2021-2022學(xué)年人教版必修1第3章第2節(jié)幾種重要的金屬化合物第3課時學(xué)案

1、第三課時鐵的重要化合物明確學(xué)習(xí)目標(biāo)2+、Fe3+的檢驗方法及其相互轉(zhuǎn)化。3.了解Fe(OH)2、Fe(OH)3 的制備方法。一、鐵的氧化物和氫氧化物.鐵在地殼中含量僅次于回氧、刨硅和國鋁，居第圓四位，主要以園+2和幽+3價化合物形式存在。.鐵的氧化物3.鐵的氫氧化物(1)鐵的氫氧化物的制備(2)化學(xué)性質(zhì)二、鐵鹽和亞鐵鹽.鐵鹽和亞鐵鹽(l)Fe3+的檢驗方法KSCNFe3+ 溶液呈回紅色。(2)Fe2+的檢驗方法KSCN氯水Fe2+ 溶液顏色眄無變化溶液變成回紅色。Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化實驗及現(xiàn)象溶液顏色變化：由黃色f 網(wǎng)淺綠色一回?zé)o明顯變化f國紅色。反響的離子方程式回 2Fe3+Fe=3Fe

2、2+,園 2Fe2+Cb=2Fe3 -+2C1。結(jié)論鐵等強(qiáng)復(fù)原劑Fe/pe2+o氯氣等強(qiáng)氧化劑(4)鐵鹽的凈水作用向混有少量泥沙的渾水中參加少量Fe2(SO4)3,底部會出現(xiàn)網(wǎng)絮狀不溶物, 渾水會變清澈透明。.銅鹽(1)物理性質(zhì)硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等銅鹽溶于水呈四藍(lán)色;銅綠的主要成分是四 CU2(OH)2co3,難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)0H-(DCu2+Cu(0H)2 IFe等活潑C/+ Cu金屬銅屬于重金屬，銅鹽溶液都有毒(配制農(nóng)藥)，能使蛋白質(zhì)變性。.如果Fe2O3粉末中混有少量的AI2O3,可以選用什么試劑除去？寫出反響 的離子方程式。提示：NaOH 溶)液 AhO3 + 2OH_=2

3、AlO2 +H2O. Fe(0H)2很容易被空氣中的氧氣氧化，在制備Fe(0H)2時應(yīng)如何防止 Fe(0H)2被氧化？提示：隔絕空氣；排除溶液中溶解的02。.除了上述檢驗Fe2+、Fe3+的方法外，你還知道其他區(qū)別二者的方法嗎？提示：觀察法強(qiáng)氧化劑法.如何證明含有Fe3+的溶液中是否含有Fe2+?提示：由于溶液中含有Fe3+,利用NaOH溶液或KSCN溶液都無法證明溶液 中是否含有Fe2+,可以利用Fe?*的復(fù)原性，向溶液中參加酸性KMnCU溶液，溶 液紫色褪去證明溶液中含有Fe2+O一、鐵的氧化物和氫氧化物高溫.工業(yè)煉鐵的反響原理：Fe2O3 + 3CO=2Fe+3CO2o.制備Fe(0H)

4、2的本卷須知(l)Fe2+極易被氧化，所以FeSCU溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)為了防止Fe2+被氧化，配制FeSCU溶液的蒸播水和NaOH溶液要煮沸，盡 可能除去02。(3)為了防止滴加NaOH溶液時帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長滴管伸入 FeSCU溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。(4)為防止Fe2+被氧化，還可以向盛有FeSCU溶液的試管中參加少量的煤油或 其他密度小于水而不溶于水的有機(jī)物，以隔絕空氣。即忖秣.由FeO、Fe2O3、FesCU組成的混合物，測得其中鐵元素與氧元素的質(zhì)量之 比為21 : 8,那么這種混合物中FeO、Fe2O3 FesCU的物質(zhì)的量之比可能為()A. 1 ： 2

5、 ： 1 B. 1 ： 2 ： 3C. 1 ： 3 ： 1 D. 1 ： 1 ： 3答案D解析 由鐵元素與氧元素的質(zhì)量之比為21 ： 8,求得物質(zhì)的量之比為3 : 4, 所以Fe3O4物質(zhì)的量的多少不影響混合物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比。Fe3O4可拆 為FeOFezCh,故只要FeO、FezCh的物質(zhì)的量之比為1 ： 1即可。2.用足量的CO復(fù)原32.0 g某種氧化物，將生成的氣體通入足量的澄清石灰 水中，得到60g沉淀，那么該氧化物是()A. FeO B. Fe20sC. CuO D. Fe3O4答案B解析 由生成CaCO3 60 g可得生成的氣體CO2及反響掉的CO為0.6 mol, 即3

6、2 g金屬氧化物中含氧原子為0.6 mol,假設(shè)該氧化物含有鐵原子：32.0 g 0.6 molX 16 g-mol-1皿，3、一-=0.4 mol,那么 N(Fe) ： N : 0.6 = 2 ： 3,即該氧56 g-mol 1化物為Fe2O3o方法規(guī)律(l)Fe3O4有固定的組成，屬于純潔物，不是混合物，由于其與非氧化性酸反 響生成鐵鹽和亞鐵鹽，故不屬于堿性氧化物。(2)Fe3O4可看成FeO Fe2O3，所以在書寫其與鹽酸的反響方程式時可看成等物 質(zhì)的量的FeO、Fe2(D3分別與鹽酸反響，然后把兩個反響相加。二、鐵鹽和亞鐵鹽. Fe2+v Fe3+的檢驗方法(l)Fe3+的檢驗方法(2

7、)Fe?+的檢驗方法. Fe、Fe2 Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系鐵元素有三種價態(tài)：0價、+2價和+ 3價，這三種價態(tài)的鐵在一定條件下可 相互轉(zhuǎn)化，我們稱之為“鐵三角：(l)Fe只有復(fù)原性，可以被氧化成+2價或+3價的鐵如 Fe+2H+=H2 t +Fe2+占燃2Fe+3Ch2FeCh高溫2Fe+3Ch2FeCh3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(2)Fe2+既有氧化性又有復(fù)原性如 2Fe2+Cl2=2Fe3+ + 2CFZn+Fe2+=Fe+Zn2+(3)Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性，可被復(fù)原為+2價或0價的鐵如 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+)Wj溫3CO+Fe2O3=2Fe+3cO

8、2即時一.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含F(xiàn)e2+,有如下實驗操作：加足量新 制氯水 加足量酸性KMnCU溶液 加少量KSCN溶液，那么最正確順序是 ()A.B.C.D.答案C解析 檢驗的原理是Fe3+遇SCN一顯紅色，而Fe2+遇SCN一不顯紅色。參加 KSCN溶液不顯紅色證明無Fe3+,再加新制氯水，如有Fe?+那么可被氧化為Fe3 十 ,遇SCN-顯紅色。酸性KMnCU溶液也能氧化Fe2+,但因其本身呈紫色，使Fe? +與SCN一的反響現(xiàn)象不明顯，因此不選用酸性KMnCU溶液。.向FezCh、CuO、Fe、Cu的混合粉末中參加過量的稀硫酸，充分反響后， 仍有紅色粉末存在，那么關(guān)于所得溶

9、液中陽離子的判斷正確的選項是()A.只有 Fe2+和Cu2+一定有 Fe?、Cu2+,可能有 Fe2*一定有Fe2+,可能有CM+D.只有Fe2+答案C解析 當(dāng)銅完全析出時，即Fe對于C/+來說是過量時，溶液中無C/+, A 錯誤；由于紅色粉末是Cu,所以溶液中一定沒有Fe3+, B錯誤；由于氧化性：Fe3 +Cu2+, FezCh與H2so4反響生成的Fe+無論是和Fe反響，還是和Cu反響，溶 液中一定存在Fe?*,當(dāng)Fe相對過量時，不存在Ci?+,當(dāng)Fe缺乏時，有CM+, 故C正確，D錯誤。方法規(guī)律(l)Fe3+呈黃色，F(xiàn)e2土呈淺綠色，可作為推斷題的突破口，但一般不用于離子 的檢驗。(2

10、)Fe3+與SCN一作用后的“溶液顯紅色，注意并不生成沉淀。(3)在檢驗時一定要考慮Fe2+ Fe+的相互干擾，如檢驗Fe3+中是否混有Fe2 十 ,不能用CI2和KSCN溶液、NaOH溶液等。(4)Fe3+能被Fe、Cu、等復(fù)原為Fe?+, Fe?+能被CI2、H2O2、MnO等氧化為 Fe3+O利用此類轉(zhuǎn)化可以去除Fe3+中混有的Fe2+, Fe?+中混有的Fe3+,但注意不 要引入新的雜質(zhì)。(5)氧化性強(qiáng)弱順序:Fe3+Cu2+Fe2+o本課歸納總結(jié)LFeO、FezCh、FesCU均能與酸反響生成鹽和水。其中FezCh溶于酸反響的離 子方程式為 Fe2Os+6H+=2Fe3+ + 3H2

11、Oo在含F(xiàn)e2+的溶液中參加堿溶液時，生成白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色, 最后變成紅褐色。化學(xué)方程式為 Fe2+2OH-=Fe(OH)2 I ,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。Fe(OH)2和 Fe(OH)3 都是不溶性堿，F(xiàn)e(OH)3受熱分解生成紅棕色的Fe2O3oFe3+遇到SCN一時溶液變成紅色，利用這一反響可檢驗Fe3+的存在。Fe2+與Fe3+在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e?+遇到Fe、Cu等可被復(fù)原為 Fe2+, Fe?*遇到氯水、濱水、雙氧水、酸性KMnCU溶液等可被氧化為Fe3+。離子 方程式如下：2Fe3+Fe=3Fe2+, 2Fe3+Cu=2Fe2+C

12、u2+, 2Fe2+Ch=2Fe3 +2Cl-o.隨著人們生活節(jié)奏的加快，方便的小包裝食品已被廣泛接受。為了延長食 品的保質(zhì)期，防止食品氧化變質(zhì)，在包裝袋中可以放入的化學(xué)物質(zhì)是()A.無水硫酸銅 B.硫酸亞鐵C.食鹽D.生石灰答案B解析 防止食品氧化變質(zhì)，可在包裝袋中放入復(fù)原劑，題述四種物質(zhì)，只有 硫酸亞鐵是常見的復(fù)原劑。.以下物質(zhì)反響后一定有+ 3價鐵生成的是()過量的Fe與C12反響 Fe與過量稀H2so4反響后，再向其中參加KNO3 Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A.B,C.D.全部答案C解析 中的Cb氧化性強(qiáng)，它能將鐵氧化為+3價，由于不是在溶液中反響， 因此過量的鐵不會將氯化鐵復(fù)

13、原；中Fe與稀H2so4反響只能生成Fe2+,但要 注意，由于稀H2s04過量，參力口 KNO3后，NO*在H+的作用下能將Fe2+氧化成 Fe3+；中首先FezCh與鹽酸反響生成FeCb,反響的離子方程式是Fe2O3+6H+ =2Fe3+ + 3H2O ； Fe又與FeCh反響生成FeCh,離子方程式是2Fe3+Fe=3Fe? + ,最后Fe與鹽酸生成FeCb,反響的離子方程式是Fe+2H+=Fe2+H2 t。題 目中未給出反響物間相對量的關(guān)系，假設(shè)鐵是足量的，那么能將生成的FeCh全 部復(fù)原為FeCb,假設(shè)鐵是缺乏的，那么溶液中可能存在Fe3+。.制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液：發(fā)

14、生的反響為2FeCh+ Cu=2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時參加鐵粉和銅粉，反響結(jié) 束后，以下結(jié)果不可能出現(xiàn)的是（）A.燒杯中有銅無鐵B.燒杯中有鐵無銅C.燒杯中鐵、銅都有D.燒杯中鐵、銅都無答案B解析 向盛有FeCh溶液的燒杯中同時參加鐵粉和銅粉，由于Fe的復(fù)原性比 Cu強(qiáng)，F(xiàn)e首先應(yīng)與Fe反響，如果Fe3+有剩余，剩余的Fe，+再與Cu反響。鐵 粉未反響完時銅粉就不會被氧化，所以不可能出現(xiàn)燒杯中有鐵無銅的現(xiàn)象，故應(yīng) 選B。.以下能大量共存于溶液中的一組離子是（）A. Fe3+ K+、SCNA SOrB. Fe3+ Fe2+ H+ S2-C. Mg2+、Fe2+ OH

15、，NO3D. Na+、Fe3+ NO*、CF答案D解析 A中Fe3+不能和SCN-大量共存；B中Fe3+、Fe?+都不能與S?一大量共 存；C中Mg2+、Fe2+與OH一都不能大量共存。5.（雙選）在由Fe、FeO和Fe2O3組成的混合物中參加100 mL 2 mol/L的鹽酸, 恰好使混合物完全溶解，并放出448 mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此時溶液中無Fe3+,那 么以下判斷正確的選項是（）A.混合物里3種物質(zhì)反響時消耗鹽酸的物質(zhì)的量濃度之比為1 ： 1 ： 3B.反響后所得溶液中的Fe?*與C廣的物質(zhì)的量濃度之比為1 ： 2C.混合物里，F(xiàn)eO的物質(zhì)的量無法確定，但Fe比Fe2O3的物質(zhì)的量多

16、 D.混合物里，F(xiàn)ezCh的物質(zhì)的量無法確定，但Fe比FeO的物質(zhì)的量多 答案BC0 448 L解析 根據(jù)題意，/i（HCl）=0.2 mol,生成 （H2）= ”py=0.02 molo 因22.4 L-mol氧化性:Fe3+H+,所以Fe先與Fe?*反響后再復(fù)原H+,由Fe+2Fe3+=3Fe2+（l mol Fe復(fù)原1 mol FezOs),和Fe與H+反響放出H2,可知m(Fe)九(FezCh);由反響后 溶液中溶質(zhì)全為FeCb知，n(Fe2+) ： n(CP)=l ： 2；至于混合物中Fe與FeO之間 量的關(guān)系，無從知道。6.試樣X由氧化亞鐵和氧化銅組成，取質(zhì)量相等的兩份試樣按以下列圖所示 進(jìn)行實驗：(1)請寫出步驟中所發(fā)生的全部反響的離子方程式：O(2)假設(shè)全部的溶液丫和全部的粉末Z充分反響后，生成的不溶物W的質(zhì)量是m,那么每份試樣X中氧化銅的質(zhì)量為_o (用m表示)答案 (1 )Fe+Cu21 =Fe24 + Cu Fe+2HH =Fe2+H2 t o解析 根據(jù)題目的設(shè)定，先對溶液Y和粉末Z的組成作正確的判斷。中FeO、CuO 與鹽酸反響式為 FeO+2HCl=FeCh+H2O, CuO+2Ha=CuCh+H2Oo高溫中試樣在較高溫度下與CO