鲁科版高中化学必修第一册精品课件 第3章 物质的性质与转化 第1节 第2课时 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物.pptVIP

问题探究探究1铁的性质在课堂分组实验中,小明同学不小心将少量铁粉混入铜粉中。小明同学欲将混合物遗弃,被小兵同学阻止,小兵运用所学知识成功将少量铁粉除去。除去铜粉中混有的铁粉,可选用FeCl3溶液吗?若不可以,可以选用什么试剂?另外还可以用什么方法?提示由于FeCl3溶液不仅与Fe反应,而且能与Cu反应,故不可以用FeCl3溶液除去铜粉中混有的铁粉;H2SO4和CuSO4溶液均与Fe反应而不与Cu反应,故可用H2SO4或CuSO4溶液除去铜粉中混有的铁粉。另外,铁能被磁铁吸引而铜不会,故也可用磁铁吸出铁粉。归纳拓展(1)常温下,Fe与H2O不反应。但在水、空气中的O2等的共同作用下,Fe很容易被腐蚀。铁不能与热水反应,但在高温下,Fe能与H2O(g)反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(2)铁单质中铁元素的化合价为0价,铁单质具有还原性,能与具有氧化性的物质发生反应。(3)Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化为Fe2+、Fe3+。①Fe能被I2、S、Fe3+、Cu2+、H+等氧化剂氧化为Fe2+,如Fe+SFeS,Fe+2Fe3+══3Fe2+。②Fe能被Cl2等强氧化剂氧化为Fe3+,如2Fe+3Cl22FeCl3。应用体验1.把铁粉放入下列溶液中,铁粉溶解,溶液质量减小,但没有气体放出的是()A.稀硫酸 B.NaHSO4溶液C.CuSO4溶液 D.NaCl溶液C解析Fe与稀硫酸发生的反应为Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑,铁粉溶解,溶液的质量增加,有气体放出,A不符合题意;NaHSO4溶液中有大量H+存在,加入铁粉可反应生成FeSO4和H2,有气体放出,B不符合题意;Fe与CuSO4溶液发生的反应为Fe+CuSO4══FeSO4+Cu,溶解56gFe的同时析出64gCu,则溶液的质量减小,且不产生气体,C符合题意;把Fe投入NaCl溶液中,Fe不会溶解,D不符合题意。【变式设问】若将铁粉投入AgNO3溶液中,铁粉和溶液的质量会发生怎样变化?写出反应的离子方程式。提示铁粉质量减小,溶液质量减小;Fe+2Ag+══Fe2++2Ag。2.常温下,将铁片放入下列溶液中,不发生反应的是()A.稀硫酸 B.CH3COOH溶液C.氢氧化钠溶液 D.硫酸铜溶液C解析铁能与稀硫酸、CH3COOH溶液等酸溶液反应,也能与不活泼的金属的盐溶液反应,如Fe能与CuSO4溶液等发生反应,Fe不能与NaOH溶液反应。问题探究探究2铁的氧化物、氢氧化物的性质在学习铁及其化合物的性质时,同学们做了以下两个实验。已知苯是一种不溶于水的有机溶剂,密度比水的小。(1)图甲实验中生成的产物是Fe3O4,可以写成FeO·Fe2O3的形式,那么Fe3O4是混合物吗?(2)图乙实验中制取的Fe(OH)2为什么能进行较长时间的观察?提示不是。尽管Fe3O4中铁元素的化合价为+2价和+3价,可以写成FeO·Fe2O3的形式,但Fe3O4是一种化合物而非混合物。提示苯浮在盐溶液上层隔绝了空气,使生成的Fe(OH)2难以被氧化。归纳拓展(1)Fe3O4是一种纯净物,而不是Fe2O3和FeO组成的混合物。能通过化合反应制得Fe(OH)3:Fe(OH)2、O2和H2O反应生成Fe(OH)3。(2)铁是典型的变价金属元素,常见价态有0价、+2价、+3价,其氧化物FeO、Fe2O3和Fe3O4都难溶于水,Fe(OH)2和Fe(OH)3都是难溶于水的弱碱。(3)Fe3O4、FeO遇非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)发生非氧化还原反应;遇强氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应,+2价的铁均被氧化成+3价。(4)Fe(OH)2在空气中加热不能得到FeO,因Fe(OH)2在空气中易被氧化。在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O══4Fe(OH)3。(5)由亚铁盐与铁盐制备Fe(OH)2和Fe(OH)3:FeCl2+2NaOH══Fe(OH)2↓+2NaCl,FeCl3+3NaOH══Fe(OH)3↓+3NaCl。应用体验1.如图为Fe(OH)2制备实验的改进装置,使用该装置将能在较长时间内观察到白色沉淀。关于此实验,下列说法正确的是()A.装入药品后应关闭止水夹,等反应完成后再打开止水夹B.此装置是通过H2的排出使A中压强减小,从而将B中的烧碱溶液吸入A中产生Fe(OH)2C.H2的作用是排尽装置内的空气并将A中溶液压入B中D.在药品用量上稀硫酸应过量,使铁粉能充分反应完C解析装入药品后应该打开止水