2018年秋高中化學(xué) 初高中銜接 專題17 鐵的重要化合物學(xué)案.doc

專題17 鐵的重要化合物【知識(shí)回放】鐵在地殼中的含量?jī)H次于 、 和 ，具第 位，主要以 和 形式存在。在Fe2O3中鐵的化合價(jià)是 ，F(xiàn)eO中鐵的化合價(jià)是 ，F(xiàn)e3O4中鐵的化合價(jià)是 ?！敬鸢浮垦?硅 鋁 4 +2 +3 +3 +2 +2 和 +3【新知精講】一、鐵的重要化合物1.鐵的含量及存在形態(tài)(1)含量:鐵在地殼中的含量?jī)H次于氧、硅和鋁,居第四位。(2)形態(tài):鐵的主要化合價(jià)為+2、+3,在地殼中主要是以化合物的形式存在。2.鐵的氧化物名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵鐵的化合價(jià)+2+3+2、+3顏色黑色紅棕色黑色溶解性不溶不溶不溶穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定氧化物類別堿性氧化物堿性氧化物復(fù)雜氧化物與鹽酸反應(yīng)的離子方程式FeO+2H+=Fe2+H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O、Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O用途氧化鐵:紅色油漆、涂料、煉鐵原料3.鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3顏色白色紅褐色溶解性不溶不溶穩(wěn)定性在空氣中易轉(zhuǎn)化為Fe(OH)32Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O與鹽酸反應(yīng)(離子方程式)Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O制備(離子方程式)Fe2+2OH-=Fe(OH)2Fe3+3OH-=Fe(OH)3轉(zhuǎn)化化學(xué)方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3現(xiàn)象白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色4.鐵鹽、亞鐵鹽(1)Fe3+的檢驗(yàn):(2)Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化:Fe2+Fe3+寫出下列反應(yīng)的離子方程式:FeCl3溶液與鐵粉:2Fe3+Fe=3Fe2+;FeCl2溶液與氯水:2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-。(3)鐵鹽的凈水作用:鐵鹽在天然水中可生成Fe(OH)3膠體,和水中的懸浮物形成絮狀不溶物沉降下來(lái)。二、銅鹽1.銅屬于重金屬,化學(xué)性質(zhì)不活潑,使用銅器皿比較安全。2.硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等銅鹽易溶于水,都有毒。3.銅綠的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其難溶于水?！究茖W(xué)探究】探究一 “鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析問(wèn)題導(dǎo)引1.FeCl3溶液中逐漸加入鋅粉的反應(yīng)情況如何?提示FeCl3溶液逐漸加入鋅粉,開(kāi)始FeCl3溶液過(guò)量,首先發(fā)生2Fe3+Zn=2Fe2+Zn2+,當(dāng)鋅粉過(guò)量后發(fā)生Fe2+Zn=Fe+Zn2+。2.金屬陽(yáng)離子被還原一定得到金屬單質(zhì)嗎?提示 不一定。Fe3+被還原可以生成Fe,也可以被還原生成Fe2+。探究二 Fe3+和Fe2+的檢驗(yàn)、提純問(wèn)題導(dǎo)引1.若先加少量氯水,再加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色,能否證明溶液中含有Fe2+?提示 不能,因?yàn)槿粼芤褐泻蠪e3+,也會(huì)有同樣的現(xiàn)象,不能確定原溶液中一定含有Fe2+。2.若Fe2(SO4)3溶液中可能含有Fe2+,用何種方法檢驗(yàn)Fe2+是否存在?提示 選用酸性KMnO4溶液,Fe2+可使紫色的酸性KMnO4溶液褪色?！局攸c(diǎn)突破】1.Fe、Fe2+ 、Fe3+性質(zhì)（1）Fe只有還原性,可以被氧化成+2價(jià)或+3價(jià)的鐵如Fe+2H+=H2+Fe2+2Fe+3Cl22FeCl33Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2（2）Fe2+既有氧化性又有還原性如2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- Zn+Fe2+=Fe+Zn2+（3）Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性,可被還原為+2價(jià)或0價(jià)的鐵如2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+3CO+Fe2O3 2Fe+3CO22.Fe3+、Fe2+檢驗(yàn)（1）Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn)方法Fe2+Fe3+觀察法淺綠色棕黃色加堿(NaOH)法現(xiàn)象:白色沉淀灰綠色紅褐色沉淀反應(yīng):Fe2+2OH-=Fe(OH)2(白色)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色)現(xiàn)象:紅褐色沉淀應(yīng):Fe3+3OH-=Fe(OH)3(紅褐色)加鹽(SCN-)法現(xiàn)象:加入KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,再滴入氯水變成紅色溶液反應(yīng):2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3(紅色)現(xiàn)象:加入KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色反應(yīng):Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3(紅色)（2）Fe3+與Fe2+檢驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng)根據(jù)Fe3+、Fe2+的顏色利用觀察法檢驗(yàn)Fe3+、Fe2+時(shí),適用于濃度較大時(shí),若溶液較稀,離子濃度較小,易產(chǎn)生干擾,一般不用此法檢驗(yàn)。利用KSCN檢驗(yàn)Fe2+時(shí),要注意加入試劑的順序,即先加入KSCN溶液,再加入氯水,以免發(fā)生誤檢。Fe3+與SCN-作用后的“溶液”顯紅色,注意并不是“沉淀”。【典題探究】典例1已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化試回答:(1)B的化學(xué)式:、D的化學(xué)式: 。(2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式:。(3)常用檢驗(yàn)G中的陽(yáng)離子,其現(xiàn)象為 。(4)向G溶液加入A的有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 ?！敬鸢浮?(1)FeCl2KCl (2)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(3)KSCN溶液棕黃色溶液變?yōu)榧t色溶液(4)2Fe3+Fe=3Fe2+變式訓(xùn)練1-1按下圖要求寫出下列三個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式,屬于離子反應(yīng)的只寫出離子方程式。(1)BC+D: ;(2)EF: ;(3)FD: ?！敬鸢浮?(1)Fe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(3)Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O變式訓(xùn)練1-2除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,最好的辦法是()A.加入氫氧化鈉溶液B.通入氯氣C.加入銅粉D.加入鐵粉【答案】:D【解析】:要實(shí)現(xiàn)“Fe3+Fe2+”的轉(zhuǎn)化,需要加入還原劑,且不引入新的雜質(zhì)離子,最好的辦法是加入足量鐵粉充分反應(yīng)后過(guò)濾,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2FeCl3+Fe=3FeCl2。變式訓(xùn)練1-3下列關(guān)于Fe2+和Fe3+的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.Fe2+的水溶液為淺綠色B.Fe3+的水溶液為黃色C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有還原性D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出現(xiàn)紅色沉淀【答案】:D【解析】:Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,生成紅色可溶性物質(zhì),不是紅色沉淀。典例2向某溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后,無(wú)明顯變化。當(dāng)再滴入幾滴新制氯水后,混合溶液變成紅色,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.該溶液中一定含有SCN-B.氧化性:Fe3+>Cl2C.Fe2+與SCN-不能形成紅色物質(zhì)D.Fe2+被氧化為Fe3+【答案】:B變式訓(xùn)練2-1要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+,而可能含有Fe2+,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作的最佳順序?yàn)?)加入足量氯水加入足量酸性KMnO4溶液加入少量KSCN溶液A.B.C.D.【答案】:C【解析】:先加入少量KSCN溶液,若無(wú)紅色,證明無(wú)Fe3+,然后加足量的氯水,若出現(xiàn)紅色,說(shuō)明有Fe2+存在。不用加入足量酸性KMnO4溶液的原因是酸性KMnO4溶液是紫紅色的溶液,干擾Fe2+檢驗(yàn)。變式訓(xùn)練2-2硫酸亞鐵緩釋片可以補(bǔ)鐵、防治貧血,但存放不當(dāng)很容易變質(zhì),藥片中的Fe2+被氧化生成Fe3+。若將藥片配成溶液,需使用剛剛煮沸過(guò)又冷卻的蒸餾水,原因是。實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)Fe3+,除了可以用堿外,常用的試劑是(填化學(xué)式),若,則證明有Fe3+。【答案】:防止水中溶解的氧氣氧化Fe2+KSCN溶液變成紅色【解析】:硫酸亞鐵緩釋片溶于水時(shí),藥片中的Fe2+易被水中溶解的O2氧化為Fe3+,因此將藥片配成溶液時(shí),應(yīng)預(yù)先將蒸餾水煮沸,以除去水中溶解的O2;檢驗(yàn)Fe3+,還可以用KSCN溶液,Fe3+與SCN-發(fā)生反應(yīng)使溶液變紅色。變式訓(xùn)練2-3下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色,說(shuō)明不含F(xiàn)e2+B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液變紅色,說(shuō)明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液,得到紅褐色沉淀,說(shuō)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(shuō)明溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+【答案】:C