存。如：S2－、SO32－、I－等也不能與發(fā)生發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)（或雙水解反應(yīng)）的離子共存。如：OH－、CO32－、HCO3－等也不能與SCN－共存你的收獲？鐵三角FeFe3+Fe2+Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3Fe3O4位置和結(jié)構(gòu)配制和檢驗(yàn)配制和檢驗(yàn)練習(xí)1、鐵和某些物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，由于條件或反應(yīng)物的用量不同，所得產(chǎn)物不同。如

(1)鐵和水：在常溫下反應(yīng)——發(fā)生，在高溫條件下，鐵和水蒸氣反應(yīng)生成——————(2)鐵和酸：鐵和非氧化性酸反應(yīng)生成————離子，放出——————；鐵在常溫下和濃H2SO4、濃HNO3————反應(yīng)，原因是————————————不Fe3O4Fe2+H2不鐵被鈍化鐵和HNO3反應(yīng)不放出H2若HNO3過量，生成的鹽是————————若鐵無剩余，則生成的鹽可能是——————或————————或——————————，若反應(yīng)后鐵有剩余，生成的鹽是——————————(3)在FeCl2溶液中投入一塊Na，反應(yīng)結(jié)束后過濾，把濾渣放入坩堝中加熱，最后得到的固體是——————Fe(NO3)3Fe(NO3)3Fe(NO3)2兩者混合物Fe(NO3)2Fe2O32、將某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶膠內(nèi)，開始時(shí)生成沉淀，繼續(xù)滴加時(shí)沉淀有溶解，該溶液是()A．2mol.L-1H2SO4溶液B．2mol.L-1NaOH溶液C．2mol.L-1MgSO4溶液D．硅膠溶膠A3、為了除去FeSO4溶液中的CuSO4和Fe2(SO4)3雜質(zhì)，可選用的最佳物質(zhì)是()A．NaOHB．MgC．氯水D．FeD5、加入FeCl3仍能大量共存的離子組是()A．H+

、Na+

、I-、SO42-

B．K+

、H+

、MnO4-

、S2—C．Fe2+、Na+

、SO4-、NO3-

D．K+

、Na+

、Cl-、SCN-4、要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+，而可能含F(xiàn)e2+進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的最佳順序?yàn)?)①加人足量氯水②加入足量I2水③加入少量KSCN溶液

A．①③B．③②

C．③①D．①②③CC6、鐵屑溶于過量的稀硫酸，過濾后向?yàn)V液中加入適量硝酸，再加入過量的氨水，有紅褐色沉淀生成。過濾，加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化，得到紅棕色的殘?jiān)Ｉ鲜龀恋砗蜌堅(jiān)謩e為（）

A．Fe(OH)3；Fe2O3B．Fe(OH)2

；FeOC．Fe(OH)2；Fe(OH)3；Fe3O4D．Fe2O3

；Fe(OH)3A7、用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。（1）用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入

。（2）除去蒸餾水中溶解的O2常采用

的方法。（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是:

。稀H2SO4

鐵屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O28、FeCl3溶液加入下列物質(zhì)中有何現(xiàn)象？并寫出相關(guān)的離子方程式(1)KSCN(2)NaHCO3(3)NaOH溶液(4)氫硫酸(5)滴入沸水中(6)Na2CO3溶液方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、

稀H2SO4等試劑制備。（1）在試管Ⅰ里加入的試劑是

。

（2）在試管Ⅱ里加入的試劑是

。（3）為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是