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1、铁的单质与其他物质反应时，既可以失去两个电铁的单质与其他物质反应时，既可以失去两个电子，也可以失去三个电子，也就是说在化合物中铁子，也可以失去三个电子，也就是说在化合物中铁有有2价和价和3价两种化合价。你知道吗？价两种化合价。你知道吗？情景导入情景导入1.了解了解Fe、Cu的重要化合物的主要性质及应用。的重要化合物的主要性质及应用。2.掌握掌握Fe2、Fe3的检验方法。的检验方法。3.利用利用Fe及其化合物的性质推断物质及鉴别物质。及其化合物的性质推断物质及鉴别物质。教学目标教学目标基础梳理基础梳理一、铁的重要化合物铁的重要化合物1.铁的存在铁的存在 铁在地壳中的含量仅次于铁在地壳中的含量仅次
2、于_，主要以，主要以_和和_价化合物的形式存在。价化合物的形式存在。氧、硅、铝氧、硅、铝232.铁的氧化物铁的氧化物(1)物理性质物理性质名称名称氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁化学式化学式_Fe2O3_俗名俗名铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁铁的化合价铁的化合价_颜色、状态颜色、状态_黑色晶体黑色晶体溶解性溶解性均不溶于水均不溶于水Fe3O4232、3FeO黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末(2)化学性质化学性质 FeO不稳定，在空气中受热易被氧化成不稳定，在空气中受热易被氧化成_。 FeO和和Fe2O3属于属于_氧化物，与盐酸反应的化学方氧化物，与盐酸反应的化学方程式分别为：
3、程式分别为：FeO2HCl=FeCl2H2O， Fe2O36HCl=2FeCl33H2O。(3)用途用途 Fe2O3常用做红色油漆和涂料，常用做红色油漆和涂料，_(主要成分是主要成分是_)是炼铁原料。是炼铁原料。Fe3O4碱性碱性赤铁矿赤铁矿Fe2O33.铁的氢氧化物铁的氢氧化物3.铁的氢氧化物铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3颜色颜色_溶解性溶解性不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水稳定性稳定性在空气中易转化在空气中易转化为为Fe(OH)3白白红褐红褐与盐酸反与盐酸反应应(离子方离子方程式程式)Fe(OH)22H=Fe22H2O制备制备Fe22OH=Fe(OH)2转转化化化学化学方程式方程
4、式4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3现象现象白色沉淀迅速变为白色沉淀迅速变为_，最终变为红褐色最终变为红褐色灰绿色灰绿色4.铁盐和亚铁盐铁盐和亚铁盐(1)Fe3的检验的检验试剂：试剂：_现象：含现象：含Fe3的溶液的溶液_KSCN溶液溶液变成红色变成红色4.铁盐和亚铁盐铁盐和亚铁盐(2)Fe3和和Fe2的转化的转化(3)铁盐的净水作用铁盐的净水作用 向混有少量泥沙的浑浊水中加入向混有少量泥沙的浑浊水中加入Fe2(SO4)3溶液溶液后，会后，会_。变澄清变澄清如如FeCl3溶液中加入铁粉，反应的离子方程式为：溶液中加入铁粉，反应的离子方程式为：_， 如向如向FeCl2溶液中滴加氯水，
5、反应的离子方程式为：溶液中滴加氯水，反应的离子方程式为：_2Fe3Fe=3Fe22Fe2Cl2=2Fe32Cl二、铜的化合物二、铜的化合物1.铜化学性质铜化学性质_，使用铜器皿比较安全。，使用铜器皿比较安全。2.铜属于铜属于_，铜盐溶液都，铜盐溶液都_，因为，因为Cu2与蛋与蛋白质作用，使蛋白质白质作用，使蛋白质_而失去生理活性。而失去生理活性。3.铜绿的主要成分是铜绿的主要成分是_。不活泼不活泼重金属重金属有毒有毒变性变性Cu2(OH)2CO3拓展延伸拓展延伸一、Fe2、Fe3、Fe的相互转变的相互转变铁三角铁三角1.Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化只具有还原性，可以被氧化剂氧化(1)与弱
6、氧化剂反应与弱氧化剂反应 Fe能被能被S、Fe3、Cu2、H等较弱氧化剂氧化为等较弱氧化剂氧化为Fe2，如，如：FeS FeS，Fe2Fe3=3Fe2。(2)与强氧化剂反应与强氧化剂反应 Fe能被能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为等强氧化剂氧化为Fe3，如，如：2Fe3Cl2 2FeCl3。2.Fe2既具有氧化性又具有还原性既具有氧化性又具有还原性(1)与氧化剂反应与氧化剂反应 当当Fe2遇到强氧化剂遇到强氧化剂(如如Cl2、HNO3、KMnO4)时，时，被氧化为被氧化为Fe3，如：，如：2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)与还原剂反应与还原剂反应 当当Fe2遇到遇到C、Al、Zn、CO等还
7、原剂时，可以被等还原剂时，可以被还原为还原为Fe，如，如：Fe2Zn=Zn2Fe，FeOCO FeCO23.Fe3具有较强氧化性，可被还原为具有较强氧化性，可被还原为Fe2或或Fe(1)Fe3被被C、CO、Al等还原为等还原为Fe，如，如Fe2O33CO 2Fe3CO2，Fe2O32Al 2FeAl2O3(2)Fe3被被Fe、Cu、I等还原为等还原为Fe2，如，如2Fe3Cu=2Fe2Cu2【温馨提示温馨提示】(1)不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时，不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时，注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。(2)亚铁盐保存时，为了防止被氧化为
8、铁盐，通亚铁盐保存时，为了防止被氧化为铁盐，通常在溶液中加少量还原铁粉或铁钉。常在溶液中加少量还原铁粉或铁钉。例例1.某化合物的溶液中可能含有下列离子，当加入某化合物的溶液中可能含有下列离子，当加入NaOH溶液时，有沉淀生成；另取该化合物的溶液，溶液时，有沉淀生成；另取该化合物的溶液，并加入铁粉，溶液的质量增加，该溶液中一定含有并加入铁粉，溶液的质量增加，该溶液中一定含有()ACu2BFe3CAl3 DMg2典型例题分析典型例题分析【解析解析】加入铁粉溶液质量增加，若为加入铁粉溶液质量增加，若为Cu2，Cu2Fe=Fe2Cu，则溶液质量减少，若为，则溶液质量减少，若为Fe3，反应为，反应为Fe
9、2Fe3=3Fe2，溶液质量增加，溶液质量增加，若为若为Al3或或Mg2，溶液质量不变。，溶液质量不变。【答案答案】B二、二、Fe3、Fe2的检验的检验Fe2Fe3观察法观察法浅绿色浅绿色棕黄色棕黄色加碱加碱(NaOH)法法现象：白色沉淀灰绿色现象：白色沉淀灰绿色红褐色沉淀红褐色沉淀现象：红褐色现象：红褐色沉淀沉淀加盐加盐(SCN)法法现象：加入现象：加入KSCN溶液溶液无明显现象，再滴入氯无明显现象，再滴入氯水溶液水溶液 变成红色变成红色现象：加入现象：加入KSCN溶液，溶溶液，溶液液 变为红色变为红色例例2.能检验某溶液中有能检验某溶液中有Fe2无无Fe3的实验事实是的实验事实是()A向溶
10、液中加入向溶液中加入2滴滴KSCN溶液立即变红色溶液立即变红色B向溶液中加入少许氯水后再加向溶液中加入少许氯水后再加2滴滴KSCN溶液立即溶液立即变红色变红色C向溶液中加入向溶液中加入2滴滴KSCN溶液无明显变化，再加入溶液无明显变化，再加入少许氯水立即变红色少许氯水立即变红色D向溶液中加入少许向溶液中加入少许NaOH溶液立即产生红褐色沉淀溶液立即产生红褐色沉淀典型例题分析典型例题分析【解析解析】A选项证实溶液中一定含选项证实溶液中一定含Fe3，不一定含，不一定含Fe2。B选项因先加氯水，后加选项因先加氯水，后加KSCN溶液，变红色，无溶液，变红色，无法证明原溶液含法证明原溶液含Fe2还是还是
11、Fe3。C选项先加选项先加KSCN溶液无溶液无变化，证明无变化，证明无Fe3，加氯水后，由于，加氯水后，由于2Fe2Cl2=2Fe32Cl，生成的，生成的Fe3与与KSCN反应生成红色物质，证明反应生成红色物质，证明溶液中含有溶液中含有Fe2。D选项证明溶液中含有选项证明溶液中含有Fe3。【答案答案】C三、铜及其化合物的相互关系三、铜及其化合物的相互关系1.转化关系图转化关系图2.物质颜色：物质颜色： Cu、Cu2O为红色；为红色；Cu2S、CuS、CuO为黑为黑色；色；CuSO4为白色；为白色；CuSO4溶液、溶液、CuSO45H2O、Cu(OH)2为蓝色；为蓝色；Cu2(OH)2CO3为绿
12、色；为绿色；CuCl2为棕色，水溶液为蓝绿色。为棕色，水溶液为蓝绿色。科学探究科学探究【探究举例探究举例】氧化铁和氧化亚铜都是红色粉末，氧化铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是色粉末是Fe2O3、Cu2O或两者的混合物。探究过程如下：或两者的混合物。探究过程如下：查阅资料查阅资料Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成成Cu和和CuSO4，在空气中加热生成，在空气中加热生成CuO。热点实验热点实验金属氧化物测定的实验探究金属氧化物测定的实验探究提出假设：提出假设： 假设假
13、设1：红色粉末是：红色粉末是Fe2O3；假设；假设2：红色粉末是：红色粉末是Cu2O；假设；假设3：红色粉末是：红色粉末是Fe2O3和和Cu2O的混合物。的混合物。 设计探究实验取少量粉末放入足量稀硫酸中，在设计探究实验取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加所得溶液中再滴加KSCN试剂。试剂。 (1)若假设若假设1成立，则实验现象是成立，则实验现象是_。 (2)若滴加若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含氧化铁。你认为这种说法合理吗？中一定不含氧化铁。你认为这种说法合理吗？_。 简述你的理由：简述你的理由：(不需写出反应的化学方
14、程式不需写出反应的化学方程式_。 (3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是液不变红色，则证明原固体粉末是_，写出发生，写出发生反应的离子方程式：反应的离子方程式：_。延伸探究：延伸探究： 经实验分析，确定红色粉末为经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和和Cu2O的混的混合物。合物。 (4)实验小组欲用加热法测定实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为其质量为b g(ba)，则混合物中，
15、则混合物中Cu2O的质量分数为的质量分数为_。【解析】【解析】(1)Fe3可与可与SCN生成红色络合物。生成红色络合物。(2)不合不合理，若是两者的混合物，因理，若是两者的混合物，因Cu2O可与稀硫酸作用生成可与稀硫酸作用生成Cu，Cu可将可将Fe3还原为还原为Fe2，Fe2不能与不能与SCN反应生成红反应生成红色络合物。色络合物。(3)结合结合(2)的分析可知粉末一定是两者的混合物，的分析可知粉末一定是两者的混合物，否则若是否则若是Fe2O3，会出现红色；若是，会出现红色；若是Cu2O一定有沉淀。一定有沉淀。(4)加热时只发生反应：加热时只发生反应：2Cu2OO2 4CuO，所以增重的，所以
16、增重的质量质量(ba)g为参加反应的为参加反应的O2的质量，依据化学反应方程式的质量，依据化学反应方程式可求出可求出a g混合物含有混合物含有Cu2O的质量为的质量为9(ba) g。【答案答案】(1)固体完全溶解，溶液呈红色固体完全溶解，溶液呈红色(2)不合理当原固体粉末为不合理当原固体粉末为Fe2O3和和Cu2O的混合物时，的混合物时，加入稀加入稀H2SO4后产生的后产生的Fe3与与Cu反应生成反应生成Fe2，滴加，滴加KSCN溶液后也不变红色溶液后也不变红色(3)Fe2O3和和Cu2O的混合物的混合物Fe2O36H=2Fe33H2O；Cu2O2H=CuCu2H2O；2Fe3Cu=2Fe2C
17、u2(4)课堂总结课堂总结1.按下图要求写出下列三个反应的化学方程式，按下图要求写出下列三个反应的化学方程式，属于离子反应的写出离子方程式。属于离子反应的写出离子方程式。BCD EF FD课堂训练课堂训练【解析解析】此题从反应转化过程来看，唯一能作为解题此题从反应转化过程来看，唯一能作为解题突破口的是红褐色固体突破口的是红褐色固体F。结合题意不妨设。结合题意不妨设F即为即为Fe(OH)3固固体。由题可知，体。由题可知，A在不同条件下反应能得到在不同条件下反应能得到C和和D，而，而A经反经反应得到的应得到的B在同一反应中能产生在同一反应中能产生C和和D，C应为低价态，应为低价态，C经经反应得到反
18、应得到E，而，而E经经O2氧化可得氧化可得FFe(OH)3。由此可判断。由此可判断E为为Fe(OH)2，则，则C为为Fe2，所以，所以D为为Fe3，而，而B则应是则应是Fe3O4，A是是Fe。把推断的结论进行验证，符合题意。把推断的结论进行验证，符合题意。【答案答案】Fe3O48H=Fe22Fe34H2O4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)33H=Fe33H2O铁元素及其化合物的推断题的解题关键：铁元素及其化合物的推断题的解题关键：一是寻找特征反应及特征现象，二是正确运用一是寻找特征反应及特征现象，二是正确运用“铁三角铁三角”的的转化关系，三是注意与其他金属及其化合物知识
19、的综合。化学框转化关系，三是注意与其他金属及其化合物知识的综合。化学框图题综合性强，难度大，解题时常由于知识的综合性不够，找不图题综合性强，难度大，解题时常由于知识的综合性不够，找不到到“突破口突破口”而无法下手。而无法下手。【名名师师点点睛睛】2.将铁粉、铜粉、将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分溶液混合于某容器中充分反应反应(假定容器不参与反应假定容器不参与反应)。试判断下列情况下，溶液中存在的。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是_；铜单；铜
20、单质质_(填填“一定一定”或或“可能可能”)存在。存在。(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有的离子为若氯化铜有剩余，则容器中还可能有的离子为_；铜；铜单质单质_(填填“一定一定”或或“可能可能”)存在。存在。(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是_，Fe2_(填填“一定一定”或或“可能可能”)存在。存在。【解析解析】本题考查物质的共存问题，依据金属活本题考查物质的共存问题，依据金属活动性：动性：FeCu，离子氧化性：，离子氧化性：Fe3Cu2。【答案答案】(1)Fe3、Cu2一定一定(2)Fe3可能可能(3)Fe、Cu一定一
21、定3.要证明某溶液中不含要证明某溶液中不含Fe3而可能含而可能含Fe2，进行如，进行如下实验操作时，最佳顺序是下实验操作时，最佳顺序是()加足量氯水加足量氯水加足量加足量KMnO4溶液溶液加少量加少量KSCN溶液溶液ABC D【解析解析】本题检验方法的关键是本题检验方法的关键是Fe3遇遇SCN反应显红色，反应显红色，而而Fe2遇遇SCN不显红色，加入不显红色，加入KSCN溶液不显红色证明无溶液不显红色证明无Fe3，再加氯水，如有再加氯水，如有Fe2则可被氧化为则可被氧化为Fe3遇遇SCN反应显红色。反应显红色。KMnO4溶液也能氧化溶液也能氧化Fe2，但因其本身呈紫色，使，但因其本身呈紫色，使
22、Fe3与与SCN反应显红色不易观察。反应显红色不易观察。【答案答案】C解答本题要注意以下两点：解答本题要注意以下两点：(1)首先检验溶液中是否有首先检验溶液中是否有Fe3，可用，可用KSCN溶液。溶液。(2)加入氧化剂，验证溶液中含有加入氧化剂，验证溶液中含有Fe2，但要注意加，但要注意加入的氧化剂不能对观察现象产生干扰。入的氧化剂不能对观察现象产生干扰。【名名师师点点睛睛】4.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是棕黄色，其原因可能是()A.苹果汁中的苹果汁中的Fe2变成变成Fe3B.苹果汁中含有苹果汁中含有Cu2C.苹果汁含有苹果汁含有OH
23、D.苹果汁含有苹果汁含有Fe3【解析解析】苹果汁中的淡绿色的苹果汁中的淡绿色的Fe2被空气中被空气中的氧气氧化成棕黄色的的氧气氧化成棕黄色的Fe3。【答案答案】A5.下列化合物中，不能由单质直接化合而得到下列化合物中，不能由单质直接化合而得到的是的是()AFeCl2 BFeSCFe3O4 DFeCl3【解析解析】铁单质在点燃条件下可以和铁单质在点燃条件下可以和Cl2反应反应生成生成FeCl3，和，和O2反应生成反应生成Fe3O4，在加热条件下，在加热条件下可以和可以和S反应生成反应生成FeS。【答案答案】A6.世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质
24、量。位于规划区的一座大型炼钢厂搬迁后，附近居量。位于规划区的一座大型炼钢厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有计这一空气污染物可能含有()AFeO粉尘粉尘BP2O5粉尘粉尘CFe2O3粉尘粉尘 DSiO2粉尘粉尘【解析解析】Fe2O3呈棕红色，故炼钢厂产生的呈棕红色，故炼钢厂产生的棕红色烟雾是棕红色烟雾是Fe2O3所致。所致。【答案答案】C7.下列离子的检验方法合理的是下列离子的检验方法合理的是()A.向某溶液中滴入向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含溶液呈红色，说明不含Fe2B.向某溶液中通入向某
25、溶液中通入Cl2，然后再加入，然后再加入KSCN溶液变红色，溶液变红色，说明原溶液中含有说明原溶液中含有Fe2C.向某溶液中加入向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有液中含有Fe3D.向某溶液中加入向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有逐渐变为红褐色，说明溶液中含有Fe2，不含有，不含有Mg2【解析解析】A项说明含项说明含Fe3，但不能说明是否含，但不能说明是否含Fe2；B项说明通入项说明通入Cl2后溶液中含有后溶液中含有Fe3，不能说明原溶液中是，不能说明原溶液中是否含有否含
26、有Fe2；因为；因为Mg(OH)2为白色沉淀，为白色沉淀，Fe(OH)2转化为转化为Fe(OH)3时的颜色变化会掩盖其他白色沉淀的现象，所以时的颜色变化会掩盖其他白色沉淀的现象，所以当溶液中含有当溶液中含有Mg2时，会出现同样的上述现象，故时，会出现同样的上述现象，故D项不项不能说明溶液中是否含能说明溶液中是否含Mg2，C选项正确。选项正确。【答案答案】C8.下列离子方程式正确的是下列离子方程式正确的是()A.铁跟铁跟FeCl3溶液反应：溶液反应：FeFe3=2Fe2B.Fe跟稀盐酸反应：跟稀盐酸反应：2Fe6H=2Fe33H2C.FeCl2溶液跟溶液跟Cl2反应：反应：Fe2Cl2=Fe32ClD.Fe(OH)3跟盐酸反应：跟盐酸反应：Fe(OH)33H=Fe33H2O【解析解析】 A A中电荷不守恒，应为：中电荷不守恒，应为：FeFe2Fe2Fe3 3=3Fe=3Fe2 2；B B中违反反应事实，应为：中违反反应事实，应为：FeFe2H2H=Fe=Fe2 2H H2 2；C C中得失电子、电荷均不守恒，中得失电子、电荷均不守恒，应为：应为：2Fe2Fe2 2ClCl2 2=2Fe=2Fe3 32Cl2Cl。【答案答案】D D
