几种重要的金属化合物
几种重要的金属化合物
（一、金属的化合物：在自然界中，金属元素大多数以化合物的形式存在，金属在化学反应
中失去电子变成阳离子，生成金属化合物，金属常见的化合物包括氧化物、氢氧化物和相应的盐。
（二、金属的氧化物：由金属元素和非金属组成的氧化物叫金属氧化物。 1、性质：与水反应、与酸反应（如氧化钙、氧化钠等） 2、酸性及碱性氧化物的定义与性质：
能与酸反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物。与金属氧化物的关系。 一、钠的重要化合物
自然界中没有游离态的钠，钠在海水中的贮藏量极为丰富，自然界中化合态的钠主要是以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠为主，钠的氧化物主要是氧化钠和过氧化钠。 1、Na 2O 与Na 2O 2
Na 2O 是一种白色固体，不稳定，可继续被氧化成Na 2O 2，碱性氧化物，能与酸、水、二氧化碳反应。
Na 2O 2淡黄色固体，可与水、二氧化碳反应，由钠离子和过氧根离子O 22-
构成，是离子化合物。 (1)与水反应：Na 2O+H 2O==2NaOH 2Na 2O 2+2H 2O==4NaOH+O 2↑
2Na 2O 2
22↑
Na 2O
2既是氧化剂又是还原剂
碱性氧化物是与H 2O 化合生成碱，由此可知，Na 2O 是碱性氧化物，Na 2O 2是过氧化物。
［实验］分别装入Na 2O 和Na 2O 2的试管中滴入适量的水，充分反应后，滴入2滴酚酞试剂。 实验现象：Na 2O 加入水无明显现象，滴酚酞变红.Na 2O 2加入水，剧烈反应，有汽泡变出，溶液变红后褪色
Na 2O 2是强氧化剂，有漂白性。是具有较强氧化性的氧化剂，它可以把有色物质氧化成稳定的无色物质，这种性质被称为漂白性，过氧化钠是一种重要的漂白剂。 Na 2O 和Na 2O 2的性质比较 名称 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na 2O Na 2O 2 色态 白色固体 淡黄色固体 与H 2O 反应 Na 2O+H 2O==2NaOH 2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑ 氧元素的化合价 -2 -1 与CO 2反应 Na 2O+CO 2==Na 2CO 3 2Na 2O 2+2CO 2==2Na 2CO 3+O 2 类别 碱性氧化物 过氧化物 生成条件 Na 在空气中缓慢氧化 Na 在空气中燃烧 稳定性 不稳定2Na 2O+O 2 △
2Na 2O 2 相对稳定 特性 ----------
强氧化性、漂白性
用途
供氧剂、强氧化剂、漂白剂
(2)与CO 2反应：
--
2Na 2O 2+2CO 2==2Na 2CO 3+O 2
Na 2O+CO 2==Na 2CO 3 Na 2O 2可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。Na 2O 2+4HCl=4NaCl+2H 2O+ O 2 Na 、Na 2O 、Na 2O 2、NaOH 在空气中放置一段就会变质，最后产物是什么？(Na 2CO 3) 2、Na 2CO 3与NaHCO 3
Na 2CO 3俗名纯碱，苏打，往往含有结晶水，Na 2CO 3与Na 2CO 3·10H 2O 不是同一物质，碳酸氢钠------小苏打，
Na 2CO 3与Na 2CO 3·10H 2O 是两种不同的纯净物，Na 2CO 3·10H 2O 在空气中易被风化而变成粉末 （1）与盐酸反应
Na 2CO 3＋2HCl ＝＝2NaCl+H 2O ＋CO 2↑ （慢）CO 32―＋2H ＋
＝＝H 2O ＋CO 2↑
NaHCO 3+HCl==NaCl+H 2O+CO 2↑(快) HCO 3―+H ＋
==H 2O+CO 2↑ 慢的原因是因为先生成HCO 3―，再进一步反应生成H 2O 和CO 2
那么，滴加HCl 产生无色无味气体的物质中是否一定有CO 32―？(不一定，还可能含有HCO 3―
)
(2)与BaCl 2溶液反应：Ba 2＋+CO 32―
==BaCO 3↓
碳酸盐的正盐除了K ＋、Na ＋、NH 4＋
外都不溶于水，而酸式盐却都溶于水，因此，鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3溶液，常用BaCl 2或CaCl 2做试剂来鉴别。
(3)热稳定性：Na 2CO 3稳定，NaHCO 3受热易分解 2NaHCO 3 △
Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑正盐比酸
式盐稳定。
Na 2CO 3和NaHCO 3性质比较
物质 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na 2CO 3 NaHCO 3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 色态 白色粉末(Na 2CO 3·10H 2O 为晶体)
白色晶体
溶解性
易溶于水，水溶液显碱性，饱和
溶液能使酚酞试液变红
易溶于水，在水中的溶解度比纯碱小，水溶液显碱性，饱和溶液能使酚酞试
液显浅红色 与酸反应 分两步反应，较慢， CO 32―+2H ＋
==H 2O+CO 2↑ 反应速率较快，HCO 3―
+H ＋
==H 2O+CO 2↑
与可溶性钡、钙
盐 Ba 2＋+CO 32―
==BaCO 3↓ Ca 2＋+CO 32―
==CaCO 3↓ 不反应
热稳定性
稳定，受热难分解， 结晶Na 2CO 3·10H 2O 易风化
不稳定，2NaHCO 3
△
Na 2CO 3+H 2O+CO 2
↑
与碱反应
Na 2CO 3+Ca(OH)2= Ca CO 3+2Na OH Na 2CO3与NaOH 不反应 2NaHCO 3+Ca(OH)2= CaCO 3+ Na 2CO 3+2 H 2O
NaHCO 3+NaOH= Na 2CO 3+ H 2O
相互转化 H 2O+CO 2
Na 2CO 3 NaHCO 3
固（加热）、液（NaOH ）
用途 玻璃，制皂，造纸，纺织 发酵粉，制药 碳酸钠与碳酸氢钠在水中溶解比较：
得2e -
(1)在2支试管里分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1克)
○1观察二者外观上的细小差别，分别滴入几滴水，振荡试管，观察现象，用手摸一摸试管底部，有什么感觉？
○2继续向试管内加入10mL水，用力振荡，有什么现象？
○3向试管内滴入1-2滴酚酞溶液，各有什么现象？
○4在下表中记录实验现象并得出初步结论
步骤Na2CO3NaHCO3
○1白色粉末，加H2O结块成晶体，
放热细小白色粉末，加H2O，部分溶解，没有明显放热感觉
○2振荡长时间后可溶解仍有固体残余
○3溶液变红微红
初步结论溶解度：Na2CO3 > NaHCO3 碱性：Na2CO3> NaHCO3 Na2CO3和NaHCO3混合时的提纯方法？
○1Na2CO3粉末中混有NaHCO3，用加热法 2NaHCO3△
Na2CO3+H2O+CO2↑
○2Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加适量NaOH NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
○3NaHCO3溶液中混有Na2CO3通入过量CO2 Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
Na2CO3与HCl反应时加入的顺序不同，现象如何？
○1在盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液，立即产生气泡 2H＋+CO32―==H2O+CO2↑
○2在Na2CO3溶液中加入稀盐酸时，滴加一定量后才产生气泡
CO32―+H＋==HCO3― HCO3―+H＋==H2O+CO2↑
如何鉴别Na2CO3与NaHCO3
○1利用热稳定性不同○2与酸反应速率不同○3阴离子不同，分别加CaCl2和BaCl2溶液，NaHCO3与之不反应。不能用氢氧化钙或氢氧化钡，原因是二者均能与之反应产生沉淀，NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3+Na2CO3+2H2O
3、焰色反应
（1）定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出的特殊的，这在化学上叫做焰色反应。
要注意的是，焰色反应不是化学反应是物理变化，检验的是元素的性质，主要用来检验金属元素。
（2）操作：洗――烧――蘸――烧
○1洗---用稀盐酸洗铂丝。(用稀盐酸将其表面的氧化物反应掉，生成的氯化物灼烧时易汽化而挥发，以除去干扰焰色反应的杂质，不能用稀H2SO4洗，因生成的硫酸盐沸点高)
○2烧---用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上烧到与原来颜色相同为止。(除去杂质)
○3蘸---用灼烧合格的Pt丝蘸取被灼烧的物质
○4烧---将沾在铂丝的物质在火焰上灼烧，并观察其现象。
值得注意的是，选用火焰颜色较浅的煤气灯和酒精灯；金属丝本身在火焰上燃烧应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化，用Pt丝效果较好，也可用Fe、Ni、W来代替。
钠盐：黄色钾盐：透过蓝色的钴玻璃呈紫色。
焰色反应很灵敏，微量的金属都被检验出来，一般的溶液中都有少量Na＋，由于K＋焰色反应非常浅，容易被Na 干扰。
（3）用途：○1离子检验，利用焰色反应可检验某些用常规化学方法不能鉴定的金属元素
○2焰色材料，不同金属及其化合物对应不同的焰色反应且颜色艳丽多彩，
可制烟花。
（4）焰色反应是金属元素的性质，1、既可以是单质也可以是化合物。2、是物理过程，而非化学变化。3、并非所有金属都能发生焰色反应，在中学化学实验中要求掌握钠、钾的焰色反应，钾的火焰颜色必须透过蓝色钴玻璃进行观察，以防止钠离子对其造成干扰。
二、铝的重要化合物
Al占地壳总质量的7.7%，铝元素是地壳中含量最多的金属元素，铝元素只能以化合态存在于自然界中。
主要存在的形式为：铝土矿（Al2O3）、明矾石、长石、云母等。
Al的最常见的重要化合物有Al2O3、Al(OH)3、KAl(SO4)2等，它们有哪些性质呢？
（一）、氧化铝：
1、物理性质：Al2O3为白色粉末，不溶于，熔点2050℃，用作耐火材料，自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉。硬度仅次于金刚石，是红蓝宝石的主要成份，自然界中纯净的氧化铝是无色晶体，俗称刚玉。可作人造宝石。
2、主要用途：用作耐火材料，冶炼铝。
3、化学性质：（氧化铝只能与强酸强碱反应）
Al2O3是典型的两性氧化物Al2O3+6HCl====2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O Al2O3＋6H＋＝＝2Al3＋＋3H2O Al2O3＋6OH―＝＝2AlO2―＋H2O
什么是酸性氧化物？什么是碱性氧化物？Al2O3是酸性氧化物还是碱性氧化物？
既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。Al2O3是一种典型的两性氧化物。
（二）、氢氧化铝
是一种胶状物质，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，因此生产和生活中常用明矾净水，因为明矾水解后生成氢氧化铝。氢氧化铝可用作医用的胃酸中和剂。
Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，既能跟酸起反应，又能跟碱起反应。
（1）化学性质：
Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+ 2H2O
Al(OH)3在HCl和NaOH溶液里都能溶解，这就说明它既能跟酸起反应，又能跟碱起反应。
Al(OH)3＋3H＋＝＝Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH―＝＝AlO2―＋2H2O
Al(OH)3能与所有碱液发生反应呢？（不能，只能强碱溶液起反应）
为什么Al(OH)3具有两性呢？（根据其性质推测，Al(OH)3既可电离出H＋，也可电离也OH―）Al(OH)3在水溶液中有两种电离方式。
H＋＋AlO2―＋H2O Al(OH)3Al3＋＋3OH―
酸式电离碱式电离
当向Al(OH)3溶液中加酸时，抑制酸式电离，促进碱式电离，若加入足量的酸，则Al(OH)3将完全以碱的形式电离，即Al(OH)3溶于酸中，当向Al(OH)3溶液加入碱时，抑制碱式电离，促进酸式电离，若加入足量的碱，则Al(OH)3完全以酸的形式电离，即Al(OH)3溶于碱中。既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物为两性氢氧化物。
Al(OH)3对热也不稳定，受热能分解为氧化铝和水。
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
但是Al(OH)3不与弱酸反应，如向Al(OH)3浊液通入CO2不反应；也不与碱反应，如NH3·H2O，故实验室用NH3·H2O制备Al(OH)3
（2）Al(OH)3的制备
实验步骤：在试管里另入10mL0.5mol/LAl2(SO4)3溶液，滴加氨水，生成白色胶状物质，继续滴加氨水，直到不再产生沉淀为止。当氨水过量时，沉淀不溶解，沉淀放在蒸发皿中加热，生成白色粉末。
Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
2Al(OH)3△
Al2O3+3H2O
在实验室可以用铝盐溶液与NH3·H2O反应来制取Al(OH)3
Al3＋+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4＋
Mg(OH)2、Al(OH)3性质比较
Mg(OH)2Al(OH)3
物理性质白色粉末、难溶于H2O 白色胶状物，难溶于水
化学性质电离中强碱，
Mg(OH)2==Mg2＋+2OH―
两性氢氧化物，H＋＋AlO2―＋
H2O Al(OH)3Al3＋＋3OH―
跟酸Mg(OH)2+2H＋==Mg2＋
+2H2O
Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O
跟碱不反应Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O
分解
Mg(OH)2
△
MgO+H2O 2Al(OH)3
△
Al2O3+3H2O
实验室制法Mg2＋+2OH―=Mg(OH)2↓Al3＋+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4＋
3、硫酸铝钾(KAl(SO4)2)
明矾就是带12个结晶水的硫酸铝钾，即KAl(SO4)2·12H2O
KAl(SO4)2是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，是一种复盐。
复盐：KAl(SO4)2==K＋+Al3＋+2SO42―
明矾溶液中滴入石蕊试液，变红，为什么？Al3＋+3H2O Al(OH)3+3H＋
可与NaOH溶液反应，Al3++3OH－（少量）==== Al(OH)3 Al3++4OH－（过量）==== AlO2―+2H2O 与氨水反应，离子方程式为：Al3＋+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4＋，可与氯化钡等反应。
明矾水解所产生的胶状物Al(OH)3吸附能力强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀使水澄清。所以，明矾常作净水剂，但广泛使用铝盐净化水，可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是老年痴呆症特有的症状。
［探索］铝盐和偏铝酸盐与酸碱溶液反应的图象。
（1）AlCl3和NaOH反应
[演示]向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量。现象为：先产生白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。反应方程式：AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl，Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O,离子方程式为：Al3++3OH－====Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH－==== AlO2―+2H2O,图象如下图（1）。
[演示]向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量。
现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应方程式为：AlCl3+4NaOH====NaAlO2+3NaCl+2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2O====4Al(OH)3↓+3NaCl，离子方程式为：
Al3++4OH－==== AlO2―+2H2O,3 AlO2―+Al3++6H2O====4Al(OH)3↓。图象如下图（2）。
（2）NaAlO2和HCl
[演示]向NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液至过量，现象为：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解。反应的化学方程式为：NaAlO2+HCl+H2O====NaCl+Al(OH)3↓，Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O，
离子方程式为: AlO 2―+H ++H 2O====Al(OH)3↓，Al(OH)3+3H +====Al 3+
+3H 2O ，图象如下图（3）。 [演示]向盐酸溶液中滴加NaAlO 2溶液至过量，现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应的方程式为：NaAlO 2+4HCl====NaCl+AlCl 3+2H 2O,3NaAlO 2+AlCl 3+6H 2O ====4Al(OH)3↓+3NaCl，
离子方程式为：AlO 2―+4H+====Al 3++2H 2O ，3 AlO 2―+Al 3+
+6H 2O====Al(OH)3↓图象如下图（3）。
思考1：向AlCl 3溶液中滴加氨水至过量和向NaAlO 2溶液中通入CO 2气体至过量，有何现象？其图象应该怎样画？ 点拨：向AlCl 3溶液中滴加氨水至过量时溶液中出现沉淀且不消失；向NaAlO 2溶液中通入CO 2至过量，溶液中出现白色沉淀且不消失。AlCl 3+3NH3·H 2O====Al(OH)3↓+3NH 4Cl ，NaAlO 2+2H 2O+CO 2====Al(OH)3↓+NaHCO 3。
思考2：写出往明矾〔KAl(SO 4)2〕溶液中加入少量氢氧化钡溶液和过量氢氧化钡溶液的离子方程式。
分析:2Al 3++ SO 42-+3Ba 2++6OH ―
====3BaSO 4↓+2Al(OH)3↓ 2Ba 2++4OH ―+Al 3++ SO 42-====2BaSO 4↓+ AlO 2―
+2H 2O
（例1）实验室如何从含有少量的SiO 2和Fe 2O 3杂质的Al 2O 3混合物中提取纯净的Al 2O 3? 分析:混合物的三种氧化物中SiO 2为酸性氧化物，Fe 2O 3为碱性氧化物，Al 2O 3为两性氧化物。根据它们的性质差异，除去杂质制取纯净Al 2O 3的过程可表示为：
?????????→???????????→?????→???
???
过滤通入过量过滤溶液
加入过量过滤加入过量盐酸溶液沉淀
溶液沉淀2)1(23232CO NaOH SiO O Fe O Al
????→??
3233
)(O Al OH Al NaHCO
为确保混合物中的Al 2O 3不损失，关键的操作步骤是（3），因此NaAlO 2与酸反应必须使
之能完全转化为Al(OH)3，故反应（3）中以通入过量CO 2为宜，反应式为: AlO 2
―
+2H 2O+CO 2====Al(OH)3↓+HCO 3-，Al(OH)3不溶于H 2CO 3。若反应中加入的是其他强酸如盐酸，
则常由于难于控制盐酸的用量，使溶液中的AlO 2―
可能因为加入的盐酸不足量而没有完全转化为Al(OH)3沉淀，或者又由于加入的盐酸过量而使生成的Al(OH)3部分溶解，其结果都造成混合物中的Al 2O 3因实验操作不慎而损失。加HCl 溶液反应式表示为：
AlO 2―+H ++H 2O====Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H +====Al 3+
+3H 2O
通过上述例题的分析应明确，由铝盐(Al 3+)或偏侣酸盐(AlO 2―
) 制取Al(OH)3，在实验中应采用向铝盐溶液加稍过量氨水或向偏铝酸盐溶液中通入过量的CO 2的方法。
（例2）准确称取b g铝土矿（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品，放入盛有100 mL H2SO4溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol ·L-1 NaOH溶液，产生沉淀的质量
m(g)与所加NaOH溶液的体积V(mL )的关系如右图所示。
（1）试求H2SO4溶液的物质的量浓度。
（2）若b=2.75，求铝土矿中各成分的质量分数。
（3）b值的范围是_____________，在这个范围内，
b值越大，_____________的含量越少。
教师精讲：本题提供了观察能力和思维能力等考查的很好情景。从题给图象看出，当向滤液中加入NaOH溶液时，开始并无沉淀产生，这告诉我们，首先发生的反应是OH－+H+====H2O，可推出，100 mL H2SO4溶液在与b g铝土矿反应后应当有剩余，另外，从沉淀产生到沉淀达最大量，发生的反应为：
Al3++3OH－====Al(OH)3↓ Fe3++3OH－====Fe(OH)3↓
而Al3+和Fe3+是H2SO4与Al2O3、Fe2O3反应所得，即
Al2O3+6H+====2Al3++3H2O Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O
不难看出关系式：3H+Al3+3OH－ 3H+Fe3+3OH－，也就是说35 mL 10
mol·L-1的NaOH溶液完成了对100 mL H2SO4溶液的完全中和。
从加入35 mL NaOH溶液到加入45 mL NaOH溶液，完成的是Al(OH)3+OH－==== AlO2―+2H2O，所以图示沉淀量减少直至Al(OH)3完全溶解。若提供b的具体数据，则样品中各物质的质量可得。
关于b值范围的讨论，实质上是关于在完成b g铝土矿样品中Al2O3和Fe2O3之后，过量H2SO4的讨论。在b g样品中，Al2O3的物质的量为0.050 mol 已成事实，溶解0.050 mol Al2O3需H2SO40.150 mol 。知100 mL H2SO4溶液中H2SO4的物质的量为0.175 mol。
（1）假设b g铝土矿中没有Fe2O3，则H2SO4过量0.175 mol －0.150 mol =0.025 mol ，则中和0.025 mol H2SO4需10 mol ·L-1NaOH溶液5 mL 。但事实上b g铝土矿中有Fe2O3，故b＜5。
（2）假设b g铝土矿中没有SiO2，则Fe2O3的物质的量为（b g－0.05 mol ×102 g· mol-1）÷160 g·mol-1≈0.005 6 mol 。溶解该Fe2O3还需H2SO40.005 6 mol ×3≈0.017 mol 。这样，尚剩余H2SO4的物质的量为：
0.175 mol －0.150 mol －0.017 mol ≈0.008 mol 。中和剩余0.008 mol H2SO4需10 mol ·L-1的NaOH溶液1.60 mL ，但事实上b g铝土矿中有SiO2，故b＞1.60。
答案：（1）1.75 mol ·L-1
（2）w(Al2O3)=85%, w(Fe2O3)＝10%,w(SiO2)=5% （3）1.60＜b＜5 Fe2O3铝及其化合物的知识在历年高考试题中出现较多，如在离子共存、离子方程式、物质的鉴别与推断题等题中大量出现；此外，一些定量计算，实验以及在日常、生活、生产中的应用也常出现。解这类题的关键是铝元素的两性，即Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与酸反应，又能与碱反应。
三、铁的重要化合物
1、铁的氧化物
铁的氧化物的性质比较。
FeO Fe2O3Fe3O4
俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体价态+2价+3价+3，+2价水溶性不溶不溶不溶
稳定性不稳定，在空气里
加热迅速被氧化
稳定稳定
非氧化性反应碱性氧化物
FeO+2H＋==Fe2＋+H2O
碱性氧化物
Fe2O3+6H＋==2Fe3＋
+3H2O
复杂氧化物，
Fe3O4+8H＋==Fe2＋+2Fe3＋+4H2O
与氧化性
酸反应3FeO+10HNO3==3Fe(NO3)3+NO
↑+5H2O
Fe2O3+6H＋==2Fe3＋
+3H2O
3Fe3O4+28HNO3==9Fe(NO3)3+NO
↑+14H2O
共性高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，还原过程中Fe的价态降低，最终生成Fe
FeO、Fe2O3是碱性氧化物，都能与酸反应生成盐和水，Fe3O4是一种复杂的化合物，可以看作是FeO·Fe2O3，但Fe3O4是纯净物不是混合物。从价态分析，FeO具还原性 Fe2O3具氧化性Fe3O4既有氧化性又有还原性。
2、铁的氢氧化物：氢氧化铁氢氧化亚铁
［实验3-9］Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备
实验步骤：在2支试管晨分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察并描述发生的现象。
FeCl3溶液FeSO4溶液
加NaOH溶液立即产生红褐色沉淀开始时生成白色絮状沉淀，迅速变成
灰绿色，最后变成红褐色
离子方程式Fe3＋+3OH―==Fe(OH)3↓Fe2＋+2OH―==Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
生成Fe(OH)2时，开始生成白色絮状沉淀是Fe(OH)2，最后生成的红褐色沉淀是Fe(OH)3，从Fe的化合价来看，Fe(OH)2被什么氧化了？(被空气中O2氧化)
由此可知，Fe(OH)2极易被氧化，所以在配制反应时要用沸水，尽量降低O2的溶解度。［思考1］实验中为什么要用新制的FeSO4溶液？(FeSO4易被空气中O2氧化)
［思考2］怎样才能使Fe2＋溶液能能长时间保存呢？(在配制溶液时，要加少量Fe防止氧化，加少量酸抑制其水解)
［思考3］实验中为什么要将滴管尖端插入试管底部，且慢慢挤出NaOH溶液？(Fe(OH)2极易被氧化，预防带入空气)、
思考：用可溶性碱分别与Fe2+、Fe3+反应可制得Fe(OH)2和Fe(OH)3。实际操作时有何不？通过哪些方法可避免生成Fe(OH)2中会有Fe(OH)3？：关键在于无孔不入的O2及Fe3+存在。
①驱氧法：如用同煮沸过的NaOH溶液
②隔氧法：用长滴管吸取NaOH溶液后插入亚铁盐溶液面下加入；又如在液面上加某些合适的有机溶剂液封。
③还原法：在FeSO4溶液中加入Fe钉，或者用Fe与稀H2SO4反应新制的FeSO4溶液，生成的H2又可驱赶O2.
Fe(OH)2、Fe(OH)3均为弱碱，具有碱的通性。
Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质比较
Fe(OH)2Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水 难溶于水 类别
二元弱碱
三元弱碱
与非氧化性酸
Fe(OH)2+2H ＋==Fe 2＋
+2H 2O Fe(OH)3+3H ＋==Fe 3＋
+3H 2O 与氧化性酸 3Fe(OH)2+10HNO 3==3Fe(NO 3)3+NO ↑
+8H 2O
Fe(OH)3+3H ＋
==Fe 3＋
+3H 2O
稳定性
分解产生很复杂
2Fe(OH)3
△
Fe 2O 3+3H 2O
制法 Fe 2＋
+2OH ―
==Fe(OH)2↓ Fe 3＋
+3OH ―
==Fe(OH)3↓ 转化关系 4Fe(OH)2+O 2+2H 2O==4Fe(OH)3 3、铁盐和亚铁盐
(1)常见的亚铁盐(绿色)：FeCl 2、FeSO 4 具有强还原性，必须现制现用保存方法：加入少量铁粉
常见的铁盐（黄色）：FeCl 3、Fe 2(SO 4)3具有强氧化性
（2）Fe
的检验：
［实验］Fe 3＋
的检验:实验步骤：在2支试管里分别加入5mLFeCl 2溶液和5mLFeCl 3溶液，各滴入几滴KSCN 溶液。观察现象并记录
滴入KSCN 溶液 FeCl 3溶液 呈血红色 FeCl 2溶液 无变化
Fe 3＋＋3SCN －＝＝Fe （SCN ）3 （血红色，可溶物）利用这一特别现象来检验Fe 3＋
。 Fe 2＋＋2OH ―
＝＝Fe(OH)2 （白色絮状沉淀） 4Fe(OH)2↓＋O 2＋2H 2O ＝＝4Fe(OH)3↓
白色――灰绿色――红褐色 Fe 3＋＋3OH ―
＝＝Fe(OH)3 ↓（红褐色沉淀）
(3)Fe 3＋
的氧化性
［科学探究］Fe 3＋
的氧化性
实验步骤：在盛有2mLFeCl 3溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管，充分反应后，滴入几滴KSCN 溶液，观察并记录现象。再加入几滴氯水，又发生了什么变化？
FeCl 3溶液中加入 现象 反应的离子方程式
铁粉，KSCN 溶液 不显血红色 2Fe 3＋+Fe==3Fe 2＋
氯水，振荡 显血红色 2Fe 2＋+Cl 2==2Fe 3＋+2Cl ―
4、亚铁盐和铁盐之间可以相互转化
Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋；而Fe2＋在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋
Fe2+Fe3+ Fe2+转化为Fe3+，化合价升高，应投入氧化剂与亚铁盐反应，常用的
氧化剂有：Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2等，Fe2+具有还原性。
Fe3+Fe2+铁的化合价降低，应投入还原剂与铁盐溶液反应，常用的还原剂有：
金属单质、S2-、I-、H2S，Fe3+具有氧化性。
铁三角
1、Fe只有还原性，可以被氧化为二价铁和三价铁。能被
S,Fe3+,Cu2+,H+等弱氧化剂氧化为Fe2+
加热
Fe+S=== Fe+S Fe+2 Fe3+=3 Fe2+
Fe能被氯气等强氧化剂氧化为三价铁。
2Fe+3Cl2=2 Fe Cl3
2、Fe2+既有氧化性又有还原性，可以被氧化为三价铁
也可以被还原为铁。
当Fe2+遇到强氧化剂时被氧化为三价铁，如铁和氯气
当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe
Fe2++Zn==Zn2+=Fe FeO+CO===Fe+CO2
3、Fe3+具有较强的氧化性，可被还原为二价铁或铁。
Fe可被C CO Al等还原为铁，如Fe2O3+CO==Fe+CO2 Fe2O3+Al=Fe+ Al2O3
Fe3+可被Fe Cu等还原为Fe2+
2 Fe3++Cu==2 Fe2++Cu2+
（例2）将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有______________。
(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有______________。
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有______________，一定有______________。
(4)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有______________。
解析：该题属物质共存问题，解答该题应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质，就不可能(大量)共存。该题涉及的反应有：
①Fe+2FeCl3====3FeCl2
②Fe+CuCl2====Cu+FeCl2
③Cu+2FeCl3====2FeCl2+CuCl2
(1)若Fe粉有剩余，则容器中就不可能有Fe3+、Cu2+，因为它们能发生上述①②反应。
(2)若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe2+、Fe3+，一定有Fe2+。
(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu，可能有Fe2+。
(4)若FeCl3有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu。
答案：
(1)Fe3+、Cu2+
(2)Fe2+、Fe3+或Cu、Fe2+
(3)Fe、Cu Fe2+
(4)Fe、Cu
点评:此题实质是对“铁三角”的考查。解题时要掌握单质铁、铜、锌等金属和Fe2+具有还原性，不能在强氧化性条件下存在；Cu2+、Fe3+、H+等具有氧化性，不能在强还原性条件下存在。通过已知条件，结合可能发生的反应，进行对金属离子和金属单质的判断，有时还要考虑金属(如Zn、Fe、Cu)与Fe3+反应的先后顺序。
用途广泛的金属材料
在生产和生活中很多物品是有金属材料制成的，但我们实际应用的都是具有优良性能的合金。
一、合金的定义和性质：合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得具有金属特征的金属材料。不同的合金具有不同的性能，主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面。例如，不锈钢抗腐蚀性好，用来做医疗器械、炊具等；硬铝强度和硬度好，用来制门窗，也用于制火箭、飞机、轮船等；青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用于制机器零件，等等。
二、金属材料包括纯金属以及它们的合金。合金比各成分纯金属具有更广泛的用途。
1、铜合金
青铜，主要成分是铜锡，黄铜（含锌及少量的锡、铅、铝等）及白铜（含镍、锌及少量锰）成分．
现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜色的硬铝制品。
硬铝是： Al–Cu–Mg–Mn–Si 合金
２、钢
钢是用途最广、用量最大的金属合金，据成分可分为两打类：碳素钢、合金钢。
钢是铁的合金，含碳量在0.03％～2％之间常含少量硅、锰，几乎不含硫、磷等元素。钢的分类：碳素钢、合金钢。
二、正确选用金属材料
选择材料时，常常需考虑以下几个方面
主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维修、对环境的影响………。
三、金属冶炼的规律：
因多数金属的化学性质比较活泼，在自然界中主要以化合态存在，所以使用的金属大多是人工制得的。
金属冶炼实质上就是用还原法把金属由化合态转化为游离态，即：M n++Ne-====M,通常根据金属的活动性不同采用不同的冶炼方法。电解电解
（1）、电解法：制K Ca Na Mg Al等活泼金属： 2 NaCl=========2Na+Cl2 2Al2O3=====4Al+3O2
熔融熔融
（2）热还原法：制Zn Fe Cu等中等活泼金属: CO+CuO===Cu+CO2
(3)热分解法：制Hg Ag等不活泼金属： 2HgO===2Hg+O2
(4)水洗法：Au通过物理方法可直接得到。
[阅读材料]稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、
铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu，共17个元素。稀土元素能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料，被称为“现代工业的维生素，和神奇的新材料宝库。”
我国稀土资源占世界稀土资源的80%，以氧化物(REO)计达3 600万吨，远景储量实际是1亿吨。我国稀土资源分南北两大块。
——北方：轻稀土资源，集中在包头白云鄂博特等地，以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素；
——南方：中重稀土资源，分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省，以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中，主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。
稀土的神奇特性，也是被人们逐渐认识的。发展到现在，稀土已经从应用于冶金、机器、石油、化工、玻璃、陶瓷、纺织染色，皮草揉制和农牧养殖业等传统产业中，逐渐发展到光、电、磁多功能高科技新材料中。在钢、铁有色金属中，添加微量稀土，可以明显的提高金属材料的性能；稀土球墨铸铁管比普通铸铁管的强度高5-6倍。稀土添加到某些钢中，可以明显提高钢材的强度、耐磨性和抗腐蚀性，稀土铝导线不但提高强度20%，而且还提高2-4%的导电性能。稀土微肥和稀土复合肥，可提高作物产量，并可增加作物的抗病性能。
稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料，如稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等，它们都是发展电子信息产业，开发新能源，治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料（钕铁硼永磁）是当今磁性最强的永磁体，它被称“一代磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机，工业用电机、风力发电机、音响设备、仪器仪表。航天航空通讯，医用核磁共振成像仪等方面。
稀土永磁材料用于电机，可使设备小型化，轻型化，同等功率的电机，体积和重量可减少30%以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机，节电率可达12-15%，真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到80%。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但节电效果明显。而且大大提高了照明质量，其生产过程也减少了污染，被称作“绿色照明”。彩色电视正是采用了稀土三基色荧光粉，才能获得彩色逼真的画面。稀土镍氢电池，可以充电而无记忆效应，代替了有污染的镍镉电池，被称作无污染的“绿色电池”。它已广泛用于移动电话，笔记本电脑等设备上。各种稀土功能材料，在航空、航天和尖端国防技术上，如雷达，侦查卫星。激光制导和自动指挥系统等方面都获得了广泛的应用。
稀土在高新技术领域中的应用，与其工业技术发达程度成正比。美国的稀土用量一直居世界第一位，日本、英国、法国、德国等工业发达国家都没有稀土资源，但他们都有很先进的稀土应用技术。美国认定的35个战略元素和日本选定的26个高技术元素中，都包括了全部的稀土元素。所以稀土被称为神奇的稀土。
铁及其化合物
第2部分元素及其化合物 第9讲铁及其化合物 一、新课程标准解读： 【内容要求】 2.1 元素与物质 认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类；同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质可以相互转化；认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。认识胶体是一种常见的分散系。 2.4 金属及其化合物 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。 2.6 物质性质及物质转化的价值 结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 2.7 学生必做实验 铁及其化合物的性质 【教学提示】 1、教学策略 发挥核心概念对元素化合物学习的指导作用。 重视开展高水平的实验探究活动。 紧密联系生产和生活实际，创设丰富多样的真实问题情境。 2、学习活动建议 （1）实验及探究活动：铁及其化合物的性质探究；氢氧化亚铁的制备；溶液中亚铁离子、铁离子的检验。 3、情境素材建议 金属及其化合物的性质与应用：补铁剂；实验室中硫酸亚铁的保存与使用；印刷电路板的制作；打印机、复印机使用的墨粉中铁的氧化物（利用磁性性质）；菠菜中铁元素的检验。 二、高考真题分析： 1．【2020新课标Ⅱ】北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是A．胆矾的化学式为CuSO4 B．胆矾可作为湿法冶铜的原料 C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程 D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应 【答案】A
超分子化学综述
超分子化学期末论文（设计）题目：超分子化学简介及应用 学院：化学与化工学院 专业：材料化学 班级：材化101 班 学号： 1 0 0 8 1 1 0 0 2 4 学生姓名：朱清元 指导教师：倪新龙 2013年12月10日
贵州大学本科毕业论文（设计） 诚信责任书 本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。 特此声明。 论文（设计）作者签名： 日期：
目录 摘要： (1) 关键字： (1) Abstract: (1) Keywords: (1) 第一章.前言 (1) 第二章.超分子化学的理论基础 (2) 第三章.超分子化合物的分类 (2) 3.1杂多酸类超分子化合物 (2) 3.2 多胺类超分子化合物 (3) 3.3 卟啉类超分子化合物 (3) 3.4 树状超分子化合物 (3) 3.5 液晶类超分子化合物 (3) 3.6 酞菁类超分子化合物 (4) 第四章.超分子化合物的特性 (4) 4.1 超分子的自组装 (4) 4.2 超分子的自组织 (5) 4.3 超分子的自复制 (5) 第五章.超分子化学的应用 (6) 5.1、在高科技涂料中的应用 (6) 5.2、在手性药物识别中的应用 (6) 5.3、在油田化学中的应用[1] (7) 5. 4、超分子化合物作为分子器件方面的研究 (7) 5. 5 超分子化合物在色谱和光谱上的应用 (7) 5. 6 超分子催化及模拟酶的分析应用 (8) 5. 7 在分析化学上的应用 (8) 第六章.结语 (8) 第七章.文献资料 (9)
铁及其化合物基础知识判断
铁及其化合物基础知识判断 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、正误判断 1． (2018·江苏)Cu 与FeCl 3溶液反应可生成CuCl 2。（ ） 2． (2015·广东)向FeSO 4溶液中先滴入KSCN 溶液再滴加H 2O 2溶液，加入H 2O 2后溶液变成血红色，说明Fe 2＋既有氧化性又有还原性。（ ） 3． (2015·全国卷Ⅰ)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN 溶液会观察到有气体生成，溶液呈血红色，说明稀硝酸将Fe 氧化为Fe 3＋。（ ） 4． (2015·重庆)使用如图所示装置观察Fe(OH)2的生成。（ ） 5． (2014·北京)铁表面自然形成的氧化层能保护内层不被空气氧化。（ ） 6． (2015·广东)3 mol 单质Fe 完全转化为Fe 3O 4，失去8N A 个电子。（ ） 7． (2015·江苏)如下所示的物质间转化能一步实现：Fe 2O 3――→盐酸 FeCl 3(aq)――→蒸发 无水FeCl 3。（ ） 8． (2015·全国卷Ⅱ)下列过程没有发生化学反应：用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装。（ ） 9． (2016·上海)用NaOH 溶液可以除去氧化铁中混有的二氧化硅。（ ） 10．(2016·四川)Fe 2＋与H 2O 2在酸性溶液中的反应：2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O 。（ ） 11．(2016·全国卷Ⅲ)FeCl 3腐蚀Cu 制印刷电路板是由于铁比铜的金属性强。（ ） 12． (2018·江苏卷)能实现物质间转化：Fe 2O 3(s)――→Al 高温Fe(s)――→HCl (aq ) FeCl 3(aq)（ ） 13． (2018·北京卷)NaOH 溶液滴入FeSO 4溶液中，产生白色沉淀，最后变为红褐色（ ） 14．K 2FeO 4是新型净水剂，其净水原理与明矾完全相同（ ） 15．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe 2O 3和H 2（ ） 16．用足量铜粉除去FeCl 2溶液中的FeCl 3杂质（ ） 17．Fe 与Cl 2反应生成FeCl 3，推测Fe 与I 2反应生成FeI 3（ ） 18．在较强酸性条件下，NO －3与Fe 2＋不能大量共存（ ） 19．Fe 2(SO 4)3溶液加热浓缩、蒸发、灼烧，最后得到的固体为Fe 2(SO 4)3（ ） 20．配制FeCl 3溶液的方法：把FeCl 3·6H 2O 溶解在蒸馏水中（ ） 21．过量的Fe 与浓硝酸作用，生成硝酸亚铁（ ） 22．(2017·北京卷)溶液中滴加K 3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe 2＋（ ） 23．(2017·全国Ⅱ卷)向2 mL 0.1 mol·L －1 FeCl 3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN 溶液，黄色逐渐消失，加KSCN 溶液颜色不变，说明还原性：Fe ＞Fe 2＋（ ）
铁、铜及其化合物的应用(教案)
铁及其化合物的应用 一．教学目标： 【知识目标】 1．掌握Fe2+、Fe3+的性质及其相互转化条件。 2．学会用化学方法鉴别Fe2+、Fe3+。 3．学会用图示方法自主构建“铁三角”关系。 4．体会铁铜及其化合物的使用对人类生产、生活及人类身体健康的重要作用。 【能力目标】 1．通过铁、铜制品及课堂表述，使学生初步学会运用归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，并能准确表述有关信息，培养学生主动参与意识和总结归纳的能力； 2．在“实验—反思—再实验—再反思”的过程中体验实验探究的方法技能。 3．通过实验设计和实验操作，使实验能力、水平得到提高。 【情感目标】 1．通过问题讨论的过程，使学生能主动与他人进行交流，清楚表达自己的观点，培养学生善于合作的精神。 2．培养学生严谨求实，认真细致的科学精神，使学生学习化学的兴趣和积极性得到进一步发展。 二．重、难点 重点：Fe2+与Fe3+的相互转化 难点：Fe2+与Fe3+的相互转化 三．课前准备 教师准备：6支试管蒸馏水大烧杯胶头滴管FeSO4FeCl3KSCN 补铁片Vc 氯水H2O2碘水铁粉（1）铜丝（2）KI 淀粉（3）钥匙 学生实验16组教师演示一组：加酸性高锰酸钾12%H2O2溴水磁铁四．教学方法：实验探究、边讲边实验多媒体展示 五．教学过程 化学——自然 化学——健康 【视频】缺铁性贫血 铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素，主要存在于血红蛋白中，以Fe2+形式存在，人体缺铁就会导致缺铁性贫血，我们可以服用补铁片来治疗或预防缺铁性贫血。 【投影】补铁片图片 【过渡】今天我们从化学的视角来认识一下铁
【交流与讨论】完成P74交流与讨论，是离子反应的写出离子方程式，并标出产物中铁的化合价。根据你掌握的知识补充反应。 【投影】答案与学生对答案 【问题1】铁与不同氧化剂反应后的化合价有哪几种。 【问题2】铁与哪些氧化剂反应后显+2价，与哪些氧化剂反应后显+3价？ 铁与H+、Cu2+、S、I2反应后显+2价，与Cl2、Br2、O2反应后显+3价 从中你能得出什么规律？ 铁与氧化性较弱的氧化剂反应后生成+2价铁的化合物，与氧化性较强的氧化剂反应后生成+3价铁的化合物。 【小结】板书、投影 【问题3】那你知道补铁片中铁元素的价态吗？如何检验？ 学生猜测+2价或+3价，让学生说说理由。 【设问】如何检验呢 检验：回忆初中用碱（OH－）来检验【板书】 【过渡】我们现在有一种更简单、灵敏的方法来检验Fe3+ 【演示】在一只试管中加2mL蒸馏水，然后滴加2滴FeCl3溶液，再滴加KSCN 溶液，观察现象。（强调是红色溶液不是沉淀） 【板书】 【设问】那FeSO4溶液中滴加KSCN溶液会有什么现象呢？ 【演示】 【说明】Fe2+与SCN－反应无明显现象 【过渡】交代：现在纸包里有两粒药丸，铝箔包装的是补铁片。没包装的白色药片是Vc。 【问题4】那补铁片中的铁元素的价态如何检验呢？请设计实验方案。 先分组讨论，然后请小组汇报，其他小组补充，逐渐完善。要求准确、规范。（操作、现象、结论）形成统一认识后再实验 【老师补充】该补铁片中的铁是有机铁，属于胃溶型的，所以把补铁片放入试管中加2mL蒸馏水后再滴加2mol/L盐酸2滴，以促进铁元素溶解。振荡后滴加KSCN溶液。 【实验1】2分钟 现象描述：①滴加KSCN溶液后颜色没有发生明显变化（不含Fe3+） 教师：其他组有没有发现不同现象呢 ②滴加KSCN后溶液变浅红色（含有Fe3+） 根据②现象追问，那是否补铁片中含有的是+3价的Fe3+呢 【实验2】向溶液中滴加2~3滴合适的氧化剂（H2O2或Cl2水） 现象：溶液变红或红色加深结论：补铁片中铁是+2价的铁 【询问】你们都加了什么氧化剂。 【追问】有没有加碘水的呢？什么现象？【演示】 【设疑】那加溴水能氧化Fe2+吗？【演示】
3.3铁及其化合物
必修一-第三章-第三节-铁及其化合物 【要点梳理】 要点一、铁 1.铁的存在 铁元素在地壳中的含量仅次于O、Si、Al，主要以+2价和+3价化合物的形式存在。 2.物理性质 常温下，纯铁是银白色具有金属光泽的金属（纯铁的抗蚀力很强），易导电、导热，有延展性；铁粉为黑色。铁的熔沸点都很高：熔点1535℃，沸点2750℃。铁能被磁体吸引，在磁场的作用下，自身也能产生磁性 3.化学性质 当跟弱氧化剂反应时：Fe - 2e－＝ Fe2+ 当跟强氧化剂反应时：Fe - 3e－＝ Fe3+ （1）与非金属的反应： 3Fe + 2O2Fe3O4 2Fe + 3Cl22FeCl3 2Fe + 3Br2＝ 2FeBr3 Fe + I2＝ FeI2 Fe + S FeS （2）与某些盐（如CuSO4）溶液的反应： Fe+Cu2+＝ Fe2++Cu （3）与酸的反应： 与非氧化性酸：Fe+2H+＝ Fe2++H2↑ （4）与水蒸汽的反应：3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2 注意： ①现象：用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声 ②湿棉花的作用：提供反应所需水蒸气 ③肥皂液的作用：“收集”H2 要点二、铁的化合物 1．铁的氧化物 （1）FeO不稳定，在空气里受热，就迅速被氧化成Fe3O4 （2）Fe2O3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿（主要成分是Fe2O3）是炼铁的原料 （3）Fe3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe2O3的形式。FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物 （4）铁的氧化物比较
铁的氧化物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁 化学式FeO Fe2O3Fe3O4 铁元素化合价+2 +3 +2、+3 颜色、状态黑色粉末红色粉末黑色晶体 俗称铁红 溶解性均不溶于水 与HCl反应离子方程式FeO + 2H+ ＝ Fe2+ + H2O Fe2O3+ 6H+ ＝ 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ ＝ 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O （1）铁的氢氧化物的制备 铁的氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2 操作方法 实验现象生成红褐色沉淀 首先生成白色絮状沉淀，然后迅速变成灰绿 色，最后变成红褐色离子（或化学）方程式Fe3+ + 3OH-＝ Fe(OH)3↓ Fe2+ + 2OH- ＝ Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O＝ 4Fe(OH)3 Fe(OH)2的制备要点： ①硫酸亚铁要现配（配制时，蒸馏水要煮沸，以减少蒸馏水中溶解的氧，防止亚铁离子被氧化） ②制取Fe(OH)2时，要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油（不能用CCl4），以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应 （2）铁的氢氧化物的性质 名称氢氧化亚铁氢氧化铁 化学式Fe(OH)2Fe(OH)3 分类碱碱 性质 色态白色固体红褐色固体 水溶性不溶于水 与酸反应Fe(OH)2 + 2H+＝ Fe2++ 2H2O Fe(OH)3 + 3H+＝ Fe3+ + 3H2O 稳定性不稳定，在空气中易被氧化不稳定，受热易分解：
几种重要的金属化合物教案
第二节几种重要的金属化合物 一、教材分析 1、地位和作用 《几种重要的金属化合物》这一节是人教版高中化学必修一第三章第二节的内容。在“第一章从实验学化学”和“第二章化学物质及其变化”的基础上，第三章进入元素化学的学习，开始具体介绍元素化合物的知识，这一章介绍金属及其化合物，下一章介绍非金属及其化合物，从构成常见的物质的元素知识开始，引导学生从化学的角度了解丰富多彩的世界。元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是工作和生活中经常接触和了解的基本知识，这些知识既可以为前面学习的实验和理论知识补充感性认识材料，又能为后续介绍物质的结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础，也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法，还能使学生认识到化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面起到重要的作用。 2、知识体系 本节知识是金属的化学性质知识的延伸和发展。在自然界中金属元素基本上都以化合物的形式存在，只有既了解金属单质的化学性质，又了解它们的化合物的性质才是比较全面地了解金属。金属化合物的性质是建立在金属单质的基础之上，金属在化学反应中失去部分电子转变成金属阳离子，生成金属化合物，所以它们之间存在着必然的因果关系。但金属阳离子的性质与金属单质的性质就完全不同了，这是原子核外电子的量变引起质变的有力证据。大多数金属阳离子核外电子已达到稳定结构，所以金属化合物之间的相互转变主要是发生复分解反应，一般不涉及到元素化合价的变化，只有少数有变价的元素（如Fe）的阳离子在一定条件下才会发生氧化还原反应。 3、主要内容及特点 本节着重介绍了钠的重要化合物（过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠）、铝的重要化合物（氧化铝、氢氧化铝）、铁的重要化合物（氧化物、氢氧化物、亚铁盐、铁盐），铜的化合物是以“资料卡片”的形式出现的。 根据新课程标准所确定的“课程强调学生的主体性”，要“有助于学生主动构建自身发展所需要的化学基本知识和基本技能”的课程性质，本节内容在呈现方式上有以下特点：图画较多，有利于引起学生的学习兴趣；活动较多，如Na2CO3、NaHCO3的性质，Fe3+的检验等采用了科学探究的形式。 二、新课程标准 1、了解钠、铝、铁、铜等金属及其化合物的重要性质。 2、通过金属及其化合物的性质实验，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，培养学 生的实验意识、操作技能、观察能力和分析问题的能力等。 3、通过比较、归纳等，让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法。 4、通过金属及其化合物、金属材料在生产和生活中的应用等的学习，提高学生学习化学的兴趣，增强 学好化学、服务社会的责任感和使命感。 三、学情分析 学生在初中化学中已学过一些金属及其化合物的知识，在平时的生活接触中也已有较多了解，现在进一步学习有关金属化合物的新知识容易接受。通过第二章的学习，学生已经具备了氧化还原反应、离子反应的理论基础知识。但由于学生刚刚开始学习元素化合物，对氧化还原知识尚不能熟练运用，对常见的氧化剂、还原剂并不熟悉，加上实验能力有限，导致他们可能对Fe2+与Fe3+的相互转化的探究实验会遇到困难，所以需要引导学生开展探究实验。 四、教学目标 1、知识与技能： （1）了解氧化钠和过氧化钠的物理性质，掌握过氧化钠的化学性质。
有机金属化合物的研究
摘要：简要的评述了分别以无机物和有机物作载体的表面金属有机化合物，金属有机化合物与固体表面反应的基本规律和表面金属有机化合物的结构。 关键词：金属有机化合物；无机物；有机物；载体 表面金属有机化学（Surface Organometallic Chemistry简称SOMC）是化学、材料学及催化科学等学科的交叉融合而诞生的一门新型学科。该学科主要以分子金属有机化学、表面化学和分子配位化学为基础，以金属有机化合物与固体表面反应为研究对象，目的是通过在固体表面接枝金属有机基团制备表面组成和结构明确的、具有特殊性能的无机-有机杂化材料、表面金属原子簇、表面功能化膜等，是近年来化学和材料学学科中非常活跃的研究领域之一。金属有机化合物在固体材料表面的接枝反应性能是SOMC研究的基础，此类化合物在有机合成、烯烃聚合和氢化异构化等领域表现出卓越的性能。因而一直是当今金属有机化学研究最为活跃的一类化合物。近年来的研究表明，茂金属类催化剂一经与固体表面反应后，其所形成的表面金属有机化合物，不仅可以改善原物种的动力学性能、控制聚合物的形态，而且可以大大减少助催化剂的用量等，因此，有关表面茂锆金属有机化合物的研究已经成为人们备受关注的热点。本文简要的评述了分别以无机物和有机物作载体的表面金属有机化合物。 1 无机物载体表面金属有机化合物 1.1 氧化物载体表面金属有机化合物氧化物表面金属有机化合物分为两种反应形式，一种是金属有机化合物与氧化物表面的羟基发生反应，另一种是金属有机化合物与氧化物表面的≡M-O-M≡发生反应。 在500°C下处理的MCM-41分子筛上存在着大量的硅羟基，这些硅羟基亲电进攻金属有机化合物上的配位体，发生M-C间的断裂。一个典型的例子就是四新戊基锆化合物与MCM-41（500）表面羟基的反应[1]，反应用红外光谱检测，且分析气体产物，表面接枝产物用13C NMR和化学探针反应等方法表征，结果表明Zr-C键在表面羟基的进攻下发生断裂，生成烷基锆化合物。 Michelle Jezequel[2]等用Cp*Zr（CH3）3和Cp2Zr（CH3）2分别与处理过的SiO、SiO2-Al2O、Al2O、Al2O发生反应，用红外光谱、元素分析、固态核磁、EXAFS等表征，推断出化合物的结构。这些复合材料可用作烯烃聚合反应催化剂，但发现表面化合物的结构与催化活性有很大的关系。Cp*Zr（CH3）3和Cp2Zr （CH3）2与SiO反应得到的固体无催化活性，而当接枝在SiO2-Al2O、Al2O、Al2O上时则有催化活性。 此外还有王绪绪等用四烷基锡化合物与SiO表面羟基发生反应,新戊基钛化合物与MCM-41表面羟基发生反应；丁基锡化合物分别与MCM-41、MCM-41表面羟基发生反应；四甲基锡化合物与MCM-41表面羟基发生反应。 当SiO2在高温下（>800°C）处理后，其表面羟基发生缩合形成≡Si-O-Si≡桥，可以与金属有机化合物反应并发生断裂，Bu3Sn-O-SnBu3与SiO2（1000）表面的反应是通过≡Si-O-Si≡的开环生成两个 ≡Si-O-SnBu3接枝物种[3]。并且这个反应不仅发生在四元环中的≡Si-O-Si≡上，而且还与六元环，甚至是八元环中的≡Si-O-Si≡反应。https://www.360docs.net/doc/5b6390898.html,lot[4]等人报道了在SiO和Cp*ZrMe3反应，主要生成两种不同的产物。 1.2 非氧化物MgCl2载体表面的金属有机化合物李现忠[5]等报道了以球型MgCl2为载体的 Ziegler-Natta催化剂与含有茂配体的硅烷化合物反应，制备了一种球型MgCl2负载型单茂钛催化剂，利用该类催化剂进行了乙烯与1-己烯共聚，茂金属配体影响催化剂活性的高低顺序为 Me4Ind>Ind>Cp>Me4Cp （其中 Me表示甲基、Ind表示茚基、Cp表示环戊二烯基）。Soga[10]等将Cl2Si（Ind）2ZrCl2负载到MgCl2上，制备了相应的负载型催化剂，该催化剂用于丙烯聚合可以制得全同立构的聚丙烯。 1.3 金属载体表面的金属有机化合物通过金属表面与金属有机化合物的反应可以制备高分散的双金属或多金属催化剂，并且在不同的催化反应中有特定的选择性。 在氢气的氛围下，四丁基锡可以与铑、镍、或铂（负载在SiO2或Al2O3上）反应制备Sn-Rh[6]、Sn-Ni 合金，这种双金属配合物金属相明显，稳定性得到很大改善，可应用到天然气催化合成中。同样，用茂铁或茂镍可以将铁或镍沉积在钯上形成铁钯合金或表面镍钯合金。 2 有机物载体表面金属有机化合物 使用载体催化剂时，无机载体被引入聚合物而影响聚烯烃的性能。和无机载体相比较，有机聚合物载
(完整版)高中化学铁及其化合物专题练习
铁及其化合物 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( ) ①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③4FeCl溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中3A．②③①④ B．③②①④ C．③①②④ D．①②③④ 2．已知下述三个实验中均有化学反应发生。 ①②③ 将铜丝放入氯化将铁钉放入硫向硫酸亚铁溶液中铁溶液中酸铜溶液中滴入几滴浓硝酸 ) ( 下列判断正确的是 A．实验①中铁钉只做还原剂＋2 Fe既显氧化性又显还原性B．实验②中C．实验③中发生的是置换反应＋2＋23＋ >Cu．上述实验证明氧化性：Fe>FeD后有白色沉淀生成，过滤后，BaCl的酸性溶液中，通入足量的SO．在含有3FeCl和232) ( 向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，下列叙述不正确的是． BaSOA．白色沉淀是BaSO和34 B．溶液的酸性增强 C．白色沉淀是BaSO4FeClFeCl全部被还原为D．23＋＋＋23＋32四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶AlFe、Mg、和Fe4．某溶液中有) 液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是( Mg BFeA．32＋＋ Al ．CFe D． ＋＋32． 5．下列离子方程式书写正确的是( ) A．FeO固体放入稀硝酸溶液中： ＋2＋O ＋HFeO＋2H===Fe2．过量的铁粉与稀硝酸溶液反应：B＋3－＋O NOFe＋4H＋===Fe＋↑＋2HNO23．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：C＋2＋O ＋===Fe＋2HFe(OH)2H221 D．向Fe(OH)中加入氢碘酸：3＋－2＋O ＋2I===2Fe＋I6H2Fe(OH)＋6H＋223的组成成分。由此分析，下列结论中正确6．某学生设计了如图所示的方法，鉴定盐A) 的是 ( FeB．A中一定有Fe CA． FeBr溶液D．A一定为AgIC．B为沉淀27．高3＋3＋中一定有 铁酸钠(NaFeO)是一种新型、高效、多功能的水处理剂。湿法制备的主要反应方42－－2－－。干法制备
高一化学：铁铜及其化合物的应用
《铁、铜及其化合物的应用》教学设计 【课程标准】 《普通高中化学课程标准（实验）》对本节内容的要求是：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用；了解Fe3+的氧化性，认识Fe3+和Fe2+之间的相互转化（Fe3+和Fe2+之间的相互转化仅限于Fe3+分别与Fe、Cu的反应，以及Fe2+与Cl 2的反应）；初步学会Fe3+等常见离子的检验方法。 【教材分析】 本节内容选自苏教版化学必修（1）专题三第二单元第二部分，主要内容包括：铁铜的物理性质和化学性质，Fe2+与Fe3+的性质、转化以及铁铜化合物的应用。在教学中应注意把实验的主动权交还给学生，引导学生从实验中发现问题，设计实验方案，解决新问题，将探索引向深入。并启发学生运用已学的氧化还原的观点理解Fe2+与Fe3+转化的实质，用离子方程式表示反应过程。通过生产、生活中的应用实例和实验探究，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。从而使学生对铁、铜及其化合物的性质的认识更完整、更系统，更重要的是让学生认识化学与人类生活的密切关系，进一步掌握元素化合物知识研究的一般方法，感受化学的魅力。 【学生分析】 铁、铜是人类使用最早、最广泛的两种金属，在初中时学习的“铁、铜的物理性质、化学性质（与氧气、酸、盐等）”等，高中已学习了“氯气与铁、铜的反应”，同时学生对“物质的分类”“氧化还原反应”、“离子反应”等知识有了一定的认识，另外在“研究物质实验方法”、“氯、溴、碘及其化合物”、“钠、镁、铝及其化合物”等知识的学习和研究过程中学生也具备一些探究、设计简单实验的能力，特别是逐步形成了发现问题、提出问题、讨论探究、解决问题的基本方法。 【教学目标】 （1）知识与技能 ①了解铜、铁等金属及其重要化合物的主要性质； ②了解Fe3+的氧化性，认识Fe2+和Fe3+的性质及其相互转化的途径； ③初步学会用化学方法鉴别Fe2+和Fe3+。
超分子组装与材料设计复习题
《超分子组装与材料设计》复习题 1.超分子化学的定义及其研究范畴 研究超出于分子实体之外的化学，主要是研究那些通过分子间非共价键相互作用而组织起来的化学物种所表现的物理、化学以及生物特性和行为的科学 超分子化学是基于共价键存在着的分子化学领域；基于分子组装体和分子间键存在着超分子化学。 超分子是分子之间的结合；借助的结合力是非共价键力；与共价键相比，非共价键力属于弱相互作用，包括范德华力、静电引力、氢键力、π相互作用力、偶极/偶极相互作用、亲水/疏水相互作用等等；超分子体系具有协同作用的特性； 通过协同作用，分子之间能克服弱相互作用的不足，形成有一定方向性和选择性的强作用力，成为超分子形成、分子识别和分子组织的主要因素。 超分子科学体系研究范畴：以分子识别为基础，分子自组装为手段，组装体功能为目标，在主客体化学，生物无机化学，液晶材料，超分子材料与分子器件等方面显示着强大的应用潜力，是设计新颖功能材料的一条全新途径。 核心问题是各种弱相互作用的方向性和选择性如何决定分子间的识别及分子的组装性质。 2.分子识别 分子识别（molecular recognition）是由于不同分子间的一种特殊的、专一的相互作用，它既满足相互结合的分子间的空间要求，也满足分子间各种次级键力的匹配，体现锁(lock)和钥匙(key)原理，即能量特征和几何特征的互补。 3.简述三位超分子化学奠基者对超分子化学的发展所做的贡献 美国的C. J. Pederson教授：1967年在本想合成非环聚醚（多元醚）的实验中，第一次发现了冠醚。大环聚醚——冠醚合成；选择性络合碱金属；揭示了分子和分子聚集体的形态对化学反应选择性起着重要的作用；人工合成中的第一个自组装作用。 美国的D. J. Cram教授：以Pederson工作为入口，进行了系列的主客体化学的研究。基于大环配体与金属或有机分子的络合化学方面的研究;创立和提出了以配体（受体）为主体、以络合物（底物）为客体的主-客体化学（host-guest chemistry）理论； 法国的J. M. Lehn教授：1969年合成第一个大双环穴状配体，研究了其结构和性能，并进一步进行了分子器件的设计。模拟蛋白质的螺旋结构，超越了大环与主客体化学研究范畴；首次提出了“超分子化学”的概念；即：“基于共价键存在着分子化学领域，基于分子组装体和分子间键存在着超分子化学”；他建议将超分子化学定义为“超出分子的化学”(Chemistry beyond the molecule)； 4.简述非共价键力的类型 非共价键力属于弱相互作用，包括范德华力、静电引力、氢键力、π相互作用力、偶极/偶极相互作用、亲水/疏水相互作用 5.简述氢键在超分子识别和自组装领域的重要作用及其原因 氢键是超分子识别和自组装中最重要的一种分子间相互作用，由于它的作用较强，涉及面极广，在生命科学和材料科学中都极为重要。例如：DNA的碱基配对，互相识别，将两条长链自组装成双螺旋体。分子饼，三聚氰胺，三聚氰酸。 6.冠醚作为相转移催化剂的原理 相转移催化剂是将客体物种从一相转移到另一相。通常两相（液-液相转移）是互不相容的，使用适合的主体分子可以提高无机盐在非极性介质中的溶解度。冠醚是路易斯碱，处于环内侧的氧原子有未共用电子对，可与金属离子形成配位键。冠醚具有亲油性的亚甲基排列在环的外侧，可使盐溶于有机溶剂，或使其由水相转移至有机相中。例：固体氰化钾与卤代烃反应，因氰化钾不溶于卤代烃使反应难以在固液两相中进行。当加入18-冠-6后，它与钾离子生成配离子而溶于卤代烃，反应在均相中很容易完成。 7.第一代、第二代和第三代超分子主体化合物分别是什么？他们各自主要识别什么客 体？ 第一代冠醚；多种金属离子，铅汞镉锌 第二代主体化合物环糊精；非极性客体分子，单环芳烃（苯，萘酚）萘环，蒽，菲等三环芳烃。 第三代超分子主体化合物杯芳烃；许多杯芳烃都可以识别多种多样的有机小分子，形成固态配合物。对叔丁基杯[4]芳烃能识别包合氯仿，甲苯，苯，二甲苯和茴香醚。 8.螯合、大环和大二环效应与冠醚主客体络合物稳定性之间的关系 大环配体形成的配合物的稳定性远高于相应的开链配体形成的配体的稳定性，这种效应叫大环效应或超螯合效应。
铁和铜及化合物知识点
专题复习八 ----铁及其化合物 一．物理性质：银白色，具有金属光泽；质地较软，有良好的导电性、延展性。密度7.86 g/cm3,熔沸点较高。位置：第四周期，第Ⅷ族 二．化学性质：1.与非金属反应 1)Fe+S（I2） FeS（FeI2） 2)4Fe+3O2 2Fe3O4 3)2Fe+3Cl2(Br2) 2FeCl3 弱氧化剂Fe3+、H+、I2、S、铁后的金属阳离子（置换）… Fe2+ Fe3+ 2.与水反应 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4 H2↑(置换) 注意：铁在常温下不会和水发生反应，但在水和空气中O2和CO2的共同作用下，铁却很容易被腐蚀(生锈/电化学腐蚀) 3 与酸反应1）与非氧化性酸反应 Fe +2H+== Fe2+ + H2 2)与氧化性酸反应 a）常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化 b）与浓硫酸反应：2Fe +6 H2SO4(浓）Fe2(SO4)3 +3SO2 +6 H2O c)与稀硝酸反应： 4.与盐溶液反应2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ Fe + 2Fe3+ = 3 Fe2+ Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 三、铁的化合物 Fe+CO+3CO+8Al
2、铁的氢氧化物 （1）Fe(OH)2的制备 Fe(OH)2易被氧化，在制备时应注意：⑴ FeS O 4晶体中不能有 Fe 3+ ；⑵配制后的FeSO 4溶液中要加入少量铁粉；⑶配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH 溶液均须煮沸以除去其中溶解的氧气； 实验:FeSO 4溶液中加NaOH. ①现象： 生成白色沉淀，后又迅速转变为灰绿色，最后生成红褐色 ②Fe 2+ 容易被氧化,所以FeSO 4溶液要新配制. ③为了防止滴加NaOH 时带入空气,可将吸收NaOH 的长滴管伸入FeSO 4溶液液面下,再挤出NaOH 溶液. ④为了防止Fe 2+ 被氧化,还可以向盛有FeSO 4溶液的试管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气. 化学方程式： FeSO 4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+Na 2SO 4 Fe 2++ 2OH -= Fe(OH)2↓（白色） 4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3（红褐色） （白色→灰绿色→红褐色） （2）Fe(OH)3的制备 实验:FeCl 3溶液中加NaOH 溶液. ①现象：生成红褐色沉淀 ②化学方程式：FeCl 3+3NaOH= Fe(OH) 3↓+3NaCl Fe 3++ 3OH -= Fe(OH)3↓（红褐色） ③热稳性：Fe(OH)3对热不稳定,受热能失去水生成红棕色的Fe 2O 3粉末. 化学方程式： 2Fe(OH)3 Fe 2O 3 +3H 2O [小结]难溶性或微溶性的碱受热不稳定，容易分解。生成相应的氧化物和水 （3）Fe (OH )3胶体的制备 向加热沸腾的蒸馏水中加入FeCI 3溶液，待出现红褐色时，停止加热，便可得到 Fe(OH)3胶体。制备时要注意：⑴不可长时间加热，因为加热会使胶体凝聚；⑵不能用自来水，因为自来水中的电解质也可使胶体凝聚。 四．铁的两种氢氧化物的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水 难溶于水 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 与非氧化性酸的 反应 Fe(OH)2+H 2SO 4=FeSO 4+2H 2O Fe(OH)2+2H + =Fe 2+ +2H 2O 2Fe(OH)3+3H 2SO 4=Fe 2(SO 4)3+6H 2O Fe(OH)3+3H + =Fe 3+ +3H 2O 与氧化性酸的反 应 3Fe(OH)2+10HNO 3(稀)=3Fe(NO 3)3+NO ↑+8H 2O 3Fe(OH)2+10H + +NO 3 -=3Fe 3+ +NO ↑+8H 2O Fe(OH)3+3HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3+3H 2O Fe(OH)3+3H +=Fe 3+ +3H 2O 与还原性酸的反 应 Fe(OH)2+2HI=FeI 2+2H 2O Fe(OH)2+2H + =Fe 2+ +2H 2O 2Fe(OH)3+6HI=2FeI 2+6H 2O+I 2 2Fe(OH)3+6H + +2I -=2Fe 2++6H 2O+I 2 热稳定性 分解产物复杂 2Fe(OH)3 Fe 2O 3 +3H 2O
铁及其化合物练案基础训练
铁及其重要化合物－－基础训练 1.下列事实不能证明Fe3＋有氧化性的是() A．电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜 B．FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上，试纸变为蓝色 C．将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液变为红色 D．将H2S气体通入FeCl3溶液中，产生淡黄色沉淀 2．一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有() ①小苏打②硫酸铝③氯化亚铁④磁性氧化铁⑤氢氧化铜⑥氢氧化铁A．3种B．4种C．5种D．6种 3．下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是() A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2 C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 D．Fe3＋与KSCN产生血红色沉淀 4．能正确表示下列反应的离子方程式的是() A．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋2H2O＋NO↑D．将铜屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 5．关于FeCl3进行的实验，下列预测正确的是() 6.某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是() A．将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性 B．将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体 C．在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体
D．将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋ 7．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是() A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色 B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C．滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色 D．只需滴加KSCN溶液 8．下列除杂的操作不正确的是() A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤 B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤 D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3 ＋，再加入CuO充分反应后过滤 9．下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是() A．用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2 B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加 水稀释到所需要的浓度 C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋ D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化 10．A、B、C为3种单质(其中A为固体，B、C为气体)，将D 的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物 易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图，下列推断正确 的是() A．物质B是H2 B．物质C是Cl2 C．物质D是FeCl2D．物质F是FeCl2 11．下列中学常见实验的现象或表述正确的是() A．过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色 B．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁 C．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加
铁和铜及其化合物
Fe 铜、铁及其化合物 一、铁及其化合物 1.物理性质：银白色，具有金属光泽；质地较软，有良好的导电性、延展性。密度7.86 g/cm 3 ,熔沸点较高。 位置：第四周期，第Ⅷ 族 2.化学性质：（1）与非金属反应 Fe+S （I 2） FeS （FeI 2） 4Fe+3O 2 2Fe 3O 4 2Fe+3Cl 2(Br 2) 2FeCl 3 弱氧化剂 Fe 3+、H + 、I 2、S 、铁后的金属阳离子（置换）… 强氧化剂 Cl 2、Br 2、HNO 3、浓H 2SO 4、MnO 4-(H + ) … （2）与水反应 3Fe + 4H 2O(g) Fe 3O 4 + 4 H 2 ↑(置换) 注意：铁在常温下不会和水发生反应，但在水和空气中O 2和CO 2的共同作用下，铁却很容易被腐蚀(生锈/电化学腐蚀) （3） 与酸反应 a.与非氧化性酸反应 Fe +2H +== Fe 2+ + H 2 b.与氧化性酸反应 c.常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化 d.与浓硫酸反应：2Fe +6 H 2SO 4(浓） Fe 2(SO 4)3 +3SO 2 +6 H2O e.与稀硝酸反应：①当Fe 少量时，离子方程式为：Fe + 4H + + NO 3－ == Fe 3+ +NO↑+2H 2O ②当Fe 过量时，，离子方程式为：3Fe+8H + +2NO 3－ == 3Fe 2+ +2NO↑+4H 2O ③当1:4＜n( Fe) :n (HNO 3)＜3:8 时，此情况下，Fe 3+ 和Fe 2+ 共存。 (4）与盐溶液反应：2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ Fe + 2Fe 3+ = 3 Fe 2+ Fe + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 3.铁的氧化物 FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 铁的化合价 +2 +3 +2、+3 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 俗名 铁红 磁性氧化铁 水溶性 不溶于水 不溶于水 不溶于水 氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 Fe 2+ Fe 3+
第三章 第一节 第3课时 铁及其化合物复习课
第3课时铁及其化合物复习课 [核心素养发展目标] 1.巩固铁及其重要化合物的性质和铁离子、亚铁离子的检验方法。2.掌握实现铁及其化合物之间转化的试剂和条件。3.提升从物质分类、化合价等多角度认识元素及其化合物性质的能力。 一、利用“价类二维图”认识铁及其化合物的关系 1．构建铁及其化合物的价类二维图 在下图中适当位置标注含铁物质，完成铁及其化合物的“价—类”二维图。用箭头标明物质间的转化关系。 答案 2．同价态的铁及其化合物之间的转化
从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质 (1)Fe 2O 3、FeO 都是碱性氧化物，写出它们分别溶于稀硫酸的离子方程式： Fe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H 2O ； FeO ＋2H ＋===H 2O ＋Fe 2＋。 (2)FeSO 4和FeCl 3都属于盐类，能和碱反应生成Fe(OH)2及Fe(OH)3。 (3)Fe(OH)2和Fe(OH)3均属于碱，写出它们溶于稀盐酸的离子方程式： Fe(OH)2＋2H ＋===Fe 2＋＋2H 2O ； Fe(OH)3＋3H ＋===Fe 3＋＋3H 2O 。 3．不同价态的铁及其化合物的转化 从化合价的角度理解铁及其化合物的氧化性和还原性 (1)Fe 2O 3中的铁元素为高价态，具有氧化性，因而可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为：3CO ＋Fe 2O 3=====高温 2Fe ＋3CO 2。 (2)Fe 2＋化合价可以升高到＋3价，表现为还原性，也可以降低到0价，表现为氧化性。 (3)Fe 3＋是铁元素的高价态，可以被还原剂还原为＋2或0价，具有氧化性。
高考化学易错题精选-铁及其化合物练习题附答案解析
高考化学易错题精选-铁及其化合物练习题附答案解析 一、高中化学铁及其化合物 1．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要作用．印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，有CuCl2和FeCl2生成．如图是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜、并重新获得FeCl3溶液所采用的工艺流程图： 请回答下列问题： （1）实验室中检验溶液中存在Fe3+的试剂是________，证明Fe3+存在的现象是 _________； （2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：__________； （3）写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：①_________，②________，④_________； （4）含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为__________； （5）如向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是_________。 A．有铜单质剩余但无铁单质剩余 B．有铁单质剩余但无铜单质剩余 C．铁、铜单质都有剩余 D．铁、铜单质都无剩余 【答案】KSCN溶液溶液呈红色 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ Fe FeCl2 HCl 2FeCl2+Cl2═2FeCl3 B 【解析】 【分析】 废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向滤液中加入过量Fe，发生的离子反应方程式为 2Fe3++Fe═3Fe2+、Cu2++Fe═2Fe2++Cu，然后过滤，滤液中含有FeCl2，滤渣中含有Cu、Fe，向滤渣中加入过量HCl，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液中含有FeCl2，向 FeCl2滤液中通入过量Cl2，发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣，从而得到溶液FeCl3溶液，以此解答。 【详解】 （1）铁离子和KSCN溶液混合生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，可以用KSCN溶液检验铁离子，可观察到的现象是：溶液由黄色转化为血红色； （2）氯化铁具有氧化性，能氧化Cu生成铜离子，自身被还原生成氯化亚铁，离子反应方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+； （3）通过以上分析知，①②④分别是Fe、FeCl2、HCl；