《2020新教材化学同步新素养培优鲁科必修第一册讲义：第3章第1节 铁的多样性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020新教材化学同步新素养培优鲁科必修第一册讲义：第3章第1节 铁的多样性（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第1节铁的多样性核心素养发展重点学业要求1.依据核心元素的化合价推断物质的氧化性或还原性。2通过反应实现物质转化，提出有依据的假设，选取试剂，设计实验方案并实施，基于实验事实得出结论。1.能辨识Fe、FeCl2、FeCl3等含铁元素的物质的重要的物理性质和化学性质及其实验现象，并能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。2能从元素化合价的角度、依据氧化还原反应原理预测铁及其化合物的性质及其物质间的转化，设计实验进行验证，并能分析、解释有关现象。3能利用铁及其化合物的性质和转化关系，设计制备、分离、检验等简单任务的方案，并分析科学实验、生产、生活中的某些常见问题 ，说明妥善保存
2、、合理使用化学品的常见方法。自主学习 铁元素的存在1.含量铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。2.存在形态(1)游离态：存在于陨铁中。(2)化合态：主要以2价和3价的化合物存在。如黄铁矿(主要成分是FeS2)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)等。(3)日常生活用品中也有许多含有铁元素的物质，例如补铁的保健品中含有亚铁盐，红色涂料中含有三氧化二铁，激光打印机的墨粉中含有四氧化三铁。 亚铁盐和铁盐1.Fe3的氧化性2.Fe2的氧化性与还原性 其他含有铁元素的物质1.铁与水蒸气的反应续表方法一方法二实验现象用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微的“噗”声，证明生成了H
3、2用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2实验结论铁不能与冷水、热水反应，但在高温条件下能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H22.铁的氧化物名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4铁的化合价232、3颜色黑色红棕色黑色溶解性不溶于水氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物与盐酸反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2O、Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O3.铁的氢氧化物(1)铁的氢氧化物的制备(2)化学性质Fe(OH)2Fe(OH)3稳定性很不稳定，易被O2氧化不稳定，受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O33
4、H2O与盐酸反应(离子方程式)Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O 铁及其化合物之间的转化关系1.铁及其化合物之间存在两种转化关系：含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反应实现；含有不同价态铁元素的物质之间的转化，可借助氧化还原反应实现。2.写出下图中转化关系的化学方程式或离子方程式(合理即可)Fe2H=Fe2H23Fe2O2Fe3O4Fe2O33CO2Fe3CO2FeO2H=Fe2H2OFe(OH)22H=Fe22H2OFe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe2O36H=2Fe33H2O2Fe2Cl2=2Fe3
5、2Cl2Fe3Cu=2Fe2Cu2Fe33OH=Fe(OH)3Fe(OH)33H=Fe33H2O课堂探究一、亚铁盐和铁盐某同学检验某工业矿渣FeO中是否含Fe2O3时的步骤为：取矿渣样品取上层清液于试管中溶液变为红色结论，该矿渣中含Fe2O3，其结论是否正确？为什么？提示：该同学的结论不一定正确。因为HNO3能与FeO反应生成Fe(NO3)3，故该同学结论不一定正确。1.Fe3和Fe2的检验2.检验Fe2溶液中是否含Fe3的方法是：取待测液少许于试管中，向待测液中滴加KSCN溶液，若溶液变红色，证明含Fe3。3.检验Fe3溶液中是否含Fe2的方法是：取待测液12 mL于试管中，然后滴加几滴KM
6、nO4(H)溶液，若紫色褪去，证明含Fe2。知识拓展在浓度相差不大的溶液中，同时含几种还原剂(如某溶液中含有Fe2、Br、I)时，若加入一种氧化剂(如通入Cl2)，则它首先与溶液中还原性最强的(I)反应，然后与还原性较强的反应(即当I反应完全后，再与Fe2反应)；同理含几种氧化剂时，所加还原剂先与氧化性最强的氧化剂反应。几种常见微粒的氧化性和还原性强弱顺序：氧化性：MnO(H)Cl2Br2Fe3I2还原性：IFe2BrClMn21.铁的化合物常见的有FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeS、Fe(OH)3、NH4Fe(SO4)212H2O、FeSO4，将上述物质分别溶于足量稀盐酸后进行实验，已知
7、K3Fe(CN)6 溶液遇亚铁盐会产生蓝色沉淀。下列说法不正确的是()A.滴加KSCN溶液不显红色，滴加新制氯水后显红色的是B.加铜片能发生反应2Fe3Cu=Cu22Fe2的是C.滴加KSCN溶液显红色，滴加KMnO4溶液紫色褪去的是D.滴加K3Fe(CN)6溶液，能产生蓝色沉淀的是答案B解析题述含铁元素的化合物溶于足量稀盐酸后的溶液中含Fe2不含Fe3的为FeO、FeS、FeSO4；含Fe3不含Fe2的为Fe2O3、Fe(OH)3、NH4Fe(SO4)212H2O；既含Fe2又含Fe3的为Fe3O4；A项说明溶液中含Fe2不含Fe3，符合题意的为；B项说明溶液中含有Fe3，符合题意的为；C项
8、说明溶液中既含Fe2又含Fe3，符合题意的为；D项说明溶液中含有Fe2，符合题意的有。2.有下列三个氧化还原反应：2FeCl32KI=2KCl2FeCl2I22Fe3Cl22FeCl32KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O若某溶液中有Fe2、I和Cl，要氧化除去I而不影响Fe2和Cl，可加入的试剂是()A.KMnO4 BFeCl3 CCl2 DHCl答案B解析本题可根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性、还原剂的还原性强于还原产物的还原性，并结合题述三个反应进行求解。因为KMnO4、Cl2均可将Fe2氧化，所以除去I又不影响Fe2和Cl，只能选FeCl3。二、其他含
9、有铁元素的物质Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化，在制备Fe(OH)2时应如何防止Fe(OH)2被氧化？提示：隔绝空气；排除溶液中溶解的O2。制备Fe(OH)2的注意事项(1)Fe2极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2被氧化，配制FeSO4溶液和NaOH溶液的蒸馏水要煮沸、冷却，尽可能除去O2。(3)为防止Fe2被氧化，FeSO4溶液中要加少量铁粉，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。(4)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。3.
10、由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量之比为218，则这种混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为()A.121 B123 C131 D113答案D解析由铁元素与氧元素的质量之比为218，求得铁元素与氧元素的物质的量之比为34，所以Fe3O4物质的量的多少不影响混合物中铁元素与氧元素的质量比。Fe3O4可拆为FeOFe2O3，故只要FeO、Fe2O3的物质的量之比为11即可。4.用足量的CO还原32.0 g某种氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，得到60 g沉淀，则该氧化物是()A.FeO BFe2O3 CCuO DFe3O4答案B
11、解析由生成CaCO3 60 g可得反应掉CO为0.6 mol，即32 g金属氧化物中含氧原子为0.6 mol，若该氧化物含有铁原子：0.4 mol，则N(Fe)N(O)0.40.623，即该氧化物为Fe2O3。方法规律1.Fe3O4有固定的组成，属于纯净物，不是混合物，由于其与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐，故不属于碱性氧化物。2.Fe3O4可看成FeOFe2O3，所以在书写其与盐酸的反应方程式时可看成FeO、Fe2O3分别与盐酸反应，然后把两个反应相加。三、铁及其化合物之间的转化关系1.把铁片分别加入足量的稀H2SO4和CuSO4溶液中，一段时间后分别取上层清液于两支试管中分别滴加几滴KSC
12、N溶液，发现试管中的溶液均不显红色。说明Fe与H、Cu2反应生成的是Fe2还是Fe3？提示：Fe与H、Cu2反应生成Fe2。2.红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧反应完全后，冷却，把得到的固体粉末溶解在稀盐酸中滴加KSCN溶液，溶液变为红色。说明Fe与Cl2反应生成几价铁？提示：Fe与Cl2反应生成3价铁。铁元素有三种价态：0价、2价和3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，通常称之为“铁三角”：(1)Fe只有还原性，可以被氧化成2价或3价的铁如Fe2H=H2Fe22Fe3Cl22FeCl33Fe4H2O(g)Fe3O44H2(2)Fe2既有氧化性又有还原性如2Fe2Cl2=2Fe32ClZnF
13、e2=FeZn2(3)Fe3具有较强的氧化性，可被还原为2价或0价的铁如2Fe3Cu=2Fe2Cu23COFe2O32Fe3CO25.下列物质能通过化合反应直接制得的是()FeCl2FeCl3Fe(OH)3Fe3O4A.仅 B仅C.仅 D答案D解析2FeCl3Fe=3FeCl2；2Fe3Cl22FeCl3；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；3Fe2O2Fe3O4。6.现有下列物质：新制氯水、铁、铜、稀硫酸。(1)将Fe2转化为Fe3，可选用的物质有_；相关的离子方程式：_。(2)将Fe3转化为Fe2，可选用的物质有_；相关的离子方程式：_(任写一个即可)。答案(1)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)2Fe3Fe=3Fe2(或2Fe3Cu=2Fe2Cu2)(合理即可)解析(1)将Fe2转化为Fe3，须加入强氧化剂，如氯水、溴水、HNO3等。(2)将Fe3转化为Fe2，须加入还原剂，如铁、铜、I、S2等。本课小结1.铁及其化合物之间的转化关系2.Fe3的检验
