第二节几种重要的金属化合物第二节几种重要的金属化合物铁的重要化合物铁的重要化合物仁怀市酒都仁怀市酒都 高级中学高级中学 王王 飞飞资料卡片资料卡片富含铁元素的食品富含铁元素的食品 “补钙钙” “补锌锌” “补铁铁” 这里的“钙钙” “锌锌” “铁” 指的是单质 还是化合物呢? 铁是人类使用最广泛的金属，但由于铁铁是人类使用最广泛的金属，但由于铁的性质比较活泼，一般都是以化合态的形的性质比较活泼，一般都是以化合态的形式存在。今天，我们就来学一学式存在。今天，我们就来学一学: 铁的重要化合物四氧化三铁四氧化三铁氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁氧化亚铁氧化亚铁 FeO三氧化二铁三氧化二铁 Fe2O3四氧化三铁四氧化三铁 Fe3O4（FeOFe2O3）色、态色、态俗俗 称称铁元素价态铁元素价态溶解性溶解性稳定性稳定性与酸反应与酸反应黑色粉末黑色粉末 +2难溶于水难溶于水 FeO+2H+=Fe2+H2O 红棕色粉末红棕色粉末 铁铁 红红+3难溶于水难溶于水 高温不稳定高温不稳定稳稳 定定Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O 黑色晶体黑色晶体 磁性氧化铁磁性氧化铁 +2、+3难溶于水难溶于水 稳稳 定定Fe3O4+8H+Fe2+ +2Fe3+4H2O一、铁的氧化物一、铁的氧化物实验实验3-9：实验步骤：实验步骤： 在两支试管中分别加入少量的在两支试管中分别加入少量的FeCl3和和FeSO4溶液，然后滴入溶液，然后滴入NaOH溶液。溶液。Fe(OH)3 和和Fe(OH)2的制备的制备：二、铁的氢氧化物二、铁的氢氧化物试管试管1：Fe(OH)3红褐色红褐色试管试管2：Fe(OH)2转变为转变为Fe(OH)3的过程的过程 白色沉淀白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色实验实验现象现象： 实验结论：实验结论： NaOH可分别与可分别与FeCl3、FeSO4发生反应发生反应FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3+ 3NaCl （红褐色红褐色）FeSO4 + 2NaOH= Fe(OH)2+ Na2SO4 （白色）（白色）Fe(OH)2继续被空气里的氧气氧化继续被空气里的氧气氧化4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3（白色白色） （红褐色红褐色）Fe(OH)2在空气中在空气中极易被氧化，极易被氧化，实验室采取哪些实验室采取哪些措施来制取白色的措施来制取白色的Fe(OH)2 沉淀呢？沉淀呢？要点：要点：隔绝空气隔绝空气（避免氢氧化亚铁与氧气相接触）避免氢氧化亚铁与氧气相接触）、把滴管插入溶液深处滴加氢氧化钠溶液 （溶液深处溶解的氧气较少）、用煮沸的蒸馏水配制FeSO4、NaOH溶液（煮沸可以使溶解的O2被赶出）、配好的FeSO4溶液上面滴加几滴植物油隔绝空气想一想：想一想： 设计其他实验方法设计其他实验方法来制取白色的来制取白色的Fe(OH)2 沉淀。沉淀。方法：在如图装置中，用方法：在如图装置中，用NaOHNaOH溶液、溶液、铁屑、稀铁屑、稀H H2 2SOSO4 4等试剂制备。等试剂制备。（1 1）在试管）在试管里加入的试剂是里加入的试剂是 。（2 2）在试管）在试管里加入的试剂是里加入的试剂是 。（3 3）为了制得白色）为了制得白色Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀，在沉淀，在试管试管和和中加入试剂，打开止水中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是夹，塞紧塞子后的实验步骤是 。（。（4 4）这样生成的）这样生成的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀能沉淀能较长时间保持白色，其理由是较长时间保持白色，其理由是 。铁屑、稀铁屑、稀H2SO4NaOH溶液溶液检验试管检验试管出口处排出的氢气的纯度出口处排出的氢气的纯度 。当排出的氢气纯。当排出的氢气纯净时，再夹紧止水夹净时，再夹紧止水夹试管试管中生成的氢气充满了试管中生成的氢气充满了试管和和，且外界空气不易进入，且外界空气不易进入氢氧化亚铁氢氧化亚铁Fe(OH)2 氢氧化铁氢氧化铁Fe(OH)3 制制 法法 颜颜 色色溶解性溶解性稳定性稳定性与酸反应与酸反应Fe2+2OH-=Fe(OH)2 (隔绝空气隔绝空气) Fe3+3OH-Fe(OH)3 白白 色色 难溶于水难溶于水 难溶于水难溶于水 受热易分解受热易分解极易被空气中氧气氧化极易被空气中氧气氧化（白色白色灰绿色灰绿色红褐色红褐色）4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3 Fe(OH)2+2H+Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2O 红褐色红褐色 三、铁盐和亚铁盐三、铁盐和亚铁盐铁元素的化合价为铁元素的化合价为探究：怎样区分探究：怎样区分FeCl3和和FeCl2溶液？溶液？鉴别方法鉴别方法Fe2+Fe3+观察颜色观察颜色加加KSCNKSCN溶液溶液加加NaOHNaOH溶液溶液 浅绿色浅绿色 黄色黄色白色沉淀迅速变灰白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色绿色最后呈红褐色 立即产生立即产生红褐色沉淀红褐色沉淀无现象无现象红色红色0价、价、2价、价、3价价(2)Fe3+和和Fe2+的相互转化的相互转化科学探究：科学探究：在在FeCl3溶液中加入溶液中加入Fe粉，振荡。再滴入粉，振荡。再滴入几滴几滴KSCN溶液。溶液。在以上所得到的在以上所得到的FeCl2和和KSCN的的混合溶液中，滴加氯水。混合溶液中，滴加氯水。2Fe3+ + Fe = 3Fe2+FeCl3溶液中加入溶液中加入现象现象 反应的离子方程式反应的离子方程式Fe粉，粉，KSCN溶液溶液氯水，振荡氯水，振荡溶液不显血红色溶液不显血红色溶液变成溶液变成血红色血红色 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl总结：总结：Cl2FeFe2+Fe3+Fe分组讨论：分组讨论： 如何除去铁离子中的亚铁如何除去铁离子中的亚铁离子？如何除去亚铁离子中离子？如何除去亚铁离子中的铁离子？的铁离子？FeFe2+Fe3+“铁三角铁三角”H+、Cu2+Cl2、HNO3、浓、浓H2SO4等等HNO3、浓、浓H2SO4等等Al、Zn等等Al、Zn等等FeFe、CuCu敬请各位专家老师批评指正！谢谢大家！祝同学们学习进步，梦想成真！练习练习1、下列、下列4 4种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（有颜色变化，再加氯水呈红色的是（ ）A. FeO B. Fe2O3 C. FeCl3 D. FeSO42、为了防止试剂变质，配制、为了防止试剂变质，配制FeSO4溶液时，除了在试剂溶液时，除了在试剂瓶中加入少量瓶中加入少量H2SO4外，还要加入（外，还要加入（ ）A. 加入加入Cu B. 通入通入Cl2 C. 加入加入Fe 粉粉 D. 加入加入KSCNA、DC3 3只用一种试剂就可将只用一种试剂就可将AgNOAgNO3 3、KSCNKSCN、稀、稀H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH四种无色溶液区分开，这种试剂是（四种无色溶液区分开，这种试剂是（ ） A ABaClBaCl2 2溶液溶液 B BFeClFeCl2 2溶液溶液 C CFeClFeCl3 3溶液溶液 D DFe(NOFe(NO3 3) )3 3溶液溶液4 4证明某溶液只含有证明某溶液只含有FeFe2+2+而不含而不含FeFe3+3+的实验方法的实验方法是（是（ ）A A、先滴加氯水，再滴加、先滴加氯水，再滴加KSCNKSCN溶液后显红色溶液后显红色B B、先滴加、先滴加KSCNKSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色显红色C C、滴加、滴加NaOHNaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后显红褐色最后显红褐色D D、只需滴加、只需滴加KSCNKSCN溶液溶液CB练习：练习：用下面两种方法可以制得白色的用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀。沉淀。方方法法一一：用用不不含含FeFe3 3的的FeSOFeSO4 4溶溶液液与与用用不不含含O O2 2的的蒸蒸馏水配制的馏水配制的NaOHNaOH溶液反应制备。溶液反应制备。（1 1）用用硫硫酸酸亚亚铁铁晶晶体体配配制制上上述述FeSOFeSO4 4溶溶液液时时还还需需加入加入 以防以防 。（2 2）除除去去蒸蒸馏馏水水中中溶溶解解的的O O2 2常常采采用用 的的方法。方法。（3 3）生生成成白白色色Fe(OH)Fe(OH)2 2沉沉淀淀的的操操作作是是用用长长滴滴管管吸吸取取不不含含O O2 2的的NaOHNaOH溶溶液液，插插入入FeSOFeSO4 4溶溶液液液液面面下下，再再挤出挤出NaOHNaOH溶液。这样操作的理由是溶液。这样操作的理由是 铁粉铁粉加热煮沸加热煮沸避免生成的避免生成的Fe(OH)2沉淀接触氧气沉淀接触氧气FeSOFeSO4 4被氧化被氧化铁及其化合物间的相互关系：铁及其化合物间的相互关系：血红色血红色 亚硝酸盐在血液亚硝酸盐在血液中能与血红蛋白结合，中能与血红蛋白结合，生成高铁血红蛋白，生成高铁血红蛋白，使血红蛋白丧失携氧使血红蛋白丧失携氧功能，导致组织缺氧。功能，导致组织缺氧。最后呼吸中枢麻痹窒最后呼吸中枢麻痹窒息死亡。息死亡。 （1 1）立即催吐、洗胃和导泻，尽快将肠胃）立即催吐、洗胃和导泻，尽快将肠胃内还没有被吸收的亚硝酸盐排出来。内还没有被吸收的亚硝酸盐排出来。资料在线资料在线推测：推测：亚硝酸盐有氧化性亚硝酸盐有氧化性如何急救如何急救（2 2）用特效药亚甲蓝和维生素来解毒，）用特效药亚甲蓝和维生素来解毒，把高铁血红蛋白还原成低铁血红蛋白把高铁血红蛋白还原成低铁血红蛋白亚硝酸盐中毒亚硝酸盐中毒 红砖红砖? 青砖青砖? 同学们大都见过红砖和青砖，你们是否知道它们是由同同学们大都见过红砖和青砖，你们是否知道它们是由同种砖胚烧制而成的？种砖胚烧制而成的？ 将用黏土制成的砖胚置于窑内，先用大火将砖胚从外将用黏土制成的砖胚置于窑内，先用大火将砖胚从外到里烧透，然后停下，使砖和窑体慢慢冷下来。在这个到里烧透，然后停下，使砖和窑体慢慢冷下来。在这个过程中，如氧气非常充足，砖胚中的铁元素被氧化成过程中，如氧气非常充足，砖胚中的铁元素被氧化成Fe2O3，它是红色的，砖里有了它就显出红色，这样就，它是红色的，砖里有了它就显出红色，这样就得到红砖。得到红砖。 那么青砖又是怎样制得的呢？你能解释发生的变化吗那么青砖又是怎样制得的呢？你能解释发生的变化吗？原来在砖胚烧透之后，不让它自然冷却，而从窑顶不？原来在砖胚烧透之后，不让它自然冷却，而从窑顶不断向下淋水使砖冷却，结果砖就变成了青砖。断向下淋水使砖冷却，结果砖就变成了青砖。 淋水的结果是，水在窑内高温的环境下，迅速变为水淋水的结果是，水在窑内高温的环境下，迅速变为水蒸气，使窑内压强增大，阻止了空气进入，在窑内形成蒸气，使窑内压强增大，阻止了空气进入，在窑内形成了一个缺氧的环境，这些水蒸气还与窑内炽热的碳起反了一个缺氧的环境，这些水蒸气还与窑内炽热的碳起反应，产生大量还原性气体应，产生大量还原性气体CO和和H2，将砖体内的，将砖体内的Fe2O3转转化为化为FeO或或Fe3O4，由于它们都是黑色的，所以烧出来的，由于它们都是黑色的，所以烧出来的就是青砖。就是青砖。衣服染上蓝黑墨水如何洗涤衣服染上蓝黑墨水如何洗涤 你是否遇到这种情况，你的浅色衣服不慎滴上蓝黑墨水，你是怎样除去污渍的哪？ 或许你用肥皂、洗衣粉或洗涤剂都洗过，结果如何呢？ 如果你尚不知道如何处理，让我来告诉你洗衣的秘密：墨水污渍难洗的原因是，墨水的成分含可溶性鞣酸亚铁，在空气中被氧气氧化为难溶的黑色物质鞣酸铁，所以洗涤时应选用还原性的物质除污渍(如2的草酸溶液)，将不溶性的鞣酸铁还原为可溶性的鞣酸亚铁，从而被水溶解洗去。