《2017-2018学年高一化学（人教版）必修1教学案：第3章 第2节 第3课时 铁的重要化合物》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高一化学（人教版）必修1教学案：第3章 第2节 第3课时 铁的重要化合物（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3课时铁的重要化合物 细读教材记主干1铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，具第4位，主要以2和3价化合物形式存在。2写出化学式：氧化铁Fe2O3其中铁的化合价是3；氧化亚铁FeO其中铁的化合价是2；四氧化三铁Fe3O4其中铁的化合价是2，3；氢氧化亚铁Fe(OH)2其中铁的化合价是2；氢氧化铁Fe(OH)3其中铁的化合价是3。3根据Fe3和Fe2的化合价判断：Fe3应只具有氧化性；Fe2应具有还原性和氧化性；Fe应只具有还原性。4写出下列反应的离子方程式。FeO与稀HCl：FeO2H=Fe2H2O；Fe2O3与稀HCl：Fe2O36H=2Fe33H2O；Fe3O4(FeOFe2O3) 与稀HCl
2、：Fe3O48H=Fe22Fe34H2O；FeCl3 与NaOH：Fe33OH=Fe(OH)3；FeCl2与NaOH：Fe22OH=Fe(OH)2；Fe(OH)3 与稀HCl：Fe(OH)33H=Fe33H2O；Fe(OH)2与稀HCl：Fe(OH)22H=Fe22H2O；FeCl3溶液中加入铁粉：2Fe3Fe=3Fe2；FeCl2溶液中通入Cl2：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。新知探究(1)物理性质名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性都不溶于水(2)化学性质稳定性：Fe2O3、Fe3O4较稳定；FeO不稳定
3、，受热能氧化为Fe3O4。与酸反应FeO、Fe2O3是碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式为：FeO2H=Fe2H2O，Fe2O36H=2Fe33H2O。Fe3O4与盐酸反应的离子方程式为：Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O。(3)用途Fe2O3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿主要成分是Fe2O3，是炼铁原料。问题讨论如果Fe2O3粉末中混有少量的Al2O3，可以选用什么试剂除去？写出反应的离子方程式。提示：氢氧化钠溶液， Al2O32OH=2AlOH2O。对点演练1金属单质A可发生以下变化。试推断：(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)A_、B_、C_、D_、E_。(2)写出
4、反应和的离子方程式：_；_。解析：推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。如本题中结合B、C的颜色及与CuCl2、稀盐酸反应的性质可推知A为Fe。答案：(1)FeFe2O3Fe3O4CuH2(2)FeCu2=Fe2CuFe2H=Fe2H2新知探究1铁的氢氧化物的制备Fe(OH)2Fe(OH)3操作现象产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色生成红褐色沉淀有关反应Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe33OH=Fe(OH)32.化学性质Fe(OH
5、)2Fe(OH)3稳定性不稳定，易被O2氧化，受热易分解，但产物复杂不稳定、受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O33H2O与盐酸反应(离子方程式)Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O问题讨论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：(1)隔绝空气(2)排除溶液中溶解的O2。名师点拨制备Fe(OH)2的注意事项(1)Fe2必须是新制的，并放入铁粉，以防Fe2被氧化成Fe3；(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液；(3)滴管末端插入试管内的液面以下；(4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封
6、。对点演练2用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应来制备Fe(OH)2。 (1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。(2)生成白色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。这样操作的理由是_。解析：根据FeSO4具有易被氧化的特点，蒸馏水中若溶有O2，则会加速Fe(OH)2氧化，因此可采用煮沸法除去O2。为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2，可用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液方可达到目的。答案：(1)煮沸(2)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
7、新知探究实验探究实验操作实验现象向FeCl3溶液中滴入12滴KSCN溶液溶液变红FeCl2溶液试管中先滴加KSCN溶液无明显现象再向试管中滴加氯水溶液变红问题讨论根据实验现象总结Fe3和Fe2的检验方法。提示：Fe3的检验方法：Fe3溶液呈红色。Fe2的检验方法：Fe2溶液颜色无变化溶液变成红色。名师点拨1Fe3的检验方法2Fe2的检验方法对点演练3欲证明某溶液中含有Fe2不含Fe3，进行如下实验操作时最佳顺序为()加入少量氯水加入少量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液ABCD解析：选CFe3与KSCN溶液反应变红色，Fe2与KSCN溶液不反应，但加入氧化剂后Fe2被氧化成Fe3，使KSCN变
8、红色。所以，应先加入KSCN，如果溶液不变色，再加入氯水，溶液变成红色，则可证明溶液中含有Fe2不含Fe3。新知探究实验探究(1)实验现象：溶液由棕黄色变为浅绿色，加入少量KSCN溶液时，溶液无明显变化；加入氯水后，溶液变成红色。(2)反应的离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2、2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)结论：Fe3Fe2。问题讨论如何除去FeCl2溶液中的Fe3？提示：加入足量铁粉，过滤。名师点拨“铁三角”的转化关系分析铁元素有三种价态：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，我们称之为铁三角：(1)Fe只有还原性，可以被氧化成2价或3价的铁如Fe2H=H2Fe2，
9、2Fe3Cl22FeCl3，3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。(2)Fe2既有氧化性又有还原性如2Fe2Cl2=2Fe32Cl，ZnFe2=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=2Fe2Cu2，3COFe2O32Fe3CO2。对点演练4FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()A溶液中一定含Cu2B溶液中一定含Fe2C加入KSCN溶液一定不变红色D剩余固体中一定含Cu解析：选A加入铁粉后，因为Fe3氧化性强于Cu2，铁粉先与FeCl3反应，然后与CuCl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含
10、有Cu，可能含有Fe，D正确；所得溶液中一定不含Fe3、Cu2，一定含有Fe2，加入KSCN一定不变红色，B、C正确，A错误。1指南针是我国的四大发明之一，制造指南针的磁性物质是()AFeOBFe2O3CFe3O4DFe解析：选CFe3O4具有磁性，俗称磁性氧化铁，铁是能被磁化的物质，本身没有磁性。2下列有关铁及其化合物的说法正确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉，然后过滤DFe3与KSCN反应产生红色沉淀解析：选C赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A选项错误；铁与水蒸气在高温下反应产生Fe
11、3O4和H2，B选项错误；Fe3与SCN结合生成红色可溶物而非沉淀，D选项错误。3下列物质不能通过化合反应得到的是()AAl(OH)3BFe(OH)3CAl2O3DFe3O4解析：选AFe(OH)3可由4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3反应制得；Al2O3可由4Al3O22Al2O3制得；Fe3O4可由3Fe2O2Fe3O4制得；只有Al(OH)3不可以由化合反应制得。4某200 mL溶液中含0.1 mol Fe2、0.2 mol Fe3，加入0.2 mol铁粉，待Fe3完全还原后，溶液中Fe2的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)()A0.4 mol/LB2 mol/LC0.8
12、 mol/L D1.0 mol/L解析：选B根据反应2Fe3Fe=3Fe2可知，0.2 mol Fe3和0.1 mol铁粉反应可生成0.3 mol Fe2，故Fe2的物质的量浓度为：2 mol/L。5某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是()A一定有Fe2，一定没有Fe3、Mg2B一定有Fe3，一定没有Fe2、Mg2C一定有Fe3，可能含有Fe2，一定没有Mg2D一定有Fe2，可能有Mg2，一定没有Fe3解析：选D加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有Fe2的特性，而氢氧化铁的红褐色沉淀比白色沉淀的颜色深得多，所以不可能存在。6如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol/L硫酸溶液，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是_，A中反应的化学方程式为_。(2)实验开始时应先将活塞E_(填“打开”或“关闭”)，其目的是_。在C中收集到的气体主要为_。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_。(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为_；写出有关反应的化学方程式：_
