资源描述
铁的单质与其他物质反应时，既可以失去两个电子，也可以失去三个电子，也就是说在化合物中铁有2价和3价两种化合价。你知道吗？,情景导入,1.了解Fe、Cu的重要化合物的主要性质及应用。2.掌握Fe2、Fe3的检验方法。3.利用Fe及其化合物的性质推断物质及鉴别物质。,教学目标,基础梳理,一、铁的重要化合物,1.铁的存在铁在地壳中的含量仅次于_，主要以_和_价化合物的形式存在。,氧、硅、铝,2,3,2.铁的氧化物(1)物理性质,Fe3O4,2,3,2、3,FeO,黑色粉末,红棕色粉末,(2)化学性质FeO不稳定，在空气中受热易被氧化成_。FeO和Fe2O3属于_氧化物，与盐酸反应的化学方程式分别为：FeO2HCl=FeCl2H2O，Fe2O36HCl=2FeCl33H2O。(3)用途Fe2O3常用做红色油漆和涂料，_(主要成分是_)是炼铁原料。,Fe3O4,碱性,赤铁矿,Fe2O3,3.铁的氢氧化物,3.铁的氢氧化物,白,红褐,灰绿色,4.铁盐和亚铁盐(1)Fe3的检验试剂：_现象：含Fe3的溶液_,KSCN溶液,变成红色,4.铁盐和亚铁盐(2)Fe3和Fe2的转化,(3)铁盐的净水作用向混有少量泥沙的浑浊水中加入Fe2(SO4)3溶液后，会_。,变澄清,如FeCl3溶液中加入铁粉，反应的离子方程式为：_，如向FeCl2溶液中滴加氯水，反应的离子方程式为：_,2Fe3Fe=3Fe2,2Fe2Cl2=2Fe32Cl,二、铜的化合物,1.铜化学性质_，使用铜器皿比较安全。2.铜属于_，铜盐溶液都_，因为Cu2与蛋白质作用，使蛋白质_而失去生理活性。3.铜绿的主要成分是_。,不活泼,重金属,有毒,变性,Cu2(OH)2CO3,拓展延伸,一、Fe2、Fe3、Fe的相互转变铁三角,1.Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化(1)与弱氧化剂反应Fe能被S、Fe3、Cu2、H等较弱氧化剂氧化为Fe2，如：FeSFeS，Fe2Fe3=3Fe2。(2)与强氧化剂反应Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3，如：2Fe3Cl22FeCl3。,2.Fe2既具有氧化性又具有还原性(1)与氧化剂反应当Fe2遇到强氧化剂(如Cl2、HNO3、KMnO4)时，被氧化为Fe3，如：2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)与还原剂反应当Fe2遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，如：Fe2Zn=Zn2Fe，FeOCOFeCO2,3.Fe3具有较强氧化性，可被还原为Fe2或Fe(1)Fe3被C、CO、Al等还原为Fe，如Fe2O33CO2Fe3CO2，Fe2O32Al2FeAl2O3(2)Fe3被Fe、Cu、I等还原为Fe2，如2Fe3Cu=2Fe2Cu2,【温馨提示】(1)不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时，注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。(2)亚铁盐保存时，为了防止被氧化为铁盐，通常在溶液中加少量还原铁粉或铁钉。,例1.某化合物的溶液中可能含有下列离子，当加入NaOH溶液时，有沉淀生成；另取该化合物的溶液，并加入铁粉，溶液的质量增加，该溶液中一定含有()ACu2BFe3CAl3DMg2,典型例题分析,【解析】加入铁粉溶液质量增加，若为Cu2，Cu2Fe=Fe2Cu，则溶液质量减少，若为Fe3，反应为Fe2Fe3=3Fe2，溶液质量增加，若为Al3或Mg2，溶液质量不变。【答案】B,二、Fe3、Fe2的检验,例2.能检验某溶液中有Fe2无Fe3的实验事实是()A向溶液中加入2滴KSCN溶液立即变红色B向溶液中加入少许氯水后再加2滴KSCN溶液立即变红色C向溶液中加入2滴KSCN溶液无明显变化，再加入少许氯水立即变红色D向溶液中加入少许NaOH溶液立即产生红褐色沉淀,典型例题分析,【解析】A选项证实溶液中一定含Fe3，不一定含Fe2。B选项因先加氯水，后加KSCN溶液，变红色，无法证明原溶液含Fe2还是Fe3。C选项先加KSCN溶液无变化，证明无Fe3，加氯水后，由于2Fe2Cl2=2Fe32Cl，生成的Fe3与KSCN反应生成红色物质，证明溶液中含有Fe2。D选项证明溶液中含有Fe3。【答案】C,三、铜及其化合物的相互关系,1.转化关系图,2.物质颜色：Cu、Cu2O为红色；Cu2S、CuS、CuO为黑色；CuSO4为白色；CuSO4溶液、CuSO45H2O、Cu(OH)2为蓝色；Cu2(OH)2CO3为绿色；CuCl2为棕色，水溶液为蓝绿色。,科学探究,【探究举例】氧化铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或两者的混合物。探究过程如下：查阅资料Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。,热点实验金属氧化物测定的实验探究,提出假设：假设1：红色粉末是Fe2O3；假设2：红色粉末是Cu2O；假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。设计探究实验取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。,(1)若假设1成立，则实验现象是_。(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含氧化铁。你认为这种说法合理吗？_。简述你的理由：(不需写出反应的化学方程式_。(3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是_，写出发生反应的离子方程式：_。,延伸探究：经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg(ba)，则混合物中Cu2O的质量分数为_。,【解析】(1)Fe3可与SCN生成红色络合物。(2)不合理，若是两者的混合物，因Cu2O可与稀硫酸作用生成Cu，Cu可将Fe3还原为Fe2，Fe2不能与SCN反应生成红色络合物。(3)结合(2)的分析可知粉末一定是两者的混合物，否则若是Fe2O3，会出现红色；若是Cu2O一定有沉淀。(4)加热时只发生反应：2Cu2OO24CuO，所以增重的质量(ba)g为参加反应的O2的质量，依据化学反应方程式可求出ag混合物含有Cu2O的质量为9(ba)g。,【答案】(1)固体完全溶解，溶液呈红色(2)不合理当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀H2SO4后产生的Fe3与Cu反应生成Fe2，滴加KSCN溶液后也不变红色(3)Fe2O3和Cu2O的混合物Fe2O36H=2Fe33H2O；Cu2O2H=CuCu2H2O；2Fe3Cu=2Fe2Cu2(4),课堂总结,1.按下图要求写出下列三个反应的化学方程式，属于离子反应的写出离子方程式。BCDEFFD,课堂训练,【解析】此题从反应转化过程来看，唯一能作为解题突破口的是红褐色固体F。结合题意不妨设F即为Fe(OH)3固体。由题可知，A在不同条件下反应能得到C和D，而A经反应得到的B在同一反应中能产生C和D，C应为低价态，C经反应得到E，而E经O2氧化可得FFe(OH)3。由此可判断E为Fe(OH)2，则C为Fe2，所以D为Fe3，而B则应是Fe3O4，A是Fe。把推断的结论进行验证，符合题意。,【答案】Fe3O48H=Fe22Fe34H2O4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)33H=Fe33H2O,铁元素及其化合物的推断题的解题关键：一是寻找特征反应及特征现象，二是正确运用“铁三角”的转化关系，三是注意与其他金属及其化合物知识的综合。化学框图题综合性强，难度大，解题时常由于知识的综合性不够，找不到“突破口”而无法下手。,【名师点睛】,2.将铁粉、铜粉、FeCl3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，则容器中不可能有的离子是_；铜单质_(填“一定”或“可能”)存在。(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有的离子为_；铜单质_(填“一定”或“可能”)存在。(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是_，Fe2_(填“一定”或“可能”)存在。,【解析】本题考查物质的共存问题，依据金属活动性：FeCu，离子氧化性：Fe3Cu2。,【答案】(1)Fe3、Cu2一定(2)Fe3可能(3)Fe、Cu一定,3.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ABCD,【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则可被氧化为Fe3遇SCN反应显红色。KMnO4溶液也能氧化Fe2，但因其本身呈紫色，使Fe3与SCN反应显红色不易观察。【答案】C,解答本题要注意以下两点：(1)首先检验溶液中是否有Fe3，可用KSCN溶液。(2)加入氧化剂，验证溶液中含有Fe2，但要注意加入的氧化剂不能对观察现象产生干扰。,【名师点睛】,4.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是()A.苹果汁中的Fe2变成Fe3B.苹果汁中含有Cu2C.苹果汁含有OHD.苹果汁含有Fe3,【解析】苹果汁中的淡绿色的Fe2被空气中的氧气氧化成棕黄色的Fe3。【答案】A,5.下列化合物中，不能由单质直接化合而得到的是()AFeCl2BFeSCFe3O4DFeCl3,【解析】铁单质在点燃条件下可以和Cl2反应生成FeCl3，和O2反应生成Fe3O4，在加热条件下可以和S反应生成FeS。【答案】A,6.世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。位于规划区的一座大型炼钢厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有()AFeO粉尘BP2O5粉尘CFe2O3粉尘DSiO2粉尘,【解析】Fe2O3呈棕红色，故炼钢厂产生的棕红色烟雾是Fe2O3所致。【答案】C,7.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】A项说明含Fe3，但不能说明是否含Fe2；B项说明通入Cl2后溶液中含有Fe3，不能说明原溶液中是否含有Fe2；因为Mg(OH)2为白色沉淀，Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化会掩盖其他白色沉淀的现象，所以当溶液中含有Mg2时，会出现同样的上述现象，故D项不能说明溶液中是否含Mg2，C选项正确。【答案】C,8.下列离子方程式正确的是()A.铁跟FeCl3溶液反应：FeFe3=2Fe2B.Fe跟稀盐酸反应：2Fe6H=2Fe33H2C.FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2Cl2=Fe32ClD.Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)33H=Fe33H2O,【解析】A中电荷不守恒，应为：Fe2Fe3=3Fe2；B中违反反应事实，应为：Fe2H=Fe2H2；C中得失电子、电荷均不守恒，应为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。【答案】D,
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