2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題3.2.3 鐵的重要化合物導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1.doc

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3-2-3 鐵的重要化合物 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1．了解Fe2O3的性質(zhì)； 2．了解Fe(OH)3、Fe(OH)2的性質(zhì)； 3．了解Fe2+、Fe3+重要的化學(xué)性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化的方法。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 1．掌握Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化及檢驗(yàn)。 【自主預(yù)習(xí)】 1、鐵的氧化物：閱讀課本P59相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合初中所學(xué)知識(shí)，完成下表。 名稱 氧化亞鐵 氧化鐵 四氧化三鐵 俗名 —— 化學(xué)式 鐵的化合價(jià) 顏色狀態(tài) 水溶解性 與H+反應(yīng) —— 與CO反應(yīng) 2、鐵的氫氧化物：閱讀課本P60相關(guān)內(nèi)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(yīng)離子方程式 穩(wěn)定性 發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象及化學(xué)方程式 3、鐵鹽和亞鐵鹽 （1）Fe3＋的檢驗(yàn)方法：含有Fe3＋的鹽溶液遇到KSCN溶液時(shí)變成 ，可用于Fe3＋的檢驗(yàn)。 （2）Fe3＋和Fe2＋的轉(zhuǎn)化：根據(jù)課本P61相關(guān)內(nèi)容，完成下列兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)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(lái)。 5、銅鹽 （1）物理性質(zhì)：硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等銅鹽于水；銅綠主要成分的化學(xué)式 ，難溶于水。 （2）銅綠溶于稀鹽酸，化學(xué)方程式 ，離子方程式 。 （3）銅綠受熱分解化學(xué)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(jià)如何？你能據(jù)此嘗試寫出它與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)3－9 （1）FeCl3溶液呈 色，F(xiàn)eSO4溶液呈 色。 （2）向FeCl3溶液滴加NaOH溶液，現(xiàn)象為 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，離子方程式為 。 （3）向FeSO4溶液滴加NaOH溶液，瞬間現(xiàn)象為 ，反應(yīng)的化學(xué)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(xué)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(zhǎng)時(shí)間看到FeSO4溶液和NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀現(xiàn)象，你可以在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)3－10”和“科學(xué)探究” 1．Fe3+檢驗(yàn) 滴入KSCN溶液 結(jié)論 FeCl3溶液 FeCl2溶液 【小結(jié)】Fe3+和Fe2+檢驗(yàn)方法 方法 Fe2+ Fe3+ 1、觀察顏色 2、滴加NaOH 3、滴加KSCN 2． Fe2+ 和Fe3+轉(zhuǎn)化 現(xiàn)象 反應(yīng)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(zhuǎn)化：嘗試寫出完成下列轉(zhuǎn)化的合適試劑及有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。 （1） （2） （3） （4） （5） （6） 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 基礎(chǔ)鞏固 1．久置于空氣中的下列物質(zhì)，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(guò)量鹽酸后，再加入下列物質(zhì)，會(huì)有三價(jià)鐵生成的是(1998年全國(guó)高考題) A．硫酸 B．氯水 C．硝酸鋅 D．氯化銅 3．制印刷電路時(shí)常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”：發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是 A．燒杯中有銅無(wú)鐵 B．燒杯中有鐵無(wú)銅 C．燒杯中鐵、銅都有 D．燒杯中鐵、銅都無(wú) 4．某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4種離子，若向其中加入過(guò)量的NaOH溶液，微熱并攪拌，再加入過(guò)量的鹽酸，溶液中大量減少的陽(yáng)離子是(1996年全國(guó)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(biāo)準(zhǔn)狀況)，此時(shí)溶液中無(wú)Fe3+離子，則下列判斷正確的是 A．混合物里3種物質(zhì)反應(yīng)時(shí)消耗鹽鹽酸的物質(zhì)的量濃度之比為1：1：3 B．反應(yīng)后所得溶液中的Fe2+離子與Cl-離子的物質(zhì)的量濃度之比為1：2 C．混合物里，F(xiàn)eO的物質(zhì)的量無(wú)法確定，但Fe比Fe2O3的物質(zhì)的量多 D．混合物里，F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量無(wú)法確定，但Fe比FeO的物質(zhì)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(yīng)結(jié)束后，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽(yáng)離子是 A．Cu2+ B．Fe3+ C．Fe2+ D．H+ 能力提高 7、試樣X(jué)由氧化亞鐵和氧化銅組成，取質(zhì)量相等的兩份試樣按下圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： （1）請(qǐng)寫出步驟③中所發(fā)生的全部反應(yīng)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(yīng)后，生成的不溶物W的質(zhì)量是m，則每份試樣X(jué)中氧化銅的質(zhì)量為 。(用m表示) 參考答案 【自主預(yù)習(xí)】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(chǎn)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?！舅伎寂c交流1】上層溶液液面上加植物油或苯進(jìn)行液封。【思考與交流2】不能，F(xiàn)e(OH)2 易被氧氣氧化。 三、1、FeCl3溶液：溶液變紅色；Fe3+與SCN—反應(yīng)生成紅色物質(zhì)；FeCl2溶液：溶液無(wú)明顯變化；無(wú)顯色反應(yīng)?！拘〗Y(jié)】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(qiáng)還原劑(C，Al，Zn，CO等)Zn+FeCl2 == Fe + ZnCl2（3）強(qiáng)氧化劑(Cl2，Br2等)2Fe+3Cl2 == 2FeCl3（4）強(qiáng)還原劑(C，Zn，CO等)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（5）強(qiáng)氧化劑(Cl2，Br2，HNO3等)2FeCl2+Cl2==2FeCl3（6）弱還原劑(Cu，F(xiàn)e等)FeCl3+Fe ==FeCl2 基礎(chǔ)鞏固 1．解析：本題考查的是常見(jiàn)的“黃色體系”有四種固體：溴化銀、硫、過(guò)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F(xiàn)e3+離子)、不純的硝基苯(因溶有NO2)、亞鐵鹽溶液(因含F(xiàn)e3+離子)等。對(duì)于該題除考查物質(zhì)的物理性質(zhì)顏色之外，還附加了一個(gè)條件：“因被氧化”，因此，只能考慮B選項(xiàng)。 答案：B 2．解析：本題考查Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化。其中A項(xiàng)中加入硫酸，無(wú)任何反應(yīng)；若加入B項(xiàng)中氯水，因 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故有Fe3+生成；C項(xiàng)中加入Zn(NO3)2，因溶液中有H+，發(fā)生反應(yīng)： 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，C正確；D項(xiàng)中加入CuCl2無(wú)反應(yīng)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(guò)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(shù)減小。 答案：A、C 5．解析：根據(jù)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(yīng)后再還原H+，由Fe+2Fe3+=3Fe2+(1molFe還原1mol Fe2O3)，和Fe與H+反應(yīng)放出H2，可知n(Fe)>n (Fe2O3)；由反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)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(guān)系，無(wú)從知道。 答案：B、C 6．解析：本題考察的知識(shí)點(diǎn)是鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)及離子共存問(wèn)題。解答此題要考慮到鐵的物理性質(zhì)：能被磁鐵吸引，說(shuō)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(yīng)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(yīng)。 答案：C。 能力提高 7．思路分析：根據(jù)題目的設(shè)定，先對(duì)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(yīng)式為：FeO+2HCl=FeCl2+H2O CuO+2HCl=CuCl2+H2O ②中試樣在較高溫度下與CO反應(yīng)為：FeO+CO=Fe+CO2 CuO+CO=Cu+CO2 由此可見(jiàn)，溶液Y與粉末Z混合就是FeCl2、CuCl2溶液、金屬Fe、Cu以及過(guò)量鹽酸的混合。在此混合物中，兩種金屬單質(zhì)中只有Fe可分別與CuCl2溶液和HCl反應(yīng)，離子方程式為： Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2H+=Fe2++H2↑ ③中反應(yīng)后的溶液呈強(qiáng)酸性表明HCl剩余，可判斷Fe已沒(méi)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(yīng)，不溶物W全部是Cu。它是由兩份試樣中的CuO轉(zhuǎn)變而來(lái)。因此，一份試樣中的CuO質(zhì)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