高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物学案

第三章  铁 金属材料

   第一节 铁及其化合物

 第2课时

【学法指导】

1.从分类的角度学习铁的氢氧化物的性质。

2.分析并掌握Fe2+与Fe3+相互转化原理、Fe2+和Fe3+的检验方法。

3.了解铁及其化合物之间的转化关系。

【基础梳理】

一、铁的氢氧化物

1.氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备

☑思考讨论一

1.强氧化亚铁实际是白色的固体，为什么在实验中几乎观察不到白色，而最终沉淀又变成了红褐色呢？

2.欲制取Fe(OH)2应该注意什么问题？实验时如何操作？

总结：(1)Fe2+极易被氧化，所以FeSO4溶液要现配现用。

(2)为了防止Fe2+被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，尽可能除去O2。

(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。

(4)为防止Fe2+被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或苯等有机物，以隔绝空气。

二、铁盐和亚铁盐

1.铁盐和亚铁盐的鉴别

2.Fe3+、Fe2+的检验

Fe3+的检验：                                      。

Fe2+的检验：                                                                  。

3.Fe2+和Fe3+的转化

【实验•设计】设计实验，实现Fe2+和Fe3+的相互转化，并证明。

［设计思路］

(1)FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液

(2)新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液

(3)铁粉、铜粉、Vc

［现象及结论］

——FeCl2

——FeCl3

【学以致用】实验室配制的FeCl2或FeSO4溶液时，如何防止溶液变质？

3.利用覆铜板制作图案

▷重难点剖析1   氢氧化亚铁和氢氧化铁的对比

【典型例题1】稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量的NaOH溶液，放置片刻，整个过程中观察到的颜色变化是（              ）

A.无色、灰绿色、红褐色

B.无色、浅绿色、白色、灰绿色、红褐色

C.灰绿色、红褐色、蓝色

D.灰绿色、白色、浅绿色、灰绿色、红褐色

答案：B

解析：、、和依次为无色、浅绿色白色和红褐色。

【典型例题2】将露置在空气中加热灼烧,所得到的固体为(   )

A.FeO  B.     C.  D.

答案：B

解析：因极易被空气中的氧气氧化，当露置于空气中时，首先转化为，然后受热分解生成和。

▷重难点剖析2  铁及其化合物间的转化

【典型例题3】下列离子方程式正确的是(   )

A.将氨水滴入溶液中:

B.氧化铁与盐酸反应:

C.向溶液中加入铁粉

D.向氯化亚铁溶液中通入

答案：B

解析：A项，为弱碱，不能拆写成离子形式；C项，电荷不守恒，正确的离子方程式为；D项，电荷不守恒，正确的离子方程式为

【典型例题4】已知A为常见的金属单质，根据如下所示的转化关系，回答下列问题。

（1）确定化学式:A为              ，C为             ，D为            ，E为         ，F为              。

（2）写出反应⑧的化学方程式和反应④、⑤的离子方程式。

⑧                       ;

④                       ;

⑤                         。

答案：（1）Fe；；；；

（2）；；

解析： （1）根据“红褐色固体F”，就可迅速判断出F是。从而得出A为Fe，B 为，继而推出 D 为, C 为， E 为。 反应④: 。

反应⑤：。

反应⑧: 。

【课后练习】

1.不能证明的氧化性的事实是（   ）

A.硫酸铁溶液可溶解铁粉

B.常用氯化铁溶液溶解含铜的印刷电路板

C.含的溶液遇到KSCN溶液时变成红色

D.往氯化铁溶液中通入可出现浑浊

2.制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”。铜被氯化铁溶液腐蚀的方程式为；溶液也能与铁反应；当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，烧杯底部不可能出现的是（   ）

A.有铁无铜 B.有铜无铁 C.有铁有铜 D.无铁无铜

3.下列反应结束后，向其中滴加KSCN溶液，溶液变成红色的是（   ）

A.溶液与过量Zn粉    B.溶液与过量铜片

C.溶液与过量铁粉      D.铁锈与过量稀盐酸

4.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。

甲组：检验含的溶液中是否含有。

乙组：检验含的溶液中是否含有。

下列能够达到实验目的的是（ ）

A.A B.B C.C D.D

5.将铁粉放入盐酸、溶液、溶液、溶液组成的混合液中，充分反应后， 铁粉有剩余，则此时溶液中含有的大量阳离子是（      ）

A.和 B.和 C.和 D.和

6.为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案及现象不正确的是（   ）

A.④ B.③ C.③④ D. ①②③④⑤

7.为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是（ ）

A.溶液（):加入过量铁粉，过滤

B.溶液():通入过量的气体

C.固体（）：加热固体至质量不再减少

D.溶液():加入适量的溶液

8.下列有关的性质及应用的说法，正确的是          (填序号)。

①向溶液中滴加溶液， 溶液显红色

②向2mL 0.1的 溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液，黄色 逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变，说明还原性：

③将NaOH浓溶液滴加到饱 和溶液中制备胶体

④向溶液中加入过量铁粉:

⑤与在酸性溶液中的反应:

9.实验室用和烧碱制备,为使生成的产物不被氧化,下列说法错误的是(   )

A.配制溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸

B.可在溶液的上面加一层苯,以隔绝空气

C.向溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入到试管中

D.产生沉淀后,不能振荡试管

10.框图中甲、乙为单质，其余均为化合物，B为常见液态化合物，A为淡黄色固体，F、G所含元素相同且均为氯化物，G遇KSCN溶液显红色。

请问答下列问题：

（1）反应①-⑤中，既属于氧化还原反应又属于化合反应的是____________（填序号）。

（2）反应⑤的化学方程式为__________________________

（3）甲与B反应的离子方程式___________________________

（4）在实验室将C溶液滴入F溶液中，观察到的现象是______________________

（5）在F溶液中加入等物质的量的A，发生反应的总的离子方程式为：_____________________________

【答案及解析】

1.答案：C

解析：硫酸铁溶液可溶解铁粉，反应的离子方程式为，属于氧化还原反应，作氧化剂，表现氧化性，故A能证明；氯化铁溶液溶解含铜的印刷电路板，反应的离子方程式为，属于氧化还原反应，作氧化剂，表现氧化性，故B能证明；含的溶液遇到KSCN溶液时变成红色，反应的离子方程式为，为络合反应，故C不能证明；往氯化铁溶液中通入可出现浑浊，反应的化学方程式为，属于氧化还原反应，作氧化剂，表现氧化性，故D能证明。

2.答案：A

解析：由可知还原剂为Cu，中还原剂为Fe，根据金属活动性顺序，铁的金属活动性强于铜，因此铁的还原性强于铜。则向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，一定是铁优先与铁离子反应，则①有铁必有铜，②当铁完全反应后，铜开始反应，③氯化铁过量时，铁和铜都完全反应，即不会出现有铁无铜的情况，答案选A。

3.答案：D

解析：A项中发生反应,溶液中不再含有Fe元素,A错误。B项中发生反应，溶液中含有, B错误。C项中发生反应,溶液中只含有，C错误。D项中发生反应,溶液中含有, D正确。

4.答案：B

解析：甲组，在存在的条件下检验,要排除的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与发生有明显现象的反应；二是与不反应。只有酸性溶液符合条件:,实验现象是紫色变浅(或褪去)。乙组，在存在的条件下检验，用KSCN溶液检验，无干扰。

5.答案：B

解析：混合溶液中加入铁粉发生如下反应：，，，由于铁粉有剩余，故此时溶液中阳离子主要有和。

6.答案：C

解析：③不反应，实验方案及现象均错误；④检验的是,与的性质无关。

7.答案：D

解析：Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，则加过量铁粉、过滤，即可除去溶液中的杂质，A项正确；通入过量的气体,反应的化学方程式是，则通入过量的气体，可除去溶液中的，B项正确；碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，则可以用加热法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠，C项正确；加入适量的溶液，与反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，引入了新的杂质，D项错误。

8.答案：②⑤

解析：溶液中含，用于检验向溶液中滴加溶液，溶液不会显红色，①错误；向溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液，发生的反应为加KSCN溶液颜色不变，说明与 Fe反应完全，还原性②正确；NaOH浓溶液滴加到 饱和溶液中，生成难溶于水的沉淀，应将饱和溶液滴加到沸水中制备胶体，③错误;④离子方程式前后不符合电荷守恒，错误；所给离子方程式满足电 子守恒、电荷守恒且符合实际，⑤正确。

9.答案：C

解析：A项,和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保在无氧环境中生成，正确;B项，在溶液的上面加一层苯，以隔绝空气，防止氧气溶入,正确;C项，向溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入到溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气，错误;D项，产生沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化,正确。

10.答案：（1）①⑤；
（2）
（3）
（4）先生成白色沉淀，然后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
（5）

解析：

（1）根据以上分析可知5个反应中，既属于氧化还原反应又属于化合反应的是①和⑤。

（2）反应⑤的化学方程式为。

（ 3）钠与水反应的离子 方程式为。

（4）在实验室将氢氧化钠溶液滴入氯化亚铁溶液中，观察到的现象是产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。

（5）由于过氧化钠具有强氧化性，可以把亚铁离子氧化为铁离子，则根据原子守恒和电子得失守恒可知发生反应的总离 子方程式为