第二节 几种重要的金属化合物
第3课时 铁的重要化合物
课堂合作探究
问题导学
一、铁的氧化物和氢氧化物
活动与探究1
1.请同学们认真思考讨论:
(1)铁锈的成分是什么,有什么物理性质?
(2)铁丝在氧气中燃烧的产物是什么?
(3)除了上述氧化物外,还有一种铁的氧化物FeO。试写出Fe2O3、FeO分别与盐酸反应的离子方程式。
2.向两支试管中分别加入少量FeSO4和FeCl3溶液,然后滴入NaOH溶液。观察并分析实验现象。
3.(1)Fe(OH)2和Fe(OH)3是不溶性的碱,试写出它们与盐酸反应的化学方程式。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3能否由FeO和Fe2O3与水反应制得?
(3)Fe(OH)3受热分解可以得到相应的金属氧化物,Fe(OH)2隔绝空气加热也可以得到相应的氧化物,试写出化学方程式。
1.铁的氧化物
(1)FeO:黑色粉末,Fe呈+2价。不稳定,在空气中受热迅速氧化生成Fe3O4。
Fe3O4:黑色晶体,具有磁性。Fe呈+2价和+3价。
Fe2O3:红棕色粉末,俗称铁红,可作红色油漆和涂料。Fe呈+3价。
(2)铁的氧化物不能溶于水,可与酸反应生成相应的盐。
FeO+2HCl===FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
2.铁的氢氧化物
(1)制备
铁的两种氢氧化物都可以由相应的可溶性盐与碱溶液起反应制得:
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色)
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(红褐色)
(2)化学性质
Ⅰ.Fe(OH)2在空气中很容易被氧化,由白色沉淀迅速转化成灰绿色,最后生成红褐色的Fe(OH)3沉淀。
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
Ⅱ.Fe(OH) 2和Fe(OH)3都可以与酸反应生成相应的盐。
Fe(OH)2+2HCl===FeCl2+2H2O
Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
Ⅲ.Fe(OH)3受热可分解生成Fe2O3:
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
二、铁盐和亚铁盐
活动与探究2
(1)向两支盛有FeCl2和FeCl3溶液的试管中分别 加入几滴KSCN溶液。
现象 :_______________________________________________________________________
(2)向盛有FeCl3溶液的试管中,加入一些铁粉后滴入几滴KSCN溶液。
现象:_______________________________________________________________________
(3)取(2)中的上层清液,加入几滴氯水。
现象:_______________________________________________________________________
对比总结上述(1)(2)(3)三个实验,你得出的结论是__________________________。
1.Fe3+的检验
含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时会变成红色,可以利用这一反应来检验Fe3+的存在。
Fe3 ++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
2.Fe2+和Fe3+的转化
(1)Fe2+遇强氧化剂如:Cl2、Br2、酸性KMnO4时会被氧化生成Fe3+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)Fe3+遇还原剂如:Fe、Cu时会被还原生成Fe2+
2Fe3++Fe===3Fe2+;2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
当堂检测
1.下列说法中正确的是( )
A.氧化铁与水反应可以生成氢氧化铁
B .氢氧化亚铁在空气中加热生成氧化铁
C.铁在空气中燃烧生成红棕色的Fe2O3
D.Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物
2.除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3,可选用的试剂是( )
A.氢氧化钠溶液 B.铜粉
C.氯化钠溶液 D.铁粉
3.Fe3O4中铁元素 的化合价有+2价和 +3价,分析Fe3O4与盐酸反应的化学方程式。
4.请设计实验证明Fe3O4与盐酸反应生成的溶液中既含有Fe2+又含有Fe3+。
5.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法__________________。
(2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_____________________________________。
方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2。