高中化学必修一教学练 第3章 第2节《几种重要的金属化合物》（3）（人教版）

111自学导引【基础知识构建】一、铁的氧化物的性质：铁的氧化物氧化亚铁四氧化三铁氧化铁化学式铁元素的化合价颜色、状态在自然界的存在无磁铁矿赤铁矿俗名、物理特性无， 酸溶性（与H+反应）与CO反应主要用途 Fe3O4与H+的反应其实很难！二、铁的氢氧化物化学式、化学名Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态水溶性酸溶性（与H+反应）Fe2+、Fe3+与OH-反应三、铁盐与亚铁盐铁盐，如FeCl3亚铁盐，如FeSO4浓溶液颜色电离方程式制备的离子的反应【自主检测】1、红热的铁与水蒸气作用，生成氢气和A氧化亚铁 B氧化铁C四氧化三铁 D氢氧化铁2、在CuO和Fe粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化。根据上述现象，确定下面结论正确的是A不溶物一定是CuB不溶物一定含铜，但不一定含铁C不溶物一定是FeD溶液中一定含有Fe2，但不一定含有Cu23、在500mL1mol/L的CuSO4溶液中投入一块铁片，过一段时间后，取出铁片，洗净、干燥后称质量，铁片增加了0.8g，析出铜的质量是A0.8g B6.4g C7.0g D4.8g4、a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为A17 B71 C78 D875、由FeO、Fe3O4和Fe2O3组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21：8，则该混合物中FeO、Fe3O4和Fe2O3的物质的量之比可能是A1：1：2 B2：1：1 C1：2：2 D1：1：16、下列各物质中，不能由组成它的两种元素的单质直接化合得到的是AAlCl3 BFeCl2 CFeCl3 DFe3O4交流提升【知识体系完善】一、Fe(OH)2的制备1、硫酸亚铁溶液中滴入氢氧化钠的反应（1）实验现象（2）现象解释：2、用下面两种方法可以制得灰白色的Fe(OH)2【方法一】用不含Fe3+的FeSO4 溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1）除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法；（2）生成灰白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4 溶液液面下，再挤出NaOH溶液。思考1：Fe(OH)2的实验室制法中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液？思考2：怎样才能使Fe2+溶液能长时间保存呢？思考3：实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出NaOH溶液？思考4：通常还要在试管中加入少量煤油或苯，为什么？【方法二】在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。（1）在试管里加入的试剂是 （2）在试管里加入的试剂是 （3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是 （4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能长时间保持灰白色，其理由是： 二、Fe2+与Fe3+的检验：1、Fe2+的检验：2、Fe3+的检验三、 不同价态铁之间的转化：1、FeFe2+2、FeFe3+3、Fe2+Fe3+4、Fe3+Fe2+5、Fe3+、Fe2+Fe 【典型例题】例1：将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2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），试判断下列情况时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 ，一定有 。（2）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有 ，一定有 。（3）若氯化铁有剩余则容器中不可能有 ，一定有 。例2：一化学研究性学习小组对某工厂生产印刷电路板后所得废液进行探究（生产原理：2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+）。请按要求完成下列探究报告。探究目的从废液中回收铜，并重新得到FeCl3溶液。资料获悉3Fe2+ + NO3- + 4H+ 3Fe3+ + NO 2H2O有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH：Fe3+：2.73.7 Cu2+：5.26.4 Fe2+：7.69.6探究思路（1）先确定废液的组成及各金属离子的浓度；（2）选择合适试剂回收铜，并重新得到FeC13溶液。实验探究取几滴废液于试管中加水稀释后，滴加KSCN溶液出现血红色，可知废液中除含有Fe2+、Cu2+外，还含有Fe3+。甲同学取10 mL废液，向其中加人足量的AgNO3溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥，称重8.61g。乙同学另取10 mL废液，加人某试剂将pH调至4.0，使其中Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，而Fe2+、Cu2+仍留在废液中，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，冷却后称重得0.32 g。通过计算可知废液中：c(Fe3+)=_mol/L，c(Fe2+)=_mol/L，c(Cu2+)=_mol/L。交流讨论如何回收1L废液中含有的铜，并重新得到FeC13溶液？丙同学认为应该先向废液中加入wg铁粉wc(Cu2+)1 L 56 g/mol，使之充分反应置换出铜，过滤，得金属铜。再向滤液中加人适量的稀硝酸，将Fe2+全部氧化为Fe3+，并进行尾气处理，即可达实验目的。有些同学认为丙同学的方案不可行，请你评价丙同学的方案有哪些不妥之处？（不一定填满）（1） （2） （3） 该小组同学根据讨论得到的合理方案进行操作，最终达到了预期目的。（方案内容略）拓展延伸请画出1L废液中加人铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线，并利用图像计算，当铜离子的物质的量减少一半时，加人铁粉的质量是_g。评价反馈1、下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是金属钠在纯氧中燃烧；FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间；FeCl3溶液中滴入KSCN溶液；无水硫酸铜放入医用酒精中。A B C D 2、要想证明某溶液中是否含有Fe3+，下列操作中正确的是A加入铁粉 B滴加KSCN溶液 C通入氯气 D加入铜片3、下列离子方程式书写正确的是A铁与盐酸反应：2 Fe+6H+ = 2 Fe3+3H2B氯气与氯化亚铁溶液反应：2 FeCl2+Cl2 = 2 FeCl3C氯化铁溶液中加入铁粉：D氯化铁溶液与NaOH溶液反应： Fe3+3OH- = Fe(OH)34、把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2+ 和Fe3+的浓度恰好相等。则已反应的Fe3+ 和未反应的Fe3+的物质的量之比为 A1：1 B1：2 C2：3 D3：25、为了防止FeSO4被氧化而变质，实验室在配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量的A铜粉 B铁粉 C锌粉 DFe2(SO4)3111