2019版高中化学 第三章第2节 几种重要的金属化合物 课时3 铁的重要化合物学案 新人教版必修1.doc

1课时课时 3 3 铁的重要化合物铁的重要化合物1了解铁的氧化物的性质及应用。2了解 Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质；了解 Cu 的化合物的性质及用途。(重点)3掌握 Fe2、Fe3的相互转化以及 Fe2、Fe3的检验方法。(重难点)铁的氧化物和氢氧化物基础·初探教材整理 1 铁的氧化物1铁的存在地壳中元素的含量居于前四位的是氧、硅、铝、铁，铁元素主要以2 和3 价化合物的形式存在。2铁的氧化物组成与物理性质名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁Fe 的化合价232、3颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性都不溶于水3.铁氧化物的主要化学性质(1)FeO 不稳定，在空气中受热易被氧化成 Fe3O4。(2)FeO 和 Fe2O3属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为 FeO2H=Fe2H2O，Fe2O36H=2Fe33H2O。(3)Fe2O3与 CO 反应的化学方程式为 Fe2O33CO2Fe3CO2，此反应为=工业炼铁的反应原理。(4)四氧化三铁(Fe3O4)的化学式可写成 FeO·Fe2O3，Fe3O4溶于盐酸的离子方程式为Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O。教材整理 2 铁的氢氧化物Fe(OH)2与 Fe(OH)3的比较与转化化学式Fe(OH)2Fe(OH)32色态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水与盐酸反应(离子方程式)Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O稳定性不稳定，分解产物很复杂不稳定，受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O33H2O=制法可溶性亚铁盐与碱反应：FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4可溶性铁盐与碱反应：FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl方程式4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 转化 现象白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色探究·升华思考探究 Fe(OH)2和 Fe(OH)3的制备在两支试管里分别加入少量的 FeCl3和新制 FeSO4溶液，然后滴入 NaOH 溶液，观察并记录现象。FeCl3溶液FeSO4溶液实验装置甲乙问题思考：(1)两试管中有什么现象？久置于空气中又有什么现象？【提示】 甲中有红褐色沉淀，久置不变色；乙中有白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色。(2)在制备 Fe(OH)2时，为什么要用新制的 FeSO4溶液并将吸有 NaOH 溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？【提示】 用新制的 FeSO4溶液是防止 Fe2被氧化成 Fe3；滴管尖嘴插入液面以下是3防止生成的 Fe(OH)2与 O2接触而被氧化。(3)在实验中，若想长时间观察到生成的白色 Fe(OH)2沉淀，除使用新制 FeSO4溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？【提示】 因为 Fe(OH)2易被氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无氧环境以防止Fe(OH)2被氧化。认知升华 Fe(OH)2的常用制备方法问题分析因为 Fe(OH)2易被氧化，为了能较长时间观察到 Fe(OH)2的颜色，在实验时常采用以下方法：(1)使用新制的 FeSO4，加热煮沸 NaOH 溶液赶尽空气，并将盛 NaOH 溶液的胶头滴管插入液面下挤出 NaOH 溶液。(2)采用油层覆盖法，以便隔绝空气。在上述实验方法的基础上，将 2 mL苯(或汽油)加入盛 FeSO4溶液的试管中，苯(或汽油)可以覆盖在 FeSO4溶液表面，防止空气进入，可以较长时间地观察白色沉淀的生成。(3)在试管上面先充满氢气，保持“还原气氛” ，可以有充足的时间观察到白色的Fe(OH)2絮状沉淀生成。如图所示。题组·冲关题组 1 铁的氧化物和氢氧化物的性质与应用 1铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述白色沉淀和残渣分别是( ) AFe(OH)3 Fe2O3 BFe(OH)2 Fe2O3CFe(OH)2 Fe(OH)3 DFe(OH)2 Fe3O4【解析】 Fe 与稀硫酸反应生成 FeSO4，再加氨水生成白色沉淀 Fe(OH)2，在空气中加热时被氧化为 Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解后生成 Fe2O3。【答案】 B2下列有关说法不正确的是( )AFe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为2 和3BFeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均与盐酸反应CFe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性DFe(OH)3比 Fe(OH)2稳定【答案】 C题组 2 Fe(OH)2的实验制备 3下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀的是( )4A BC D【解析】 因为 Fe(OH)2在空气中易被氧化成 Fe(OH)3，故要长时间观察到 Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置是先用 H2将装置中的空气排尽，并使生成的 Fe(OH)2处在氢气的保护中；中液面上加苯阻止了空气进入；由于能接触到空气中的 O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。【答案】 B铁盐、亚铁盐和铜盐基础·初探教材整理 1 铁盐、亚铁盐1Fe3的检验2Fe2和 Fe3的转化写出下列反应的离子方程式：(1)FeCl3溶液与铁粉：2Fe3Fe=3Fe2；(2)FeCl2溶液与氯水：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。3铁盐的净水作用铁盐在天然水中可生成 Fe(OH)3胶体，和水中的悬浮物形成絮状不溶物沉降下来。教材整理 2 铜盐1物理性质硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐易溶于水；铜绿的主要成分是 Cu2(OH)2CO3，其难溶于水。2化学性质5(1)铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。(2)铜盐属于重金属盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。探究·升华思考探究 探究 1 Fe3和 Fe2的检验：(1)铁粉和稀硫酸反应的实验，如何证明产物不是 Fe3？【提示】 向反应后的溶液中滴加 KSCN 溶液，若溶液不变红，说明产物中不含Fe3。(2)检验某未知溶液中是否含 Fe2时，能否先滴加氯水，后滴加 KSCN 溶液？【提示】 不能。若未知溶液中含有 Fe3，滴加 KSCN 溶液时，溶液变成红色，会干扰 Fe2的检验。(3)如何检验 Fe2(SO4)3溶液中是否有 Fe2？【提示】 取待测溶液，加入酸性 KMnO4溶液，若紫色褪去，说明含 Fe2。探究 2 Fe2与 Fe3的转化实验操作实验现象加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加 KSCN 溶液不变红，再滴加氯水后，溶液变成红色。离子方程式2Fe3Fe=3Fe2，2Fe2Cl2=2Fe32Cl结论Fe3遇到较强的还原剂时，会被还原成 Fe2；Fe2在较强的氧化剂的作用下会被氧化成 Fe3。认知升华 升华 1 Fe3、Fe2的检验方法归类(1)Fe3的检验方法(2)Fe2的检验方法6升华 2 “铁三角”的转化关系Fe、Fe2、Fe3的相互转化(1)Fe 只有还原性，可以被氧化成2 价或3 价的铁。(2)Fe2既有氧化性又有还原性。(3)Fe3具有较强的氧化性，可被还原为2 价或 0 价的铁。题组·冲关题组 1 “铁三角”的转化关系及其应用 1在 FeCl3和 CuCl2的混合溶液中加入铁屑，反应结束后滤出固体物质，滤液中的阳离子可能是( )有 Fe2 Fe2和 Fe3 Fe2和 Cu2 Cu2和 Fe3A BC D【解析】 题中“滤出固体”说明是单质 Cu 或 Cu、Fe 的混合物，因为氧化性顺序为Fe3>Cu2>Fe2，则溶液一定没有 Fe3，一定有 Fe2，可能有 Cu2。【答案】 A2欲除去 FeSO4溶液中含有的 CuSO4和 Fe2(SO4)3等少量杂质，应选用的试剂是( )A氨水 B铝粉C铁粉 DNaOH 溶液【解析】 加入铁粉后，Cu2Fe=CuFe2，2Fe3Fe=3Fe2，然后将过量的7铁粉及 Cu 过滤即可。【答案】 C3要除去 FeCl3溶液中的 FeCl2杂质，采用的方法是( ) A加入足量的镁粉 B通入 Cl2C加入足量的溴水 D加入足量的 KMnO4溶液【解析】 FeCl2被氯气氧化为 FeCl3，不引入杂质。【答案】 B题组 2 Fe2、Fe3的检验 4下列离子的检验方法合理的是( )A向某溶液中滴入 KSCN 溶液呈红色，说明不含 Fe2B向某溶液中通入 Cl2，然后再加入 KSCN 溶液变红色，说明原溶液中含有 Fe2C向某溶液中加入 NaOH 溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe3D向某溶液中加入 NaOH 溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有 Fe2，不含有 Mg2【解析】 Fe3与 SCN生成红色 Fe(SCN)3，该现象可以证明存在 Fe3，但无法确定Fe2的存在，A 项错误；通入 Cl2后存在 Fe3，原溶液可能存在 Fe2或 Fe3或Fe2、Fe3，B 项错误；Fe(OH)3是中学应掌握的唯一红褐色沉淀，C 项正确；Fe(OH)2转化为红褐色 Fe(OH)3时会掩盖其他白色沉淀的观察，所以当含 Fe2的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时，也同样出现上述现象，D 项错误。【答案】 C5要证明某溶液中不含 Fe3而可能含 Fe2，进行如下实验操作时，最佳顺序是( ) 加足量氯水 加足量 KMnO4溶液 加少量 KSCN 溶液A BC D【解析】 本题检验方法的关键是 Fe3遇 SCN反应显红色，而 Fe2遇 SCN不显红色。加入 KSCN 溶液不显红色证明无 Fe3，再加氯水，如有 Fe2可被氧化为 Fe3，遇 SCN反应显红色。KMnO4溶液本身呈紫色，使 Fe3与 SCN反应显红色的实验现象不易观察，故 C正确。【答案】 C