2018-2019學年高中化學 專題3.2.3 鐵的重要化合物導學案 新人教版必修1.doc

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3-2-3 鐵的重要化合物 學習目標： 1．了解Fe2O3的性質； 2．了解Fe(OH)3、Fe(OH)2的性質； 3．了解Fe2+、Fe3+重要的化學性質及相互轉化的方法。 學習重點： 1．掌握Fe2+、Fe3+的轉化及檢驗。 【自主預習】 1、鐵的氧化物：閱讀課本P59相關內容，結合初中所學知識，完成下表。 名稱 氧化亞鐵 氧化鐵 四氧化三鐵 俗名 —— 化學式 鐵的化合價 顏色狀態(tài) 水溶解性 與H+反應 —— 與CO反應 2、鐵的氫氧化物：閱讀課本P60相關內容，完成下表。 鐵的氫氧化物 氫氧化亞鐵Fe(OH)2 氫氧化鐵Fe(OH)3 顏色、狀態(tài) 水溶性 制備(離子方程式) 與鹽酸反應離子方程式 穩(wěn)定性 發(fā)生相互轉化的現象及化學方程式 3、鐵鹽和亞鐵鹽 （1）Fe3＋的檢驗方法：含有Fe3＋的鹽溶液遇到KSCN溶液時變成 ，可用于Fe3＋的檢驗。 （2）Fe3＋和Fe2＋的轉化：根據課本P61相關內容，完成下列兩個反應的化學方程式和離子方程式。 ①FeCl3溶液中加入鐵粉 ②FeCl2溶液中滴加氯水 4、鐵鹽的凈水作用：鐵鹽在天然水中可生成 ，能使水中的懸浮物形成絮狀不溶物而沉淀下來。 5、銅鹽 （1）物理性質：硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等銅鹽于水；銅綠主要成分的化學式 ，難溶于水。 （2）銅綠溶于稀鹽酸，化學方程式 ，離子方程式 。 （3）銅綠受熱分解化學方程式 。 【合作探究】 探究一、鐵的氧化物 【思考與交流】Fe3O4中鐵的化合價如何？你能據此嘗試寫出它與鹽酸反應的化學方程式和離子方程式嗎？ 探究二、鐵的氫氧化物 完成課本P60實驗3－9 （1）FeCl3溶液呈 色，FeSO4溶液呈 色。 （2）向FeCl3溶液滴加NaOH溶液，現象為 ，反應的化學方程式為 ，離子方程式為 。 （3）向FeSO4溶液滴加NaOH溶液，瞬間現象為 ，反應的化學方程式為 ，離子方程式為 。隨后生成的白色沉淀迅速變成 ，最后變成了紅褐色的原因是 ，化學方程式為 。 【思考與交流1】Fe(OH)2在空氣中極易被氧化成Fe(OH)3，所以為了較長時間看到FeSO4溶液和NaOH溶液反應產生白色沉淀現象，你可以在實驗中采取哪些措施？ 【思考與交流2】氫氧化亞鐵若在空氣中加熱能否得氧化亞鐵，為什么？ 探究三、鐵鹽和亞鐵鹽 完成課本P61“實驗3－10”和“科學探究” 1．Fe3+檢驗 滴入KSCN溶液 結論 FeCl3溶液 FeCl2溶液 【小結】Fe3+和Fe2+檢驗方法 方法 Fe2+ Fe3+ 1、觀察顏色 2、滴加NaOH 3、滴加KSCN 2． Fe2+ 和Fe3+轉化 現象 反應的離子方程式 FeCl3溶液中加入 鐵粉，KSCN溶液 上層清液加氯水，振蕩 3、Fe2+和Fe3+以及Fe的互相轉化：嘗試寫出完成下列轉化的合適試劑及有關的化學反應方程式。 （1） （2） （3） （4） （5） （6） 當堂達標 基礎鞏固 1．久置于空氣中的下列物質，因被氧化而呈黃色的是( ) A．濃HNO3 B．氯化亞鐵溶液 C．溴苯 D．溴化銀 2．將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加入下列物質，會有三價鐵生成的是(1998年全國高考題) A．硫酸 B．氯水 C．硝酸鋅 D．氯化銅 3．制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”：發(fā)生的反應為2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結束后，下列結果不可能出現的是 A．燒杯中有銅無鐵 B．燒杯中有鐵無銅 C．燒杯中鐵、銅都有 D．燒杯中鐵、銅都無 4．某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4種離子，若向其中加入過量的NaOH溶液，微熱并攪拌，再加入過量的鹽酸，溶液中大量減少的陽離子是(1996年全國高考題) A．NH4+ B．Mg2+ C．Fe2+ D．Al3+ 5．在由Fe、FeO、和Fe2O3組成的混合物中加入100mL2mol/L的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL氣體(標準狀況)，此時溶液中無Fe3+離子，則下列判斷正確的是 A．混合物里3種物質反應時消耗鹽鹽酸的物質的量濃度之比為1：1：3 B．反應后所得溶液中的Fe2+離子與Cl-離子的物質的量濃度之比為1：2 C．混合物里，FeO的物質的量無法確定，但Fe比Fe2O3的物質的量多 D．混合物里，Fe2O3的物質的量無法確定，但Fe比FeO的物質的量多 6．在氯化鐵、氯化銅和鹽酸和混合溶液中加入鐵粉，待反應結束后，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應后溶液中存在較多的陽離子是 A．Cu2+ B．Fe3+ C．Fe2+ D．H+ 能力提高 7、試樣X由氧化亞鐵和氧化銅組成，取質量相等的兩份試樣按下圖所示進行實驗： （1）請寫出步驟③中所發(fā)生的全部反應的離子方程式。 （2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反應后，生成的不溶物W的質量是m，則每份試樣X中氧化銅的質量為 。(用m表示) 參考答案 【自主預習】1、氧化亞鐵：FeO；+2；黑色粉末；不溶；FeO+2H+==Fe2++H2O；FeO+COFe+CO2。氧化鐵：鐵紅；Fe2O3；+3；紅棕色粉末；不溶；Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。四氧化三鐵：磁性氧化鐵；Fe3O4；黑色晶體；不溶；Fe3O4+3CO3Fe+3CO2。 【合作探究】一、【思考與交流】+2、+3；Fe3O4+8H+==2Fe3++Fe2++4H2O； 二、（1）黃色；淺綠色（2）產生紅褐色沉淀;FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl；Fe3++3OH—==Fe(OH)3↓（3）先生成白色沉淀；FeSO4+2NaOH= Fe(OH)2↓+Na2SO4；Fe3++3OH￣== Fe(OH)3↓；灰綠色；白色的Fe(OH)2被空氣里的氧氣氧化成了紅褐色的Fe(OH)3；4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。【思考與交流1】上層溶液液面上加植物油或苯進行液封。【思考與交流2】不能，Fe(OH)2 易被氧氣氧化。 三、1、FeCl3溶液：溶液變紅色；Fe3+與SCN—反應生成紅色物質；FeCl2溶液：溶液無明顯變化；無顯色反應。【小結】Fe2+：淺綠色；先生成白色沉淀，后白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；溶液不變色。Fe3+：黃色；生成紅褐色沉淀；溶液變紅色。 2、溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，2Fe3++Fe==3Fe2+；溶液變?yōu)榧t色，2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl— 3、（1）弱氧化劑(H+，Cu2+，Ag+等)Fe +2HCl==FeCl2 +H2↑；（2）強還原劑(C，Al，Zn，CO等)Zn+FeCl2 == Fe + ZnCl2（3）強氧化劑(Cl2，Br2等)2Fe+3Cl2 == 2FeCl3（4）強還原劑(C，Zn，CO等)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（5）強氧化劑(Cl2，Br2，HNO3等)2FeCl2+Cl2==2FeCl3（6）弱還原劑(Cu，Fe等)FeCl3+Fe ==FeCl2 基礎鞏固 1．解析：本題考查的是常見的“黃色體系”有四種固體：溴化銀、硫、過氧化鈉、三硝基甲苯；外加幾種黃色溶液：濃HNO3(因溶液中有NO2氣體)、工業(yè)鹽酸(含Fe3+離子)、不純的硝基苯(因溶有NO2)、亞鐵鹽溶液(因含Fe3+離子)等。對于該題除考查物質的物理性質顏色之外，還附加了一個條件：“因被氧化”，因此，只能考慮B選項。 答案：B 2．解析：本題考查Fe2+與Fe3+相互轉化。其中A項中加入硫酸，無任何反應；若加入B項中氯水，因 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故有Fe3+生成；C項中加入Zn(NO3)2，因溶液中有H+，發(fā)生反應： 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，C正確；D項中加入CuCl2無反應發(fā)生。 答案：B、C 答案：B 4．解析：各離子在加入NaOH溶液和HCl的變化過程中，離子變化為：NH4+→NH3；Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+；Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+；Al3+→AlO2-→Al3+。只有A和C的離子數減小。 答案：A、C 5．解析：根據題意，n(HCl) =0．2mol，生成n(H2)=0．448L/22．4L．mol-1=0．02mol。 因氧化性：Fe3+>H+，所以Fe先與Fe3+反應后再還原H+，由Fe+2Fe3+=3Fe2+(1molFe還原1mol Fe2O3)，和Fe與H+反應放出H2，可知n(Fe)>n (Fe2O3)；由反應后溶液中溶質全為FeCl2知，n(Fe2+)：n(Cl-)=1：2；至于混合物中Fe、Fe2O3及FeO之間量的關系，無從知道。 答案：B、C 6．解析：本題考察的知識點是鐵單質的物理性質及離子共存問題。解答此題要考慮到鐵的物理性質：能被磁鐵吸引，說明有鐵剩余。鐵具有還原性，而Cu2+、Fe3+、Fe2+、H+等都具有氧化性。則能夠與鐵反應的離子不能大量存在。Cu2+、Fe3+以及H+等三種離子不能大量存在，其中Fe被氧化成Fe2+，而Cu2+、Fe3+、H+三種離子被還原成Cu、Fe2+、H2，所以溶液中Fe2+最多。Fe與Fe2+相互間不反應。 答案：C。 能力提高 7．思路分析：根據題目的設定，先對溶液Y和粉末Z的組成作正確的判斷。 ①中FeO、CuO與鹽酸反應式為：FeO+2HCl=FeCl2+H2O CuO+2HCl=CuCl2+H2O ②中試樣在較高溫度下與CO反應為：FeO+CO=Fe+CO2 CuO+CO=Cu+CO2 由此可見，溶液Y與粉末Z混合就是FeCl2、CuCl2溶液、金屬Fe、Cu以及過量鹽酸的混合。在此混合物中，兩種金屬單質中只有Fe可分別與CuCl2溶液和HCl反應，離子方程式為： Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2H+=Fe2++H2↑ ③中反應后的溶液呈強酸性表明HCl剩余，可判斷Fe已沒有剩余；溶液中不含Cu2+意味著CuCl2已全部參加了與Fe的置換反應，不溶物W全部是Cu。它是由兩份試樣中的CuO轉變而來。因此，一份試樣中的CuO質量為 0．5m(CuO/Cu)= 0．5m(80/64)=5m/8。 答案：（1）Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2H+=Fe2++H2↑ （2）5m/8