化學(xué)-人教版-必修1-20-21版：3.2.3 鐵的重要化合物（創(chuàng)新設(shè)計）

第3課時鐵的重要化合物學(xué)習目標核心素養(yǎng)建構(gòu)1.認識鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.掌握Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法及相互轉(zhuǎn)化。3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備方法。[知

識

梳

理]一、鐵的氧化物和氫氧化物1.鐵元素的存在鐵在地殼中含量僅次于氧、硅和________，居第________位，主要以________價和________價化合物的形式存在。鋁四＋2＋32.鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗稱－_______

_____________

顏色和狀態(tài)____色粉末____色粉末____色晶體鐵的價態(tài)____價____價＋2價、＋3價水溶性_______

_______

_______與鹽酸反應(yīng)(離子方程式)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===________________Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O與CO的反應(yīng)鐵紅磁性氧化鐵黑紅棕黑＋2＋3不溶不溶不溶2Fe3＋＋3H2O[微自測]1.判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)Fe3O4中化合價有＋2和＋3價，為混合物。(

)(2)FeO在空氣中加熱生成Fe2O3。(

)(3)磁鐵礦的主要成分為Fe3O4。(

)(4)FeO和Fe2O3均為堿性氧化物。(

)(5)Fe3O4與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。(

)答案(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)√3.鐵的氫氧化物化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色和溶解性

______________________

______________________

穩(wěn)定性在空氣中易轉(zhuǎn)化為____________________________________

與鹽酸反應(yīng)(離子方程式)Fe(OH)2＋2H＋===________________Fe(OH)3＋3H＋===________________白色固體，不溶于水紅褐色固體，不溶于水Fe(OH)3Fe2＋＋2H2OFe3＋＋3H2O制備Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓轉(zhuǎn)化化學(xué)方程式4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3現(xiàn)象白色沉淀迅速變?yōu)開_____色，最終變?yōu)開_____色灰綠紅褐[微自測]2.關(guān)于制備純凈的Fe(OH)2說法正確的是________。A.Fe2＋溶液必須是新制的并放入鐵粉B.制備純凈的Fe(OH)2時用加熱煮沸過的NaOH溶液C.裝NaOH溶液的滴管末端插入試管內(nèi)的液面以下D.在液面上加植物油或苯進行液封解析A.Fe2＋溶液必須是新制的并放入鐵粉，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋，正確；B.除去溶液中溶解的O2，方法是加熱煮沸NaOH溶液，正確；C.滴管末端插入試管內(nèi)的液面以下，正確；D.必要時可在液面上加植物油或苯進行液封，正確。答案ABCD二、鐵鹽和亞鐵鹽銅鹽1.鐵鹽和亞鐵鹽(1)Fe2＋和Fe3＋的檢驗：紅色紅色(2)Fe2＋與Fe3＋的轉(zhuǎn)化：①實驗及現(xiàn)象：溶液由棕黃色變?yōu)開_______―→溶液________________―→溶液變成________。淺綠色無明顯變化紅色2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3澄清[微自測]3.下列選項中對實驗Ⅰ～Ⅳ的實驗現(xiàn)象的描述正確的是(

)A.實驗Ⅰ：產(chǎn)生紅褐色沉淀B.實驗Ⅱ：溶液變紅C.實驗Ⅲ：放出大量氣體D.實驗Ⅳ：先出現(xiàn)白色沉淀，后沉淀溶解解析實驗Ⅰ中，向沸水中滴加少量的氯化鐵飽和溶液，會產(chǎn)生紅褐色的氫氧化鐵膠體，A項錯誤；實驗Ⅱ中，硫氰化鉀溶液滴加到氯化亞鐵溶液中，溶液不變色，B項錯誤；實驗Ⅲ中，鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，不會放出大量氣體，C項錯誤；實驗Ⅳ中，氫氧化鈉溶液滴入到氯化鋁溶液中，先生成白色沉淀氫氧化鋁，氫氧化鈉過量后，氫氧化鋁又溶解轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉，D項正確。答案D2.銅鹽(1)物理性質(zhì)：硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等銅鹽可______于水；銅綠的主要成分是______________，其難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)：①銅的化學(xué)性質(zhì)________，使用銅器皿比較安全。②銅鹽屬于重金屬鹽，都有毒，原因是銅離子能與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)________而失去生理活性。溶Cu2(OH)2CO3不活潑變性[微自測]4.把等物質(zhì)的量的Cu、Fe粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反應(yīng)，然后取出部分溶液(忽略水電離出的離子)。(1)若滴加一滴KSCN溶液，溶液顯紅色，則溶液中可能存在的離子有________。(2)若滴加一滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，則溶液中一定存在的離子有________，可能存在的金屬粉末有________。(3)若加入的金屬全部溶解，則溶液中n(Cu2＋)∶n(Fe2＋)＝________。(4)若(3)反應(yīng)后的溶液中有三種金屬離子，欲從中回收Cu和FeCl3，需要用到的試劑有(按反應(yīng)順序填寫)________。解析還原性：Fe＞Cu，故Fe3＋優(yōu)先與Fe反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，然后與Cu反應(yīng)：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(1)若滴加KSCN溶液顯紅色，說明Fe3＋過量，則Cu、Fe粉均已溶解，故溶液中的離子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－。(2)若滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，則Fe3＋已完全反應(yīng)，溶液中一定存在的離子是Fe2＋、Cl－，金屬粉末可能是Fe、Cu的混合物，也可能只有Cu。(3)通過反應(yīng)方程式分析，等物質(zhì)的量的Cu、Fe粉完全溶解，所產(chǎn)生的n(Cu2＋)∶n(Fe2＋)＝1∶5。(4)為從溶液中提取Cu，應(yīng)向溶液中加入過量鐵粉：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；然后用鹽酸溶解過量的鐵粉：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；過濾后，得到Cu，再向濾液中加入新制氯水即可得到FeCl3：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。答案(1)Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－(2)Fe2＋、Cl－

Fe、Cu(或Cu)(3)1∶5

(4)Fe、稀鹽酸、新制氯水探究一

Fe(OH)2的制備[探究素材]制備Fe(OH)2時選擇的反應(yīng)物應(yīng)滿足能提供Fe2＋和OH－的試劑。Fe(OH)2在空氣中易被氧化，制備Fe(OH)2時由生成的白色Fe(OH)2沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色Fe(OH)3。從物質(zhì)類別推理Fe(OH)2的制備方法[探究題目]1.下圖中不能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是(

)解析因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出裝置中的氧氣或空氣。A、B原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排凈，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中；D中FeSO4溶液上方加一層苯可阻止空氣進入；C由于空氣中的氧氣與Fe(OH)2直接接觸，能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀。答案C探究二

Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化——“鐵三角”從“價－性”關(guān)系建構(gòu)Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化[探究素材]Fe2＋、Fe3＋、Fe的相互轉(zhuǎn)變——“鐵三角”1.Fe只具有還原性，可以被氧化劑氧化為Fe2＋、Fe3＋2.Fe2＋既具有氧化性又具有還原性3.Fe3＋具有較強氧化性，可被還原為Fe2＋或Fe[探究題目]2.已知A是一種常見金屬，F(xiàn)是一種紅褐色沉淀。試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問題。(1)寫出A、C、F、G的化學(xué)式：A.________；C.________；F.________；G.________。(2)檢驗D中陽離子的方法為___________________________________。(3)保存C溶液時要加固體A的原因是_____________________________。(4)寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式：①D→C：_____________________________________________。②C→D：_____________________________________________。(5)寫出E―→F的化學(xué)方程式：________________________________。解析根據(jù)F是紅褐色沉淀知F是Fe(OH)3，從而推知A為Fe，B為Fe3O4，C是FeCl2，D是FeCl3，E為Fe(OH)2，F(xiàn)為Fe(OH)3，G為Fe2O3，X為H2。答案(1)Fe

FeCl2

Fe(OH)3

Fe2O3(2)取D溶液少許于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含F(xiàn)e3＋(3)防止Fe2＋被O2氧化(4)①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(5)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3從“價－性”關(guān)系建構(gòu)離子共存的判斷解析A項，KNO3在酸性條件下能氧化Fe2＋；B項，ClO－能氧化Fe2＋；C項，F(xiàn)e3＋在堿性條件下生成沉淀，不能存在。答案D[探究素材]1.FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。2.FeCl2溶液(FeCl3)：加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾。3.FeSO4溶液(CuSO4)：加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾。4.Fe粉(鋁)、Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾。從物質(zhì)轉(zhuǎn)化解決除雜問題[探究題目]4.要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3雜質(zhì)，可行的方法是(

)A.滴入KSCN溶液 B.通入氯氣C.加入適量銅粉并過濾 D.加入適量鐵粉并過濾解析KSCN溶液只能檢驗Fe3＋的存在，不能用來除去雜質(zhì)，A錯誤；通入氯氣將FeCl2氧化為FeCl3，B錯誤；加入銅粉發(fā)生Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，引入新雜質(zhì)Cu2＋，C錯誤；加入鐵粉發(fā)生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，過濾除去剩余鐵粉，得到純凈FeCl2溶液，D正確。答案D探究三

Fe3＋、Fe2＋的檢驗基于“價－性”關(guān)系形成檢驗的認知模型[探究素材]Fe3＋、Fe2＋的檢驗

Fe2＋Fe3＋(1)觀察法淺綠色棕黃色[探究題目]5.下列離子的檢驗方法合理的是(

)A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2＋B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液，溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2＋C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋

D.向某溶液中加入NaOH溶液，得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋解析A項，加入KSCN后