2018-2019学年高中化学 专题3.2.3 铁的重要化合物导学案 新人教版必修1.doc

3-2-3 铁的重要化合物学习目标：1了解Fe2O3的性质；2了解Fe(OH)3、Fe(OH)2的性质；3了解Fe2+、Fe3+重要的化学性质及相互转化的方法。学习重点：1掌握Fe2+、Fe3+的转化及检验。 【自主预习】1、铁的氧化物：阅读课本P59相关内容，结合初中所学知识，完成下表。名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁俗名化学式铁的化合价颜色状态水溶解性与H+反应与CO反应2、铁的氢氧化物：阅读课本P60相关内容，完成下表。铁的氢氧化物氢氧化亚铁Fe(OH)2氢氧化铁Fe(OH)3颜色、状态水溶性制备(离子方程式)与盐酸反应离子方程式稳定性发生相互转化的现象及化学方程式3、铁盐和亚铁盐（1）Fe3的检验方法：含有Fe3的盐溶液遇到KSCN溶液时变成 ，可用于Fe3的检验。（2）Fe3和Fe2的转化：根据课本P61相关内容，完成下列两个反应的化学方程式和离子方程式。FeCl3溶液中加入铁粉FeCl2溶液中滴加氯水4、铁盐的净水作用：铁盐在天然水中可生成 ，能使水中的悬浮物形成絮状不溶物而沉淀下来。5、铜盐（1）物理性质：硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐于水；铜绿主要成分的化学式 ，难溶于水。（2）铜绿溶于稀盐酸，化学方程式 ，离子方程式 。（3）铜绿受热分解化学方程式 。【合作探究】探究一、铁的氧化物【思考与交流】Fe3O4中铁的化合价如何？你能据此尝试写出它与盐酸反应的化学方程式和离子方程式吗？ 探究二、铁的氢氧化物完成课本P60实验39（1）FeCl3溶液呈 色，FeSO4溶液呈 色。（2）向FeCl3溶液滴加NaOH溶液，现象为 ，反应的化学方程式为 ，离子方程式为 。（3）向FeSO4溶液滴加NaOH溶液，瞬间现象为 ，反应的化学方程式为 ，离子方程式为 。随后生成的白色沉淀迅速变成 ，最后变成了红褐色的原因是 ，化学方程式为 。【思考与交流1】Fe(OH)2在空气中极易被氧化成Fe(OH)3，所以为了较长时间看到FeSO4溶液和NaOH溶液反应产生白色沉淀现象，你可以在实验中采取哪些措施？ 【思考与交流2】氢氧化亚铁若在空气中加热能否得氧化亚铁，为什么？ 探究三、铁盐和亚铁盐完成课本P61“实验310”和“科学探究”1Fe3+检验滴入KSCN溶液结论FeCl3溶液FeCl2溶液【小结】Fe3+和Fe2+检验方法方法Fe2+Fe3+1、观察颜色2、滴加NaOH3、滴加KSCN2 Fe2+ 和Fe3+转化现象反应的离子方程式FeCl3溶液中加入铁粉，KSCN溶液上层清液加氯水，振荡 3、Fe2+和Fe3+以及Fe的互相转化：尝试写出完成下列转化的合适试剂及有关的化学反应方程式。（1） （2） （3） （4） （5） （6） 当堂达标基础巩固1久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是( )A浓HNO3 B氯化亚铁溶液 C溴苯 D溴化银2将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是(1998年全国高考题)A硫酸 B氯水 C硝酸锌 D氯化铜3制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：发生的反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是 A烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜 C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都无4某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(1996年全国高考题)ANH4+ BMg2+ CFe2+ DAl3+5在由Fe、FeO、和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体(标准状况)，此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是 A混合物里3种物质反应时消耗盐盐酸的物质的量浓度之比为1：1：3B反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1：2C混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多D混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多6在氯化铁、氯化铜和盐酸和混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是ACu2+ BFe3+ CFe2+ DH+能力提高7、试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按下图所示进行实验： （1）请写出步骤中所发生的全部反应的离子方程式。（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m，则每份试样X中氧化铜的质量为 。(用m表示) 参考答案【自主预习】1、氧化亚铁：FeO；+2；黑色粉末；不溶；FeO+2H+=Fe2+H2O；FeO+COFe+CO2。氧化铁：铁红；Fe2O3；+3；红棕色粉末；不溶；Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。四氧化三铁：磁性氧化铁；Fe3O4；黑色晶体；不溶；Fe3O4+3CO3Fe+3CO2。【合作探究】一、【思考与交流】+2、+3；Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O；二、（1）黄色；浅绿色（2）产生红褐色沉淀;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；灰绿色；白色的Fe(OH)2被空气里的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。【思考与交流1】上层溶液液面上加植物油或苯进行液封。【思考与交流2】不能，Fe(OH)2 易被氧气氧化。三、1、FeCl3溶液：溶液变红色；Fe3+与SCN反应生成红色物质；FeCl2溶液：溶液无明显变化；无显色反应。【小结】Fe2+：浅绿色；先生成白色沉淀，后白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；溶液不变色。Fe3+：黄色；生成红褐色沉淀；溶液变红色。2、溶液由棕黄色变为浅绿色，2Fe3+Fe=3Fe2+；溶液变为红色，2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl3、（1）弱氧化剂(H+，Cu2+，Ag+等)Fe +2HCl=FeCl2 +H2；（2）强还原剂(C，Al，Zn，CO等)Zn+FeCl2 = Fe + ZnCl2（3）强氧化剂(Cl2，Br2等)2Fe+3Cl2 = 2FeCl3（4）强还原剂(C，Zn，CO等)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（5）强氧化剂(Cl2，Br2，HNO3等)2FeCl2+Cl2=2FeCl3（6）弱还原剂(Cu，Fe等)FeCl3+Fe =FeCl2 基础巩固1解析：本题考查的是常见的“黄色体系”有四种固体：溴化银、硫、过氧化钠、三硝基甲苯；外加几种黄色溶液：浓HNO3(因溶液中有NO2气体)、工业盐酸(含Fe3+离子)、不纯的硝基苯(因溶有NO2)、亚铁盐溶液(因含Fe3+离子)等。对于该题除考查物质的物理性质颜色之外，还附加了一个条件：“因被氧化”，因此，只能考虑B选项。答案：B2解析：本题考查Fe2+与Fe3+相互转化。其中A项中加入硫酸，无任何反应；若加入B项中氯水，因2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-，故有Fe3+生成；C项中加入Zn(NO3)2，因溶液中有H+，发生反应：3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O，C正确；D项中加入CuCl2无反应发生。答案：B、C答案：B4解析：各离子在加入NaOH溶液和HCl的变化过程中，离子变化为：NH4+NH3；Mg2+Mg(OH)2Mg2+；Fe2+Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3+；Al3+AlO2-Al3+。只有A和C的离子数减小。答案：A、C5解析：根据题意，n(HCl) =02mol，生成n(H2)=0448L/224Lmol-1=002mol。因氧化性：Fe3+H+，所以Fe先与Fe3+反应后再还原H+，由Fe+2Fe3+=3Fe2+(1molFe还原1mol Fe2O3)，和Fe与H+反应放出H2，可知n(Fe)n (Fe2O3)；由反应后溶液中溶质全为FeCl2知，n(Fe2+)：n(Cl-)=1：2；至于混合物中Fe、Fe2O3及FeO之间量的关系，无从知道。答案：B、C6解析：本题考察的知识点是铁单质的物理性质及离子共存问题。解答此题要考虑到铁的物理性质：能被磁铁吸引，说明有铁剩余。铁具有还原性，而Cu2+、Fe3+、Fe2+、H+等都具有氧化性。则能够与铁反应的离子不能大量存在。Cu2+、Fe3+以及H+等三种离子不能大量存在，其中Fe被氧化成Fe2+，而Cu2+、Fe3+、H+三种离子被还原成Cu、Fe2+、H2，所以溶液中Fe2+最多。Fe与Fe2+相互间不反应。答案：C。能力提高7思路分析：根据题目的设定，先对溶液Y和粉末Z的组成作正确的判断。中FeO、CuO与盐酸反应式为：FeO+2HCl=FeCl2+H2O CuO+2HCl=CuCl2+H2O中试样在较高温度下与CO反应为：FeO+CO=Fe+CO2 CuO+CO=Cu+CO2由此可见，溶液Y与粉末Z混合就是FeCl2、CuCl2溶液、金属Fe、Cu以及过量盐酸的混合。在此混合物中，两种金属单质中只有Fe可分别与CuCl2溶液和HCl反应，离子方程式为：Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2H+=Fe2+H2中反应后的溶液呈强酸性表明HCl剩余，可判断Fe已没有剩余；溶液中不含Cu2+意味着CuCl2已全部参加了与Fe的置换反应，不溶物W全部是Cu。它是由两份试样中的CuO转变而来。因此，一份试样中的CuO质量为05m(CuO/Cu)= 05m(80/64)=5m/8。答案：（1）Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2H+=Fe2+H2 （2）5m/8