高中化學(xué) 3.1.3 鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系課件 魯科版必修第一冊-魯科版高一第一冊化學(xué)課件

1、第3課時鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系一、鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化一、鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化1.1.轉(zhuǎn)化關(guān)系轉(zhuǎn)化關(guān)系在下圖中適當(dāng)位置標(biāo)注常見的鐵及其化合物在下圖中適當(dāng)位置標(biāo)注常見的鐵及其化合物, ,并用箭頭并用箭頭標(biāo)明物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。標(biāo)明物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。_;_;_;_;_;_;_;_;_;_;_;_;3Fe+2O3Fe+2O2 2 Fe Fe3 3O O4 4Fe+CuFe+Cu2+2+=Cu+Fe=Cu+Fe2+2+FeO+2HFeO+2H+ +=Fe=Fe2+2+H+H2 2O OFe(OH)Fe(OH)2 2+2H+2H+ +=Fe=Fe2+2+2H+2H2 2O OFeFe2+2+2

2、OH+2OH- -=Fe(OH)=Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3+3H+3H+ +=Fe=Fe3+3+3H+3H2 2O O點(diǎn)燃點(diǎn)燃=寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式: :_;_;_;_;_;_;_;_;_;_;_。FeFe3+3+3OH+3OH- -=Fe(OH)=Fe(OH)3 3Fe+2FeFe+2Fe3+3+=3Fe=3Fe2+2+2Fe2Fe2+2+Cl+Cl2 2=2Fe=2Fe3+3+2Cl+2Cl- -FeFe2 2O O3 3+6H+6H+ +=2Fe=2Fe3+3+3H+3H2 2O OZn+FeZn+Fe2+2+=

3、Fe+Zn=Fe+Zn2+2+4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3【想一想想一想】上述鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系有哪些反應(yīng)上述鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系有哪些反應(yīng)類型類型? ?對應(yīng)的反應(yīng)又有哪些對應(yīng)的反應(yīng)又有哪些? ?請完成下表。請完成下表。轉(zhuǎn)化反應(yīng)類型轉(zhuǎn)化反應(yīng)類型對應(yīng)的反應(yīng)對應(yīng)的反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng) 2.2.應(yīng)用應(yīng)用(1)(1)鐵及其化合物的制備鐵及其化合物的制備; ;(2)(2)亞鐵鹽溶液的保存亞鐵鹽溶液的保存: :加入少量鐵粉。加入少量鐵粉。二、補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)的檢驗二、補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)的檢驗

4、實驗步驟實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗結(jié)論取少量補(bǔ)鐵口服液于試取少量補(bǔ)鐵口服液于試管中管中, ,滴入滴入KSCNKSCN溶液溶液a.a.不變紅不變紅_b.b.變紅變紅_若出現(xiàn)現(xiàn)象若出現(xiàn)現(xiàn)象a,a,向反應(yīng)后向反應(yīng)后的溶液中滴加氯水的溶液中滴加氯水_若出現(xiàn)現(xiàn)象若出現(xiàn)現(xiàn)象b,b,另取補(bǔ)鐵另取補(bǔ)鐵劑滴加酸性劑滴加酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液紫紅色褪去紫紅色褪去_紫紅色不褪去紫紅色不褪去_無無FeFe3+3+有有FeFe3+3+溶液變紅溶液變紅有有FeFe2+2+有有FeFe2+2+無無FeFe2+2+【微思考微思考】若補(bǔ)鐵劑中同時含有若補(bǔ)鐵劑中同時含有FeFe2+2+和和FeFe3+3+,

5、 ,應(yīng)如何檢應(yīng)如何檢驗二者的存在呢驗二者的存在呢? ?提示提示: :將其溶解后分成兩份將其溶解后分成兩份, ,向其中一份中加入向其中一份中加入KSCNKSCN溶溶液液, ,變紅變紅, ,證明有證明有FeFe3+3+; ;向另一份中加入酸性向另一份中加入酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液, ,酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液褪色溶液褪色, ,證明含證明含F(xiàn)eFe2+2+。三、鐵元素與人體健康三、鐵元素與人體健康鐵元素的鐵元素的生理功能生理功能人體中含量人體中含量_的生命必需的微量元素的生命必需的微量元素, ,其中以血紅蛋白的功能最為顯著。血紅蛋其中以血紅蛋白的功能最為顯著。血紅蛋白分子中含有白

6、分子中含有_價鐵離子價鐵離子, ,具有載氧功能。具有載氧功能。缺鐵的危缺鐵的危害害如果人體缺鐵如果人體缺鐵, ,就會出現(xiàn)就會出現(xiàn)_。最高最高+2+2貧血貧血科學(xué)合理科學(xué)合理食用富鐵食用富鐵食品及食品及補(bǔ)鐵補(bǔ)鐵人體中鐵元素主要來源于食物人體中鐵元素主要來源于食物, ,動物血液、動物血液、肝臟、骨髓以及菠菜、紅棗等食物含鐵豐肝臟、骨髓以及菠菜、紅棗等食物含鐵豐富富, ,可以多食用?？梢远嗍秤谩＞S生素維生素C C具有具有_,_,可以將可以將+3+3價鐵離子轉(zhuǎn)價鐵離子轉(zhuǎn)化成人體可以吸收的化成人體可以吸收的+2+2價鐵離子價鐵離子, ,所以適所以適量服用維生素量服用維生素C C有利于鐵元素的吸收。有利于

7、鐵元素的吸收。還原性還原性【情境情境思考思考】某品牌硫酸亞鐵片的使用說明書部分內(nèi)容如下某品牌硫酸亞鐵片的使用說明書部分內(nèi)容如下: :【成分成分】本品每片含主要成分硫酸亞鐵本品每片含主要成分硫酸亞鐵0.30.3克克( (相當(dāng)于相當(dāng)于鐵鐵6060毫克毫克) )。【性狀性狀】本品為紅色糖衣片本品為紅色糖衣片, ,除去糖衣后顯淡藍(lán)綠色。除去糖衣后顯淡藍(lán)綠色?！具m應(yīng)癥適應(yīng)癥】用于各種原因用于各種原因( (如慢性失血、營養(yǎng)不良、妊如慢性失血、營養(yǎng)不良、妊娠、兒童發(fā)育期等娠、兒童發(fā)育期等) )引起的缺鐵性貧血。引起的缺鐵性貧血。某興趣小組將硫酸亞鐵片進(jìn)行處理得到下圖的紅外套某興趣小組將硫酸亞鐵片進(jìn)行處理得到

8、下圖的紅外套、白襯衫、綠身體。、白襯衫、綠身體。(1)(1)根據(jù)上述描述根據(jù)上述描述, ,哪些部分含有鐵元素哪些部分含有鐵元素? ?提示提示: :根據(jù)鐵的化合物的顏色根據(jù)鐵的化合物的顏色, ,可推測可推測“紅外套紅外套”可能可能為氧化鐵為氧化鐵;“;“綠身體綠身體”為硫酸亞鐵。為硫酸亞鐵。(2)(2)根據(jù)根據(jù)(1)(1)中的推測中的推測, ,設(shè)計實驗驗證。設(shè)計實驗驗證。提示提示: :“紅外套紅外套”的檢驗的檢驗: :取少量取少量“紅外套紅外套”溶于稀硫溶于稀硫酸酸, ,加入加入KSCNKSCN溶液溶液, ,溶液變紅溶液變紅, ,則則“紅外套紅外套”為氧化鐵為氧化鐵; ; “綠身體綠身體”的檢驗

9、的檢驗: :取少量取少量“綠身體綠身體”溶于水溶于水, ,加入加入KSCNKSCN溶液溶液, ,無明顯變化無明顯變化, ,加入氯水溶液變紅加入氯水溶液變紅, ,則則“綠身體綠身體”為硫酸亞鐵。為硫酸亞鐵。知識點(diǎn)一鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化知識點(diǎn)一鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化【重點(diǎn)釋疑重點(diǎn)釋疑】1.1.鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化2.2.鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化(1)(1)鐵及其化合物的制備。鐵及其化合物的制備。冶煉鐵冶煉鐵: :FeFe2 2O O3 3+2Al Al+2Al Al2 2O O3 3+2Fe+2FeFeFe2 2O O3 3+3CO 2Fe+3CO+3CO 2Fe

10、+3CO2 2高溫高溫=高溫高溫=亞鐵鹽、鐵鹽的制備亞鐵鹽、鐵鹽的制備: :FeFe2 2O O3 3+6HCl=2FeCl+6HCl=2FeCl3 3+3H+3H2 2O O2FeCl2FeCl2 2+Cl+Cl2 2=2FeCl=2FeCl3 3Fe+2HCl=FeClFe+2HCl=FeCl2 2+H+H2 22Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3點(diǎn)燃點(diǎn)燃=(2)(2)亞鐵鹽溶液的保存亞鐵鹽溶液的保存: :加入少量鐵粉防止亞鐵鹽被氧加入少量鐵粉防止亞鐵鹽被氧化?；?。2FeCl2FeCl3 3+Fe=3FeCl+Fe=3FeCl2 2。(3)(3)亞鐵鹽、鐵鹽的檢

11、驗。亞鐵鹽、鐵鹽的檢驗。FeClFeCl3 3+3NaOH=Fe(OH)+3NaOH=Fe(OH)3 3+3NaCl(+3NaCl(紅褐色沉淀紅褐色沉淀) )FeClFeCl2 2+2NaOH=Fe(OH)+2NaOH=Fe(OH)2 2+2NaCl+2NaCl4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3( (生成白色沉淀生成白色沉淀, ,迅速變迅速變灰綠色灰綠色, ,最后變成紅褐色最后變成紅褐色) )【思考思考討論討論】(1)(1)以磁性氧化鐵為原料如何制備以磁性氧化鐵為原料如何制備FeClFeCl3 3溶液溶液? ?提示提示:

12、 :將磁性氧化鐵溶于鹽酸將磁性氧化鐵溶于鹽酸, ,再通入足量氯氣再通入足量氯氣( (或加入或加入足量氯水足量氯水) )可得到可得到FeClFeCl3 3溶液。溶液。(2)(2)以磁性氧化鐵為原料如何制備以磁性氧化鐵為原料如何制備FeClFeCl2 2溶液溶液? ?提示提示: :將磁性氧化鐵溶于鹽酸將磁性氧化鐵溶于鹽酸, ,再加入足量鐵粉過濾再加入足量鐵粉過濾, ,可可得到得到FeClFeCl2 2溶液。溶液?！景咐痉栋咐痉丁俊镜淅淅?(2019 (2019濟(jì)南高一檢測濟(jì)南高一檢測) )已知已知A A是一種常見金是一種常見金屬屬,F,F是一種紅褐色沉淀。試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系是一種紅褐色沉淀

13、。試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系, ,回答下回答下列問題。列問題。(1)(1)寫出寫出A A、C C、F F、G G的化學(xué)式的化學(xué)式: :A._,C._,F._,G._A._,C._,F._,G._。(2)(2)檢驗檢驗D D中陽離子的方法中陽離子的方法_。(3)(3)保存保存C C溶液時要加固體溶液時要加固體A A的原因是的原因是_。(4)(4)寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式或化學(xué)方程式。寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式或化學(xué)方程式。AC:_AC:_;CD:_CD:_。【思維建模思維建?！拷獯鹩嘘P(guān)無機(jī)物轉(zhuǎn)化關(guān)系圖的思維流程解答有關(guān)無機(jī)物轉(zhuǎn)化關(guān)系圖的思維流程如下如下: :本題的突破口為本題的突破口為: :(1)F(1)

14、F是一種紅褐色沉淀是一種紅褐色沉淀FF為氫氧化鐵為氫氧化鐵; ;(2)B(2)B與鹽酸反應(yīng)生成兩種鹽與鹽酸反應(yīng)生成兩種鹽, ,且通且通ClCl2 2可以轉(zhuǎn)化可以轉(zhuǎn)化含含有變價金屬有變價金屬,B,B為為FeFe3 3O O4 4?！窘馕鼋馕觥?1)A(1)A是一種常見金屬是一種常見金屬,F,F是一種紅褐色沉淀是一種紅褐色沉淀, ,由由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,F,F為為Fe(OH)Fe(OH)3 3,A,A為為Fe,FeFe,Fe與氧氣反應(yīng)生成與氧氣反應(yīng)生成的的B B為為FeFe3 3O O4 4, ,四氧化三鐵與鹽酸反應(yīng)得到氯化亞鐵與氯四氧化三鐵與鹽酸反應(yīng)得到氯化亞鐵與氯化鐵化鐵, ,故故Fe

15、Fe與鹽酸反應(yīng)得到的與鹽酸反應(yīng)得到的X X為氫氣、為氫氣、C C為為FeClFeCl2 2, ,可推可推知知E E為為Fe(OH)Fe(OH)2 2、D D為為FeClFeCl3 3,G,G為為FeFe2 2O O3 3;(2)D;(2)D為為FeClFeCl3 3, ,含有含有的陽離子為的陽離子為FeFe3+3+, ,檢驗檢驗FeFe3+3+的方法為取少量的方法為取少量D D溶液于試管溶液于試管中中, ,滴加幾滴滴加幾滴KSCNKSCN溶液溶液, ,若溶液變紅色若溶液變紅色, ,證明有證明有FeFe3+3+; ; (3)FeCl(3)FeCl2 2易被空氣中的氧氣氧化易被空氣中的氧氣氧化,

16、,保存保存FeClFeCl2 2溶液時加固溶液時加固體體Fe,Fe,防止防止FeFe2+2+被氧化被氧化;(4);(4)ACAC反應(yīng)的離子方程式為反應(yīng)的離子方程式為Fe+2HFe+2H+ +=Fe=Fe2+2+H+H2 2,CDCD反應(yīng)的離子方程式為反應(yīng)的離子方程式為2Fe2Fe2+2+Cl+Cl2 2=2Fe=2Fe3+3+2Cl+2Cl- -。答案答案: :(1)Fe(1)FeFeClFeCl2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3FeFe2 2O O3 3(2)(2)取少量取少量D D溶液于試管中溶液于試管中, ,滴加幾滴滴加幾滴KSCNKSCN溶液溶液, ,若溶液若溶液變紅色變紅色, ,證

17、明有證明有FeFe3+3+(3)(3)防止防止FeFe2+2+被氧氣氧化被氧氣氧化(4)(4)Fe+2HFe+2H+ +=Fe=Fe2+2+H+H2 22Fe2Fe2+2+Cl+Cl2 2=2Fe=2Fe3+3+2Cl+2Cl- -【母題追問母題追問】(1)(1)在整個轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中有幾個氧化還原在整個轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中有幾個氧化還原反應(yīng)反應(yīng)? ?提示提示: :有有7 7個個, ,分別是分別是AB,AC,GA,CD,DC, AB,AC,GA,CD,DC, EF,EGEF,EG。(2)(2)在在E E轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為F F過程中過程中, ,會觀察到怎樣的現(xiàn)象會觀察到怎樣的現(xiàn)象? ?提示提示: :白色沉淀變?yōu)?/p>

18、灰綠色白色沉淀變?yōu)榛揖G色, ,最后變成紅褐色。最后變成紅褐色?！具w移遷移應(yīng)用應(yīng)用】1.1.下列物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)后下列物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)后, ,向所得溶液中滴加向所得溶液中滴加KSCNKSCN溶液溶液, ,溶液呈紅色的是溶液呈紅色的是( () )A.FeA.FeB.FeOB.FeOC.FeC.Fe3 3O O4 4D.Fe(OH)D.Fe(OH)2 2【解析解析】選選C C。據(jù)題意知。據(jù)題意知, ,所得溶液中含有所得溶液中含有FeFe3+3+, ,原物質(zhì)原物質(zhì)只能為只能為FeFe3 3O O4 4, ,反應(yīng)的離子方程式為反應(yīng)的離子方程式為FeFe3 3O O4 4+8H+8H+ +=2Fe=2Fe3+

19、 3+ +Fe+Fe2+2+4H+4H2 2O,FeO,Fe、FeOFeO、Fe(OH)Fe(OH)2 2與與HClHCl反應(yīng)只能得到含反應(yīng)只能得到含F(xiàn)eFe2+2+的溶液。的溶液。2.2.下列物質(zhì)之間有如下反應(yīng)關(guān)系下列物質(zhì)之間有如下反應(yīng)關(guān)系: :已知已知E E轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成C C的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色, ,最后最后變?yōu)榧t褐色?；卮鹱?yōu)榧t褐色?；卮? :(1)(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A_,B_,:A_,B_,D_,D_,甲甲_,_,乙乙_,_,丙丙_。(2)(2)寫出寫出ECEC反應(yīng)的化學(xué)方程式反應(yīng)的化學(xué)方程式:_:_?！窘馕鼋馕觥?

20、1)E(1)E轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成C C的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色色, ,最后變?yōu)榧t褐色最后變?yōu)榧t褐色, ,則則E E為為Fe(OH)Fe(OH)2 2,C,C為為Fe(OH)Fe(OH)3 3,A,A為紅為紅棕色粉末棕色粉末, ,則則A A為為FeFe2 2O O3 3,B,B為為FeClFeCl3 3,D,D為為FeClFeCl2 2, ,乙為乙為NaOH,NaOH,由由DBDB的轉(zhuǎn)化可知的轉(zhuǎn)化可知, ,甲為氯氣或氯水等甲為氯氣或氯水等, ,由紅色溶液可由紅色溶液可知知, ,丙為丙為KSCNKSCN。(2)EC(2)EC反應(yīng)的化學(xué)方程式為反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(O

21、H)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3。答案答案: :(1)Fe(1)Fe2 2O O3 3FeClFeCl3 3FeClFeCl2 2ClCl2 2( (合理即可合理即可) )NaOHNaOHKSCNKSCN(2)4Fe(OH)(2)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3【補(bǔ)償訓(xùn)練補(bǔ)償訓(xùn)練】已知已知A A為常見的金屬單質(zhì)為常見的金屬單質(zhì), ,各物質(zhì)之間有下圖所示各物質(zhì)之間有下圖所示的關(guān)系的關(guān)系: :(1)(1)確定確定A A、B B、C C、D D、E E、F F的化學(xué)式的化學(xué)

22、式:A:A為為_,_,B B為為_,C_,C為為_,D_,D為為_,E_,E為為_,F_,F為為_。(2)(2)寫出的化學(xué)方程式寫出的化學(xué)方程式, ,的離子方程式。的離子方程式。_,_,_,_,_?！窘馕鼋馕觥勘绢}的突破點(diǎn)是本題的突破點(diǎn)是“紅褐色固體紅褐色固體F”,F”,通過紅褐通過紅褐色固體色固體F F是是Fe(OH)Fe(OH)3 3, ,就可快速得出就可快速得出A A為為Fe,Fe,黑色晶體黑色晶體B B為為FeFe3 3O O4 4, ,繼而推出繼而推出C C為為FeClFeCl2 2,D,D為為FeClFeCl3 3,E,E為為Fe(OH)Fe(OH)2 2。反應(yīng)反應(yīng):Fe+2HCl

23、=FeCl:Fe+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2反應(yīng)反應(yīng):2Fe+3Cl:2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3 反應(yīng)反應(yīng):Fe:Fe3 3O O4 4+8HCl=FeCl+8HCl=FeCl2 2+2FeCl+2FeCl3 3+4H+4H2 2O O點(diǎn)燃點(diǎn)燃=反應(yīng)反應(yīng):2FeCl:2FeCl2 2+Cl+Cl2 2=2FeCl=2FeCl3 3 反應(yīng)反應(yīng):Fe+2FeCl:Fe+2FeCl3 3=3FeCl=3FeCl2 2 反應(yīng)反應(yīng):FeCl:FeCl2 2+2NaOH=Fe(OH)+2NaOH=Fe(OH)2 2+2NaCl+2NaCl反應(yīng)反應(yīng):FeCl:FeCl3

24、3+3NaOH=Fe(OH)+3NaOH=Fe(OH)3 3+3NaCl+3NaCl反應(yīng)反應(yīng):4Fe(OH):4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3答案答案: :(1)Fe(1)FeFeFe3 3O O4 4FeClFeCl2 2FeClFeCl3 3Fe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3 (2)4Fe(OH)(2)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3 2Fe2Fe2+2+Cl+Cl2 2=2Cl=2Cl- -+2Fe+2Fe3+3+Fe+2FeFe+2Fe3

25、+3+=3Fe=3Fe2+2+【素養(yǎng)提升素養(yǎng)提升】濕法煉銅技術(shù)開始于秦漢之際濕法煉銅技術(shù)開始于秦漢之際, ,當(dāng)時的煉丹術(shù)士在煉丹中發(fā)當(dāng)時的煉丹術(shù)士在煉丹中發(fā)現(xiàn)鐵能夠從硫酸銅溶液中置換出銅?，F(xiàn)鐵能夠從硫酸銅溶液中置換出銅。 西漢西漢淮南萬畢術(shù)淮南萬畢術(shù)中記載中記載,“,“曾青得鐵曾青得鐵, ,則化為銅則化為銅”。夢溪筆談夢溪筆談也說也說:“:“信信州鉛山縣有苦泉州鉛山縣有苦泉, ,流以為澗流以為澗, ,挹其水熬之挹其水熬之, ,則成膽礬則成膽礬, ,烹膽礬烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜則成銅。熬膽礬鐵釜, ,久之亦化為銅。久之亦化為銅?！边@些記載表明當(dāng)時這些記載表明當(dāng)時人們已有意識地利用化學(xué)的置換反應(yīng)

26、來獲得銅。人們已有意識地利用化學(xué)的置換反應(yīng)來獲得銅。(1)“(1)“熬膽礬鐵釜熬膽礬鐵釜, ,久之亦化為銅久之亦化為銅”發(fā)生了什么化學(xué)反發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)應(yīng)? ?有什么明顯現(xiàn)象有什么明顯現(xiàn)象? ?(2)(2)濕法煉銅后的溶液暴露在空氣中濕法煉銅后的溶液暴露在空氣中, ,會發(fā)生什么變化會發(fā)生什么變化? ?如何驗證該反應(yīng)的發(fā)生如何驗證該反應(yīng)的發(fā)生? ?(3)(3)如何從長期暴露在空氣中的濕法煉銅后的溶液中得如何從長期暴露在空氣中的濕法煉銅后的溶液中得到純凈的硫酸亞鐵溶液到純凈的硫酸亞鐵溶液? ? 【解析解析】(1)“(1)“熬膽礬鐵釜熬膽礬鐵釜, ,久之亦化為銅久之亦化為銅”即鐵與硫即鐵與硫酸銅反

27、應(yīng)生成銅與硫酸亞鐵酸銅反應(yīng)生成銅與硫酸亞鐵, ,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色, ,鐵上有亮紅色固體生成。鐵上有亮紅色固體生成。(2)(2)濕法煉銅后的溶液含有硫濕法煉銅后的溶液含有硫酸亞鐵酸亞鐵, ,暴露在空氣中暴露在空氣中, ,會被氧氣氧化為硫酸鐵會被氧氣氧化為硫酸鐵, ,可以通可以通過驗證溶液中是否含有過驗證溶液中是否含有FeFe3+3+來證明該反應(yīng)的發(fā)生。來證明該反應(yīng)的發(fā)生。(3)(3)溶液中加入足量的鐵粉溶液中加入足量的鐵粉,Fe,Fe3+3+、CuCu2+2+都轉(zhuǎn)化為都轉(zhuǎn)化為FeFe2+2+, ,過過濾可得到純凈的硫酸亞鐵溶液。濾可得到純凈的硫酸亞鐵溶液。答案答案: :(

28、1)Fe+CuSO(1)Fe+CuSO4 4=Cu+FeSO=Cu+FeSO4 4 溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色綠色, ,鐵上有亮紅色固體生成鐵上有亮紅色固體生成(2)(2)硫酸亞鐵被氧氣氧化為硫酸鐵硫酸亞鐵被氧氣氧化為硫酸鐵, ,溶液由淺綠色變?yōu)槿芤河蓽\綠色變?yōu)樽攸S色棕黃色; ;取少量暴露在空氣中的溶液取少量暴露在空氣中的溶液, ,加入加入KSCNKSCN溶液溶液, ,若若溶液變紅溶液變紅, ,則溶液中含有則溶液中含有FeFe3+3+, ,說明硫酸亞鐵被氧氣氧化說明硫酸亞鐵被氧氣氧化為硫酸鐵為硫酸鐵(3)(3)加入足量的鐵粉加入足量的鐵粉, ,過濾過濾 知識點(diǎn)二補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)的實

29、驗探究知識點(diǎn)二補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)的實驗探究【重點(diǎn)釋疑重點(diǎn)釋疑】【探究一探究一】補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)的分析補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)的分析根據(jù)常見鐵的化合物可知根據(jù)常見鐵的化合物可知, ,補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)及存在補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)及存在形態(tài)有以下形態(tài)有以下3 3種可能種可能: :1.+21.+2價價(Fe(Fe2+2+););2.+32.+3價價(Fe(Fe3+3+););3.+23.+2價和價和+3+3價價(Fe(Fe2+2+和和FeFe3+3+) )?！咎骄慷骄慷繖z驗試劑和方案的實驗探究檢驗試劑和方案的實驗探究1.1.試劑的選擇試劑的選擇(1)Fe(1)Fe2+2+的檢驗的檢驗: :試劑試劑現(xiàn)象現(xiàn)

30、象NaOHNaOH溶液溶液生成白色沉淀生成白色沉淀, ,迅速變?yōu)榛揖G色迅速變?yōu)榛揖G色, ,最后變?yōu)榧t褐色最后變?yōu)榧t褐色KSCNKSCN溶液、氯水溶液、氯水先加入先加入KSCNKSCN溶液無明顯現(xiàn)象溶液無明顯現(xiàn)象, ,再再加入氯水溶液變紅加入氯水溶液變紅酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液紫紅色褪去紫紅色褪去(2)Fe(2)Fe3+3+的檢驗的檢驗: :試劑試劑現(xiàn)象現(xiàn)象NaOHNaOH溶液溶液生成紅褐色沉淀生成紅褐色沉淀KSCNKSCN溶液溶液溶液變紅溶液變紅淀粉淀粉KIKI溶液溶液溶液變藍(lán)色溶液變藍(lán)色2.2.方案的選擇方案的選擇【思考思考討論討論】(1)(1)能不能將能不能將KMnOKMnO

31、4 4和和KSCNKSCN滴入同一試管中進(jìn)行驗證滴入同一試管中進(jìn)行驗證, ,為為什么什么? ? 提示提示: :不能。不能。KMnOKMnO4 4溶液呈紫色溶液呈紫色,Fe(SCN),Fe(SCN)3 3是紅色是紅色, ,所以影所以影響觀察響觀察Fe(SCN)Fe(SCN)3 3的紅色的紅色;KSCN;KSCN具有較強(qiáng)的還原性具有較強(qiáng)的還原性, ,可以可以被被KMnOKMnO4 4氧化氧化, ,影響影響FeFe2+2+的檢驗。的檢驗。(2)(2)能不能用能不能用NaOHNaOH溶液進(jìn)行驗證溶液進(jìn)行驗證, ,為什么為什么? ?提示提示: :不能。若補(bǔ)鐵劑中含有不能。若補(bǔ)鐵劑中含有FeFe3+3+,

32、 ,加入加入NaOHNaOH溶液立即生溶液立即生成紅褐色沉淀成紅褐色沉淀, ,則無法檢驗則無法檢驗FeFe2+2+的存在。的存在?！景咐痉栋咐痉丁俊镜淅淅繛榱颂岣咂じ锏哪颓蹚?qiáng)度以及耐化學(xué)藥劑為了提高皮革的耐曲折強(qiáng)度以及耐化學(xué)藥劑和微生物的作用和微生物的作用, ,常常使用綠礬作為鞣革劑。常常使用綠礬作為鞣革劑。綠礬晶體綠礬晶體(FeSO(FeSO4 47H7H2 2O)O)由于保存不妥或長久放置由于保存不妥或長久放置, ,容易容易被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì)。為探究綠礬樣品的變質(zhì)被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì)。為探究綠礬樣品的變質(zhì)情況情況, ,化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了下列實驗方案?；瘜W(xué)興趣小組的

33、同學(xué)設(shè)計了下列實驗方案。可供選擇的試劑可供選擇的試劑: :硫氰化鉀溶液、酸性高錳酸鉀溶液、硫氰化鉀溶液、酸性高錳酸鉀溶液、氯水、氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液氯水、氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液, ,請參與完成方案設(shè)請參與完成方案設(shè)計。計。實驗準(zhǔn)備實驗準(zhǔn)備: :取少量綠礬樣品取少量綠礬樣品, ,用蒸餾水在燒杯中配成溶用蒸餾水在燒杯中配成溶液。液。(1)(1)如何證明綠礬已經(jīng)被氧化如何證明綠礬已經(jīng)被氧化? ?( (科學(xué)探究與創(chuàng)新科學(xué)探究與創(chuàng)新意識意識) )(2) (2) 如何證明綠礬已經(jīng)被完全氧化如何證明綠礬已經(jīng)被完全氧化? ?( (科學(xué)探究與科學(xué)探究與創(chuàng)新意識創(chuàng)新意識) )(3)(3)在使用硫酸亞鐵時在使

34、用硫酸亞鐵時, ,如何防止如何防止FeFe3+3+的干擾的干擾? ?( (科學(xué)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識探究與創(chuàng)新意識) )【解析解析】(1)(1)綠礬樣品被氧化會生成綠礬樣品被氧化會生成FeFe3+3+, ,有有FeFe3+3+存在即存在即可說明綠礬樣品已被氧化可說明綠礬樣品已被氧化,Fe,Fe3+3+可使硫氰化鉀溶液變紅可使硫氰化鉀溶液變紅色。色。(2)Fe(2)Fe2+2+能使酸性高錳酸鉀溶液褪色能使酸性高錳酸鉀溶液褪色, ,若溶液不褪色若溶液不褪色, ,說說明溶液中沒有明溶液中沒有FeFe2+2+, ,則證明綠礬樣品完全被氧化。則證明綠礬樣品完全被氧化。(3)(3)為防止為防止FeFe3+3+

35、的干擾的干擾, ,可以加入適量鐵粉進(jìn)行除雜可以加入適量鐵粉進(jìn)行除雜, ,加加入鐵粉后入鐵粉后FeFe3+3+與鐵反應(yīng)生成與鐵反應(yīng)生成FeFe2+2+。答案答案: :(1)(1)取少量溶液取少量溶液, ,加入幾滴硫氰化鉀溶液加入幾滴硫氰化鉀溶液, ,若觀察若觀察到溶液變紅色到溶液變紅色, ,則證明綠礬樣品已被氧化。則證明綠礬樣品已被氧化。(2)(2)取少量取少量溶液溶液, ,加入幾滴酸性高錳酸鉀溶液加入幾滴酸性高錳酸鉀溶液, ,若觀察到溶液不褪若觀察到溶液不褪色色, ,則證明綠礬樣品完全被氧化。則證明綠礬樣品完全被氧化。(3)(3)加入適量鐵粉加入適量鐵粉, Fe, Fe3+3+與鐵反應(yīng)生成與鐵

36、反應(yīng)生成FeFe2+2+?！具w移遷移應(yīng)用應(yīng)用】(2019(2019錦州高一檢測錦州高一檢測) )為了檢驗?zāi)澄粗芤菏欠袷菫榱藱z驗?zāi)澄粗芤菏欠袷荈eClFeCl2 2溶液溶液, ,一位同學(xué)設(shè)計了以下實驗方案加以證明。一位同學(xué)設(shè)計了以下實驗方案加以證明。向一支裝有該未知溶液的試管中先通入氯氣向一支裝有該未知溶液的試管中先通入氯氣, ,再滴加再滴加KSCNKSCN溶液溶液, ,溶液呈紅色溶液呈紅色, ,證明該未知溶液是證明該未知溶液是FeClFeCl2 2溶液。溶液。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(1)(1)你認(rèn)為此方案是否合理你認(rèn)為此方案是否合理? ?若不合理若不合理, ,要檢驗要檢驗FeFe2+

37、2+應(yīng)如應(yīng)如何操作何操作? ?(2)(2)現(xiàn)向一支裝有現(xiàn)向一支裝有FeClFeCl2 2溶液的試管中滴加氫氧化鈉溶溶液的試管中滴加氫氧化鈉溶液液, ,可觀察到什么現(xiàn)象可觀察到什么現(xiàn)象? ?寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式?！窘馕鼋馕觥?1)Fe(1)Fe2+2+的檢驗要注意排除的檢驗要注意排除FeFe3+3+的干擾的干擾, ,若先通若先通入入ClCl2 2再滴加再滴加KSCNKSCN溶液溶液, ,溶液呈現(xiàn)紅色溶液呈現(xiàn)紅色, ,說明溶液中有說明溶液中有FeFe3+3+, ,但但FeFe3+3+來源于來源于FeFe2+2+或是原溶液中無法說明?；蚴窃芤褐袩o法說明。(2)FeCl(2)F

38、eCl2 2與與NaOHNaOH發(fā)生反應(yīng)生成發(fā)生反應(yīng)生成Fe(OH)Fe(OH)2 2, ,最終轉(zhuǎn)化為最終轉(zhuǎn)化為Fe(OH)Fe(OH)3 3。答案答案: :(1)(1)不合理先加不合理先加KSCNKSCN溶液溶液, ,無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象, ,再加入再加入氯水氯水, ,溶液變成紅色溶液變成紅色, ,則說明原溶液中有則說明原溶液中有FeFe2+2+(2)(2)出現(xiàn)白色絮狀沉淀出現(xiàn)白色絮狀沉淀, ,馬上變成灰綠色馬上變成灰綠色, ,最終變成紅褐最終變成紅褐色色FeClFeCl2 2+2NaOH=Fe(OH)+2NaOH=Fe(OH)2 2+2NaCl+2NaCl、4Fe(OH)4Fe(OH)2

39、2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3【課堂回眸課堂回眸】【核心整合核心整合】1.1.鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系2.2.主干知識梳理主干知識梳理(1)(1)鐵的性質(zhì)。鐵的性質(zhì)。FeFe與與O O2 2、H H2 2O(g)O(g)反應(yīng)的產(chǎn)物都是反應(yīng)的產(chǎn)物都是FeFe3 3O O4 4而不是而不是FeFe2 2O O3 3。FeFe在在ClCl2 2中燃燒中燃燒, ,無論無論ClCl2 2過量還是不足均生成過量還是不足均生成FeClFeCl3 3。FeFe與與S S反應(yīng)時只能生成反應(yīng)時只能生成FeSFeS。(2)Fe(2)Fe2+2+、Fe

40、Fe3+3+的檢驗。的檢驗。向含向含F(xiàn)eFe2+2+的溶液中加入酸性的溶液中加入酸性KMnOKMnO4 4溶液、氯水等具有溶液、氯水等具有氧化性的物質(zhì)時氧化性的物質(zhì)時, ,溶液會出現(xiàn)淺綠色溶液會出現(xiàn)淺綠色 棕黃色的顏色棕黃色的顏色變化變化, ,該現(xiàn)象可用于該現(xiàn)象可用于FeFe2+2+的檢驗。的檢驗。 當(dāng)當(dāng)FeFe2+2+與與FeFe3+3+共存時共存時, ,檢驗檢驗FeFe2+2+的方法是取少許溶液向的方法是取少許溶液向其中加入酸性高錳酸鉀溶液其中加入酸性高錳酸鉀溶液, ,紫紅色褪去紫紅色褪去; ;檢驗檢驗FeFe3+3+的方的方法是取少許溶液法是取少許溶液, ,向其中加入向其中加入KSCNK

41、SCN溶液溶液, ,溶液變?yōu)榧t色溶液變?yōu)榧t色。鐵氰化鉀法鐵氰化鉀法( (化學(xué)式為化學(xué)式為K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6)鑒別鑒別FeFe2+2+、FeFe3+3+:Fe:Fe2+2+能與能與Fe(CN)Fe(CN)6 6 3-3-形成藍(lán)色沉淀形成藍(lán)色沉淀FeFe3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 2 2, ,而而FeFe3+3+則不能。則不能。(3)(3)應(yīng)用。應(yīng)用。配制配制FeClFeCl2 2溶液要加入鐵粉防氧化。溶液要加入鐵粉防氧化。制備制備Fe(OH)Fe(OH)2 2時應(yīng)該注意隔絕氧氣防氧化。時應(yīng)該注意隔絕氧氣防氧化。【素養(yǎng)遷移素養(yǎng)遷移】1.1.下列關(guān)于鐵及其化合物的說

42、法中正確的是下列關(guān)于鐵及其化合物的說法中正確的是( () )A.FeA.Fe3 3O O4 4是一種紅棕色粉末是一種紅棕色粉末, ,俗稱磁性氧化鐵俗稱磁性氧化鐵B.B.鐵與水蒸氣在加熱條件下的反應(yīng)產(chǎn)物為鐵與水蒸氣在加熱條件下的反應(yīng)產(chǎn)物為FeFe2 2O O3 3和和H H2 2C.C.去除去除FeClFeCl2 2溶液中的溶液中的FeClFeCl3 3雜質(zhì)雜質(zhì), ,可以向溶液中加入過可以向溶液中加入過量鐵粉量鐵粉, ,然后過濾然后過濾D.FeD.Fe3+3+與與KSCNKSCN反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀【解析解析】選選C C。FeFe3 3O O4 4是一種黑色固體是一種黑色固體,A,A

43、錯錯; ;鐵與水蒸氣鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為FeFe3 3O O4 4,B,B錯錯; ;鐵粉與鐵粉與FeClFeCl3 3反應(yīng)生反應(yīng)生成成FeClFeCl2 2,FeCl,FeCl3 3被除去被除去, ,沒有引入新的雜質(zhì)沒有引入新的雜質(zhì),C,C對對;Fe;Fe3+3+與與KSCNKSCN反應(yīng)產(chǎn)生的不是沉淀反應(yīng)產(chǎn)生的不是沉淀,D,D錯。錯。2.2.已知下述三個實驗均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)已知下述三個實驗均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng): :將鐵釘放入硫?qū)㈣F釘放入硫酸銅溶液中酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水滴入幾滴氯水將鐵釘放入氯將鐵釘放入氯化鐵溶液中化鐵溶液中下列判斷正確

44、的是下列判斷正確的是( () )A.A.實驗和中的鐵釘只作還原劑實驗和中的鐵釘只作還原劑B.B.上述實驗證明氧化性上述實驗證明氧化性:Fe:Fe3+3+FeFe2+2+CuCu2+2+C.C.實驗中實驗中FeFe2+2+既顯氧化性又顯還原性既顯氧化性又顯還原性D.D.實驗中反應(yīng)的離子方程式為實驗中反應(yīng)的離子方程式為Fe+FeFe+Fe3+3+=2Fe=2Fe2+2+【解析解析】選選A A。實驗證明氧化性。實驗證明氧化性:Cu:Cu2+2+FeFe2+2+,B,B錯誤錯誤; ;實實驗中驗中FeFe2+2+顯還原性顯還原性,C,C錯誤錯誤; ;實驗中離子方程式為實驗中離子方程式為Fe+2FeFe+

45、2Fe3+3+=3Fe=3Fe2+2+,D,D錯誤。錯誤。3.3.將將NaNa2 2O O2 2投入投入FeClFeCl2 2溶液中溶液中, ,可以觀察到的現(xiàn)象是可以觀察到的現(xiàn)象是( () )A.A.生成白色沉淀生成白色沉淀B.B.生成紅褐色沉淀生成紅褐色沉淀C.C.只有氣泡產(chǎn)生只有氣泡產(chǎn)生 D.D.溶液變成棕黃色溶液變成棕黃色【解析解析】選選B B。NaNa2 2O O2 2與與H H2 2O O反應(yīng)生成反應(yīng)生成NaOHNaOH和和O O2 2,NaOH,NaOH與與FeClFeCl2 2反應(yīng)生成反應(yīng)生成Fe(OH)Fe(OH)2 2,Fe(OH),Fe(OH)2 2又被氧化生成又被氧化生成Fe(OH)Fe(OH)3 3。4.4.某研究性學(xué)習(xí)小組研究由某研究性學(xué)習(xí)小組研究由FeFe2+2+制備制備Fe(OH)Fe(OH)2 2, ,設(shè)計了如設(shè)計了如下實驗方案。實驗裝置圖如圖下實驗