1、.鐵及其化合物鐵及其化合物復(fù)習(xí)復(fù)習(xí).一一 鐵的鐵的原子原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1鐵的原子結(jié)構(gòu) 原子序數(shù) 原子結(jié)構(gòu)示意圖 價電子排布 周期表中的位置 .在化學(xué)變化中可能存在以下兩種變化 3d64s2 3d6 （Fe2e- = Fe2+） 或3d64s2 3d5 （ Fe3e- = Fe3+ ） 鐵具有可變價態(tài)， 常見化合物中的化合價。. 3d64s2 3d6 （Fe2e- = Fe2+） 常見氧化劑：Fe3+ Ag+ Cu2+ H+ 等 3d64s2 3d5 （ Fe3e- = Fe3+ ） 常見氧化劑：Cl2 Br2 HNO3等 3d6 3d5 （ Fe2+ e- = Fe3+ ） 常見氧化劑

2、：Cl2 Br2 HNO3 O2 KMnO4 H2O2等 3d5 3d6 （ Fe3+ + e- = Fe2+ ） 常見還原劑： Cu Fe I- 等.2 常見物質(zhì)的常見物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化分類及轉(zhuǎn)化.某同學(xué)發(fā)現(xiàn)月餅的包裝盒內(nèi)有一某同學(xué)發(fā)現(xiàn)月餅的包裝盒內(nèi)有一個小包個小包, ,標(biāo)明是標(biāo)明是“抗氧化劑抗氧化劑”，包，包內(nèi)有灰黑色粉末內(nèi)有灰黑色粉末, ,這就是食品的保這就是食品的保鮮劑鮮劑鐵的氧化物鐵的氧化物。該同學(xué)注意到其中部分已變成棕該同學(xué)注意到其中部分已變成棕褐色。褐色。.該同學(xué)注意到灰黑色粉末的月餅保該同學(xué)注意到灰黑色粉末的月餅保鮮劑（抗氧化劑）鮮劑（抗氧化劑）鐵的氧化物鐵的氧化物有些已變成棕褐

3、色。有些已變成棕褐色。鐵的氧化物有哪些？猜測一下哪一鐵的氧化物有哪些？猜測一下哪一種可能是月餅保鮮劑？種可能是月餅保鮮劑？灰黑色粉末的月餅保鮮劑灰黑色粉末的月餅保鮮劑鐵的氧化物鐵的氧化物有有些已變成棕褐色。說明作為保鮮劑的氧化亞些已變成棕褐色。說明作為保鮮劑的氧化亞鐵已部分被氧化為氧化鐵。鐵已部分被氧化為氧化鐵。.變成棕褐色抗氧化劑變成棕褐色抗氧化劑(保鮮劑）中保鮮劑）中鐵元素的化合價鐵元素的化合價測定變成棕褐色抗氧化劑測定變成棕褐色抗氧化劑(保鮮劑）中保鮮劑）中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) .鐵在周期表中的位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì) 根據(jù)鐵元素在周期表中的位置，根據(jù)鐵元素在周期表中的位置，說明說明

4、Fe 原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？并分原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？并分析析Fe單質(zhì)應(yīng)有哪些化學(xué)性質(zhì)？單質(zhì)應(yīng)有哪些化學(xué)性質(zhì)？ 位置結(jié)構(gòu)性質(zhì).保鮮劑中鐵元素的化合價保鮮劑中鐵元素的化合價設(shè)計探究方案設(shè)計探究方案1.氧化亞鐵氧化亞鐵 FeOFeO三氧化二鐵三氧化二鐵 FeFe2 2O O3 3四氧化三鐵四氧化三鐵 FeFe3 3O O4 4色態(tài)俗稱鐵價態(tài)溶解性穩(wěn)定性與酸反應(yīng)+2+3+2、+3難溶于水難溶于水 難溶于水難溶于水 難溶于水難溶于水 不穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定FeO+2H+ Fe2+H2O Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H2O Fe3O4+8H+ 2Fe3+ +Fe2+ +4H2O 黑色粉末黑色粉末 紅棕色粉

5、末紅棕色粉末 黑色晶體黑色晶體 鐵紅鐵紅磁性氧化鐵磁性氧化鐵 .過濾過濾試管試管1：KSCN溶液溶液溶液呈紅色溶液呈紅色試管試管2：KMnO4溶液溶液溶液褪色溶液褪色設(shè)計探究方案設(shè)計探究方案12 完成完成離子方程式離子方程式已知酸性已知酸性KMnO4與與Fe2+反應(yīng)生成反應(yīng)生成Mn2+，寫出并配平該反應(yīng)的離子方程式。寫出并配平該反應(yīng)的離子方程式。酸酸稀稀H H2 2SOSO4 4溶解溶解取適量保鮮劑取適量保鮮劑濾液濾液保鮮劑中鐵元素的化合價保鮮劑中鐵元素的化合價鐵與亞鐵.Fe3+3SCNFe(SCN)35Fe2+MnO4+8H+5Fe3+Mn2+4H2O 2 完成離子方程式完成離子方程式保鮮劑

6、中鐵元素的化合價保鮮劑中鐵元素的化合價鐵與亞鐵.設(shè)計測定方案設(shè)計測定方案測定保鮮劑中鐵元素的含量測定保鮮劑中鐵元素的含量氫氧化物方法1鐵與亞鐵.稱量一定稱量一定質(zhì)量保質(zhì)量保鮮劑鮮劑稀稀H2SO4溶解溶解過濾過濾濾液濾液(含含F(xiàn)e3+ Fe2+ )含含F(xiàn)e3+溶液溶液設(shè)計測定方案設(shè)計測定方案1KI溶液溶液含含F(xiàn)e2+溶液溶液如何確定反如何確定反應(yīng)完全了？應(yīng)完全了？如何定量？如何定量？氧化劑氧化劑適量酸性適量酸性KMnO4溶液溶液測定保鮮劑中鐵元素的含量測定保鮮劑中鐵元素的含量. (1)試劑試劑是是 ，加入試劑，加入試劑的目的的目的 ， 步驟步驟具體操作方具體操作方 ； (2)寫出步驟寫出步驟所涉

7、及的化學(xué)反應(yīng)的離子方程所涉及的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式式 ； (3)試劑試劑是是 ，加入試劑，加入試劑的目的的目的 ，步驟步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ； (4)在整個實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄在整個實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄 數(shù)據(jù)，可以數(shù)據(jù)，可以計算出保鮮劑中氧元素的含量。計算出保鮮劑中氧元素的含量。.(1)(1)試劑試劑是是 ，加入試劑，加入試劑的目的的目的是是 ，步驟，步驟具體操作方法具體操作方法是是 ；(2)(2)寫出步驟寫出步驟所涉及的化學(xué)反應(yīng)的離子方程所涉及的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式式 ；(3)(3)試劑試劑是是 ，加入試劑，加入試劑的目的的目的是是 ，步驟，步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是；(4)(4)在整個測定流程中

8、需要記錄在整個測定流程中需要記錄 數(shù)數(shù)據(jù)可以計算出保鮮劑中元素鐵的含量。據(jù)可以計算出保鮮劑中元素鐵的含量。KMnO4(H+)溶液溶液 使使Fe2+ 恰好完全氧化恰好完全氧化 用用KMnO4(H+)溶液滴定，至溶液剛好變紅為止溶液滴定，至溶液剛好變紅為止 2Fe3+2I-2Fe2+I2 淀粉溶液淀粉溶液 作指示劑作指示劑 用用Na2S2O3滴定，至溶液藍(lán)色滴定，至溶液藍(lán)色剛好消失，停留半分鐘不恢復(fù)原色，停止滴定剛好消失，停留半分鐘不恢復(fù)原色，停止滴定 V (Na2S2O3) .取一定取一定質(zhì)量保鮮劑質(zhì)量保鮮劑稀稀H2SO4溶解溶解過濾過濾濾液濾液(含含F(xiàn)e3+ Fe2+ )含含F(xiàn)e3+溶液溶液適

9、量酸性適量酸性KMnO4溶液溶液設(shè)計驗(yàn)證方案設(shè)計驗(yàn)證方案1滴定滴定KI溶液溶液含含F(xiàn)e2+溶液溶液含含I2 2的溶液的溶液淀粉淀粉/ Na2 2S2 2O3 3溶液溶液含含I-的溶液的溶液測定保鮮劑中鐵元素的含量測定保鮮劑中鐵元素的含量. Fe 2+ Fe3+2Fe3+ 2 I- 2Fe2+ l2I22S2O322IS4O62 Fe 2+ S2O32 關(guān)系式法關(guān)系式法.學(xué)習(xí)一種金屬元素，一般應(yīng)從學(xué)習(xí)一種金屬元素，一般應(yīng)從哪幾大類的物質(zhì)來研究它？哪幾大類的物質(zhì)來研究它？單質(zhì)單質(zhì) 氧化物氧化物 氫氧化物氫氧化物 鹽鹽思考：思考：.+2+3氧化物氧化物鹽鹽堿堿Fe3O4 Fe2+ Fe3+ Fe(O

10、H)3 Fe(OH)2 FeOFe2O3 H+OH _H+氧化劑氧化劑還原劑還原劑Fe 0 單質(zhì)單質(zhì)酸堿性轉(zhuǎn)化酸堿性轉(zhuǎn)化氧化還原性轉(zhuǎn)化氧化還原性轉(zhuǎn)化物質(zhì)類別物質(zhì)類別化化合合價價轉(zhuǎn)化關(guān)系轉(zhuǎn)化關(guān)系堿堿性性氧化性氧化性還原性還原性酸酸性性堿堿性性.氧化劑氧化劑還原劑還原劑 F2 Cl2 Br2 氧氧 化化 性性 酸酸氧氧 化化 劑劑S I2 H+ Mn+Mg、Al、Zn、 Fe、Cu I -、S2-、SO2（SO32-）F2、Cl2、Br2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4（H+）、）、K2Cr2O7FeFe3+Fe2+Mg Al Zn H2 CO Mg Al Zn H2CO 氧氧 化化 劑劑鐵

11、三角鐵三角. 氫氧化亞鐵氫氧化亞鐵Fe(OH)Fe(OH)2 2 氫氧化鐵氫氧化鐵Fe(OH)Fe(OH)3 3 制法制法顏色顏色溶解性溶解性穩(wěn)穩(wěn)定定性性Fe2+2OH-=Fe(OH)2(隔絕空氣隔絕空氣) Fe3+3OH-Fe(OH)3 白色白色 難溶于水難溶于水 難溶于水難溶于水 極易被空氣中氧氣氧極易被空氣中氧氣氧化成氫氧化鐵化成氫氧化鐵 4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3 受熱易分解受熱易分解2Fe(OH)3Fe2O3 +3H2O返回.Fe3+Fe2+溶液溶液顏色顏色棕黃色綠色與堿與堿反應(yīng)反應(yīng)Fe3+ +3OH-= Fe（OH）3 Fe2+ +2OH-=Fe（OH）2

12、水解水解反應(yīng)反應(yīng)Fe3+ +3H2OFe（OH）3+3H+Fe2+ +2H2OFe（OH）2+2H+氧化氧化-還還原反應(yīng)原反應(yīng)只有氧化性既有氧化性，又有還原性生成生成配合物配合物Fe(SCN)3檢驗(yàn)檢驗(yàn)方法方法 KSCNKMnO4(H+)Fe3+和和Fe2+返回.稱量一定稱量一定質(zhì)量保鮮劑質(zhì)量保鮮劑稀稀H2SO4溶解溶解過濾過濾濾液濾液(含含F(xiàn)e3+ Fe2+ )Fe(OH)3沉淀沉淀含含F(xiàn)e3+溶液溶液NaOH溶液溶液Fe2O3過濾過濾洗滌洗滌灼燒灼燒Fe(OH)3固體固體稱量稱量氧化劑氧化劑冷卻冷卻H2O2溶液溶液Fe3O4Fe2O3守恒法守恒法返回.【交流討論】【交流討論】 你如何理解你

13、如何理解“鐵與強(qiáng)氧化劑在水溶液中進(jìn)行反應(yīng)時，產(chǎn)物鐵與強(qiáng)氧化劑在水溶液中進(jìn)行反應(yīng)時，產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)（中鐵元素的價態(tài)（+2+2或或+3+3價）與鐵的用量有關(guān)價）與鐵的用量有關(guān)”這句話。請這句話。請舉例說明。舉例說明。 案例案例3 3中若將鐵改為鐵釘（一種鐵合金，碳素鋼），則答案中若將鐵改為鐵釘（一種鐵合金，碳素鋼），則答案需要改動嗎？需要改動嗎？ 鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化。某興趣小組的鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化。某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時，觀同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時，觀察到鐵完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體。請推測察到鐵完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體。請推測所得溶液中金屬離子

14、可能所得溶液中金屬離子可能是是 ；氣體的成分可能；氣體的成分可能是是 。Fe2和和Fe3中的一種或兩種中的一種或兩種SO2、H2.例題1： 某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子。利用常用的酸、堿和廢鐵屑，請你設(shè)計合理的回收流程，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。案例分析案例分析. 應(yīng)用：應(yīng)用： 硫酸亞鐵（硫酸亞鐵（FeSOFeSO4 47H7H2 2O O）是一種重要的食品和飼料添）是一種重要的食品和飼料添加劑。實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑（含加劑。實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑（含F(xiàn)eFe2 2O O3 3）制備）制備FeSOFeSO4 47H7H2 2O O晶體過程晶體過程如下：如下

15、： （鐵屑先用（鐵屑先用NaNa2 2COCO3 3溶液洗滌去除了油污）溶液洗滌去除了油污）回答下列問題：回答下列問題：（1 1）鐵屑溶解時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式）鐵屑溶解時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_（2 2）有關(guān)制備中防止）有關(guān)制備中防止FeSOFeSO4 4氧化的措施是氧化的措施是_鐵屑需過量方可除去產(chǎn)生的鐵屑需過量方可除去產(chǎn)生的FeFe3+3+且利于防止產(chǎn)生且利于防止產(chǎn)生FeFe3+3+；控制溫度控制溫度50508080利于制成飽和溶液，加速鐵屑的溶解；利于制成飽和溶液，加速鐵屑的溶解；趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶；趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶；將制得的

16、將制得的FeSOFeSO4 47H7H2 2O O晶體密閉保存。晶體密閉保存。(1)Fe + H+ - (2)Fe2O3 +H+- (3)Fe +Fe3+ -.（1）如何判斷鐵屑已加過量？（2）從硝酸利用率角度看使用濃硝酸還是稀硝酸更合理？（3）鐵紅、氧化銅的用途？（4）假設(shè)廢水中不含Au3+，含的是Ag+，設(shè)計回 收Ag的流程？（5）分離Cu 和Ag的混合物的實(shí)驗(yàn)方案？.例題2：有二位學(xué)生收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可蝕刻銀，制作美麗的銀飾。他們對蝕刻銀的原因進(jìn)行如下探究：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)制備銀鏡，與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)銀鏡溶解。提出假設(shè)提出假設(shè) 假設(shè)1：Fe3具有氧化性，能氧化A

17、g。假設(shè)2：Fe(NO3)3溶液因水解顯酸性，在此酸性條件下 NO3-能氧化Ag。驗(yàn)證假設(shè)驗(yàn)證假設(shè) （2）甲同學(xué)從上述實(shí)驗(yàn)的生成物中檢驗(yàn)出Fe2，驗(yàn)證了 假設(shè)1成立。寫出Fe3氧化Ag的離子方程式 。 .（3）乙同學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)2，請你幫他完成下表中內(nèi)容（提示： NO3-在不同條件下的還原產(chǎn)物較復(fù)雜，如生成NO 、N2、NH4+等，有時難以觀察到氣體產(chǎn)生）。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論若銀鏡消失，假設(shè)2成立。若銀鏡不消失，假設(shè)2不成立。（4）甲同學(xué)驗(yàn)證了假設(shè)1成立，若乙同學(xué)驗(yàn)證了假設(shè)2也成立。則丙同學(xué)由此得出結(jié)論：該Fe(NO3)3溶液中的Fe3和NO3-都氧化了Ag。你是

18、否同意丙同學(xué)的結(jié)論，并簡述理由。 . 化學(xué)興趣小組用廢鐵屑制印刷板的腐蝕劑，并回收化學(xué)興趣小組用廢鐵屑制印刷板的腐蝕劑，并回收銅。活動過程如下：銅。活動過程如下： 、廢鐵屑廢鐵屑固體固體A黃綠黃綠色溶色溶液液B黃色溶黃色溶液液C 加入足量加入足量Na2CO3溶液溶液 操作甲操作甲加入加入足量鹽酸足量鹽酸 通入通入適量氯氣適量氯氣 綠色溶綠色溶液液D銅銅板板印刷印刷電路電路氯氣氯氣淺綠色淺綠色溶液溶液E銅銅操作乙操作乙 分析轉(zhuǎn)化過程并寫出的化學(xué)方程式。分析轉(zhuǎn)化過程并寫出的化學(xué)方程式。.【交流討論】【交流討論】：1 1、上述轉(zhuǎn)化過程中，鐵元素的價態(tài)是如何變化的？為什么需要轉(zhuǎn)化為、上述轉(zhuǎn)化過程中，鐵元素的價態(tài)是如何變化的？為什么需要轉(zhuǎn)化為+3+3價鐵的價鐵的化合物進(jìn)行測定？化合物進(jìn)行測定？2 2、鐵的化合物是如何轉(zhuǎn)化的，判斷轉(zhuǎn)化過程用到了、鐵的化合物是如何轉(zhuǎn)化的，判斷轉(zhuǎn)化過程用到了Fe(OH)Fe(OH)3 3、FeFe2 2O O3 3 的哪些性質(zhì)的哪些性質(zhì)（如溶解性、熱穩(wěn)定性、顏色等）？最后所得固體物質(zhì)是什么？（如溶解性、熱穩(wěn)定性、顏色等）？最后所得固體物質(zhì)是什么？3 3、H H2 2O O2 2的作用是什么（有可替代的嗎），需要加入過量的作用是什么（有可替代的嗎），需要加入過量H H2 2O O2 2的目的是什么？使用的目的是