鐵及其化合物導學案(教師版)

#分攪拌、過濾、洗滌得到固體。再將所得固體充分加熱、灼燒，得到紅棕色粉末1.60g。通過計算確定此合金的組成為(填化學式)。已知三氯化鐵的熔點為306°C,沸點為315°C,易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。某學習小組的同學對氯氣與鐵的反應及產(chǎn)物做了如下探究實驗。詼硫酸飽和僭鹽水TOC\o"1-5"\h\z裝置的連接順序為。飽和食鹽水的作用是。反應一段時間后熄滅酒精燈，冷卻后將硬質(zhì)玻璃管及收集器中的物質(zhì)一并快速轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，加入過量的稀鹽酸和少許植物油(反應過程中不振蕩)，充分反應后，進行如下實驗:固體過鍛潢黃色試劑X淡紅色過量深紅色段時間紅色混合物涪液溶液溶液褪去TOC\o"1-5"\h\z淡黃色溶液中加入試劑X生成淡紅色溶液的離子方程式為。淡紅色溶液中加入過量h2O2后溶液紅色加深的原因是。(4)已知紅色褪去的同時有氣體生成，經(jīng)檢驗為02。該小組同學對紅色褪去的原因進行探究。取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液無明顯變化；第二份滴加試劑X,溶液出現(xiàn)紅色；第三份滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。另取同物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液滴加2滴試劑X,溶液變紅，再通入02,無明顯變化。TOC\o"1-5"\h\z實驗①說明；實驗②的目的是；得出結(jié)論：。鐵及其化合物在日常生活中有廣泛應用。⑴寫出Fe(OH)轉(zhuǎn)化為Fe(OH)的化學方程式：23綠磯(FeSO?7H0)是補血劑的原料，易變質(zhì)。TOC\o"1-5"\h\z2檢驗綠磯是否變質(zhì)的試劑是。設(shè)計實驗檢驗綠磯是否完全變質(zhì)。利用綠磯制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下：還燥銖粉(NH.)g還燥銖粉(NH.)g干燥過程主要是為了脫去游離水和結(jié)晶水，過程中會有少量FeCO3?nH2O在空氣中被氧化為FeOOH,該反應的化學方程式為。取干燥的FeCO3樣品12.49g,焙燒，最終得到還原鐵粉6.16g,計算樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量為g。以羰基化合物為載體運用化學平衡移動原理分離提純某納米級活性鐵粉(含有一些不反應的雜質(zhì)),反應裝置如下圖。Fe(s)+5CO(g)=Fe(CO)(g)AH〈05片區(qū)域耳區(qū)域不純鐵粉加熱爐純鐵粉TOC\o"1-5"\h\zT1(填“〉”、“〈”或“=”)T2,判斷理由是。)n鐵及其化合物有重要用途，如聚合硫酸鐵［Fe(OH)(SO3匕］是一種新型高效的混凝劑，而高鐵酸鉀(其2n4m中鐵的化合價為+6)是一種重要的殺菌消毒劑，某課題小組設(shè)計如下方案制備上述兩種產(chǎn)品。請回答下列問題：⑴若A為HO(g),可以得到FeO，寫出Fe與HO(g)反應的化學方程式：。2342若B為NaClO3與稀硫酸，寫出其氧化Fe2+的離子方程式(還原產(chǎn)物為Cl-)：。若C為KNO3和KOH的混合物，寫出其與Fe2O3加熱共融制得高鐵酸鉀的化學方程式并配平:

□膽3□膽3口炸0十口KOH一||+口叫十口—為測定溶液I中鐵元素的總含量，進行實驗：準確量取20.00mL溶液I于帶塞錐形瓶中，加入足量屯02,

調(diào)節(jié)pH〈3，加熱除去過量HO；加入過量KI充分反應后，再用0.1000mol?L-iNaSO標準溶液滴定至終點,22223消耗標準溶液20.00mL。已知：2Fe3++2I-已知：2Fe3++2I-2Fe2++I、2I+2S22O2-2I-+S4O2-6①滴定選用的指示劑為，滴定終點觀察到的現(xiàn)象是②溶液I中鐵元素的總含量為g?L-i。若滴定前溶液中H2O2沒有除盡，所測定的鐵元素的含量將會(填“偏高”“偏低”或“不變”)?！菊n后檢測答案】課時14鐵及其化合物C【解析】A中，氨氣密度小于空氣，用向下排空氣法收集，錯誤；B中，鐵應為電解池的陽極，錯誤；C中，氯氣易溶于氫氧化鈉溶液，正確；D中，產(chǎn)生的氣體為二氧化氮，會與水反應，故不能用該法測氣體的體積。催化刑高福A【解析】①4NH+50二4NO+6HO，NO與水不反應，錯誤；②3Fe+4H0(g)二-Fe0+4H,TOC\o"1-5"\h\z222342高福3H+Fe0—2Fe+3H0,正確；③Al0+2NaOH——2NaAlO+H0,NaAlO+2H0+C0NaHCO+Al(OH)；，錯誤；2232232222233點握④2Na0+2C02NaC0+0，2Na+0'Na0，正確。222232222B【解析】加入氫氧化鈉，因含有鐵離子，可生成紅褐色沉淀，不能檢驗是否含有亞鐵離子，A錯誤；亞鐵離子具有還原性，可與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，高錳酸鉀溶液褪色，可鑒別，B正確；亞鐵離子與KSCN不反應，不能鑒別，只能鑒別鐵離子，C錯誤；亞鐵離子與苯酚不反應，不能鑒別，只能鑒別鐵離子,D錯誤。A【解析】氯氣能夠氧化Fe2+(淺綠色)為Fe3+(棕黃色)，A項正確；B項鋅置換出鐵，鋅逐漸溶解，溶液變?yōu)闊o色，且析出黑色固體鐵，實驗現(xiàn)象錯誤；C項離子方程式錯誤，正確的應為2Fe3++Fe——3Fe2+；D項實驗現(xiàn)象應該是銅粉逐漸溶解，溶液由棕黃色變?yōu)樗{色。C【解析】％不能直接轉(zhuǎn)化為N02,①錯誤；Na0H不能直接生成Na?。，②錯誤。A【解析】葡萄糖溶液與銅離子不反應，不能檢驗，A錯誤；向廢液中滴加硝酸酸化的AgN03溶液，產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀為AgCl,說明廢液中含有Cl-,B正確；向廢液中加少量鐵粉，充分反應后無固體剩余，則發(fā)生Fe+2Fe3+3Fe2+,說明廢液中含有Fe3+,不發(fā)生Fe與銅離子的反應，C正確；向廢液中滴加KSCN溶液，無現(xiàn)象，則溶液中不含F(xiàn)e3+，再加入氯水后溶液呈血紅色，說明廢液中含有Fe2+,D正確。B【解析】該反應中Fe元素化合價由+3價變?yōu)?6價、0元素化合價由-1價變?yōu)?2價，所以氧化鐵是還原劑、過氧化鈉是氧化劑，NaFeO既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，A錯誤、B正確；3molNaO發(fā)生反應，轉(zhuǎn)TOC\o"1-5"\h\z2422移電子的物質(zhì)的量=3molX2X[0-(-1)]=6mol，C錯誤；在NaFe0中Fe為+6價，D錯誤。24C【解析】原溶液中Fe3+、N°3、H+的物質(zhì)的量分別為0.2mol、0.6mol、3mol，加入鐵粉的物質(zhì)的量為0.7mol。NO3在酸性條件下具有強氧化性，氧化性順序：N°3>Fe3+>H+，故首先發(fā)生的反應為O-O-Fe+4H+N3—Fe3++N0f+2H20,N3不足，據(jù)此計算消耗的Fe、H+的物質(zhì)的量分別為0.6mol、2.4mol，生成Fe3+0.6mol，然后發(fā)生反應：Fe+2Fe3+3Fe2+，0.1molFe參與反應生成0.3molFe2+，消耗0.2molFe3+，則溶液中Fe3+的物質(zhì)的量是0.6mol，A項錯誤、C項正確；反應過程中不會產(chǎn)生氫氣，B、D項錯誤。(1)銅〈鐵〈鋁(或Cu〈Fe〈Al)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+2Cu+0+2HSO=2CuS0+2H0TOC\o"1-5"\h\z22442/、AAl0+3Cl+3C2AlCl+3C0Cl23232⑸FeAlSi84【解析】(3)在加熱條件下，溶解氧在酸性條件下將Cu轉(zhuǎn)化為Cu2+，反應的化學方程式為2Cu+0+2HS^-2CuS0+2H0。224420.07g⑸剩余固體為Si，即硅的物質(zhì)的量為28g€mo1-1=0.0025mol，紅棕色粉末為Fe^，則合金中鐵的物質(zhì)1.60g的量為160g€m01-1X2=0.02mol，合金中鋁的質(zhì)量為1.46g-0.07g-0.02molX56g?mol-1=0.27g，物質(zhì)的量為0.01mol，合金中Fe、Al、Si三種元素原子的物質(zhì)的量之比為8：4：1。(1)aghdebcf(2)除去氯氣中的氯化氫氣體(3)①Fe3++3SCN-Fe(SCN)3②雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+(4)SCN-發(fā)生了反應而不是Fe3+發(fā)生反應排除02-H0分解產(chǎn)生的0氧化SCN-的可能H0將SCN-氧化成S422222【解析】(1)濃硫酸具有吸水性能作氯氣干燥劑、堿石灰具有堿性而吸收氯氣、飽和食鹽水吸收氯化氫而抑制氯氣溶解，裝置排列順序為氣體的制取一洗氣一干燥一氯氣和鐵的反應一尾氣處理，所以裝置連接順序為afg—h—dfe—b—cff。(3)①Fe3+和KSCN反應生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈紅色，離子方程式為Fe3++3SCN-—Fe(SCN)3。②Fe2+被屯02氧化生成Fe3+，從而增大Fe3+濃度，溶液顏色加深。(4)根據(jù)①滴加FeCl3溶液無明顯變化，說明SCN-發(fā)生了反應而不是Fe3+發(fā)生反應，滴加稀鹽酸和BaCl?溶液，產(chǎn)生白色沉淀,說明生成了S；根據(jù)②另取同物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液滴加2滴試劑X,溶液變紅，再通入02,無明顯變化，說明02不能氧化SCN-，所以氧化SCN-的為雙氧水。(1)4Fe(0H)+0+2H0——4Fe(0H)2223KSCN溶液取樣品溶于水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，如溶液褪色，則表示樣品沒有完全變質(zhì)(或滴加鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，則樣品沒有完全變質(zhì))①4FeC0?nH0+04Fe00H+4C0+(4n-2)H0②0.8932222＜鐵粉和一氧化碳化合成羰基合鐵時放出熱量，低溫有利于合成羰基合鐵，羰基合鐵易揮發(fā)，雜質(zhì)殘留在玻璃管左端；當羰基合鐵揮發(fā)到較高溫度區(qū)域t2時，羰基合鐵分解，純鐵粉殘留在右端，一氧化碳循環(huán)利用【解析】(1)Fe(0H)與氧氣和水反應生成Fe(0H),化學方程式：4Fe(0H)+0+2H0——4Fe(0H)。TOC\o"1-5"\h\z232223(2)綠磯(FeS0?7H0)易變質(zhì)，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,檢驗綠磯是否變質(zhì)的試劑是KSCN溶液；檢驗綠磯是否完2全變質(zhì)即檢驗樣品中是否存在Fe2+，可利用Fe2+的還原性進行檢驗或用鐵氰化鉀溶液檢驗。⑶①依據(jù)氧化還原反應得失電子守恒和原子守恒，寫出化學方程式：4FeC0?nH0+04Fe00H+4C0+(4n-2)H0。②設(shè)樣品中FeC0的物質(zhì)的量為xmol,Fe00H的物質(zhì)的量為ymol,3222236.16則116x+89y=12.49,x+y=56，解得y=0.01，樣品中雜質(zhì)Fe00H的質(zhì)量為0.89g。(1)3Fe+4H0(g)——Fe0+4H2342/、O-一6Fe2++Cl3+6H+6Fe3++Cl-+3H021342KFe032H0242淀粉溶液由藍色變?yōu)闊o色且保持半分鐘不變色5.6偏高【解析】(2)根據(jù)題中流程可知，四氧化三鐵與硫酸反應生成硫酸鐵、硫酸亞鐵，在溶液I中含有亞鐵離子，酸性條件下，Cl°3氧化Fe2+為Fe3+,本身被還原為C1-,根據(jù)化合價升降相等配平:6Fe2++ClO3+6H+—6Fe3++Cl-+3HO。2⑶生成物有KFeO，根據(jù)元素守恒應還有水生成，再根據(jù)得失電子守恒、質(zhì)量守恒配平:TOC\o"1-5"\h\z24FeO+3KNO+4K0H——2KFeO+3KNO+2H0。2332422①