鐵的重要化合物省賽一等獎(jiǎng)

2019年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)1常見(jiàn)變價(jià)金屬及價(jià)態(tài)：鐵，2、3價(jià)，銅，1、2價(jià)，2強(qiáng)還原性物質(zhì)保存注意事項(xiàng)，隔絕空氣3鐵銹的主要成分是三氧化二鐵，鐵絲在純氧中燃燒生成黑色的四氧化三鐵，4硫酸銅及其晶體，硫酸銅粉末是白色，硫酸銅晶體俗名南方也就是板房為藍(lán)色晶體，第3課時(shí)鐵的重要化合物1了解鐵的重要氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用2了解鐵的氫氧化物的制備與性質(zhì)3掌握亞鐵離子和三價(jià)鐵離子的轉(zhuǎn)化，亞鐵離子和三價(jià)鐵離子的檢驗(yàn)一、鐵的主要化合物1鐵的含量及存在形態(tài)：1鐵在地殼中的含量?jī)H次于___________，位居第四位。2鐵元素的化合價(jià)主要為_(kāi)______價(jià)，在自然界中主要以_______形式存在。氧、硅、鋁2、3化合態(tài)2鐵的氧化物：1物理性質(zhì)。名稱(chēng)氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式______________俗名________________鐵元素的化合價(jià)_____________顏色、狀態(tài)黑色粉末_____色粉末___色晶體溶解性都不溶于水FeOFe2O3Fe3O4鐵紅磁性氧化鐵232、3紅棕黑【聯(lián)想】Fe2O3常用作紅色油漆和涂料，是赤鐵礦的主要成分。2化學(xué)性質(zhì)。①穩(wěn)定性。Fe2O3、Fe3O4較穩(wěn)定；FeO不穩(wěn)定，受熱能氧化為_(kāi)____。②與酸反應(yīng)。與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：FeO：__________________Fe2O3：______________________Fe3O4：__________________________Fe3O4FeO2H====Fe2H2OFe2O36H====2Fe33H2OFe3O48H====Fe22Fe34H2O3鐵的氫氧化物：1物理性質(zhì)。Fe(OH)2Fe(OH)3顏色、狀態(tài)___色固體_____色固體溶解性___溶于水白紅褐難2化學(xué)性質(zhì)。①不穩(wěn)定性：FeOH2在空氣中易轉(zhuǎn)化為_(kāi)______，化學(xué)方程式：___________________________；反應(yīng)現(xiàn)象：白色沉淀迅速變?yōu)開(kāi)____色，最終變?yōu)開(kāi)____色。FeOH3受熱易發(fā)生分解，化學(xué)方程式是_____________________。FeOH34FeOH2O22H2O====4FeOH3灰綠紅褐2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O△====【注意】制備FeOH2時(shí)一定要避免FeOH2與空氣中氧氣的接觸。②與鹽酸反應(yīng)書(shū)寫(xiě)離子方程式。FeOH2：_______________________。FeOH3：_______________________。3制備寫(xiě)出離子方程式。制備FeOH2：_____________________。制備FeOH3：_____________________。FeOH22H====Fe22H2OFeOH33H====Fe33H2OFe22OH-====FeOH2↓Fe33OH-====FeOH3↓4鐵鹽和亞鐵鹽：1Fe3、Fe2的檢驗(yàn)。紅色紅色2Fe2與Fe3的轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液由棕黃色→_____色→溶液___________→溶液變成_____淺綠無(wú)明顯變化紅色離子方程式________________；______________________結(jié)論

2Fe3Fe====3Fe22Fe2Cl2====2Fe32Cl-【注意】Fe只有還原性；Fe2既有還原性，又有氧化性；Fe3只有氧化性。二、銅鹽1物理性質(zhì)：1銅元素的焰色反應(yīng)為綠色。2硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等銅鹽溶于水。3銅暴露在潮濕空氣中會(huì)生銹，銅綠的主要成分是___________。Cu2OH2CO32化學(xué)性質(zhì)：1銅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，使用銅質(zhì)器皿比較安全。2銅鹽屬于_______鹽，都有毒，原因是銅離子能與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性而失去生理活性。重金屬【自我小測(cè)】1下列物質(zhì)的主要成分正確的是A赤鐵礦：Fe3O4 B銅綠：Cu2OH2CO3C磁鐵礦：Fe2O3 D明礬：AlSO42B溶液后變紅，說(shuō)明該溶液中存在ANO3- 3CSO42- 2B3，下列試劑可選的是A鹽酸 B硫酸C氫氧化鈉溶液 D氨水COH2露置在空氣中加熱灼燒所得的產(chǎn)物為 34 OH3B4溶液時(shí)，為防止FeSO4被氧化而變質(zhì)，常在溶液中加入少量的A鋅粉 B鐵粉C硫酸鐵 D鹽酸B6下列說(shuō)法正確的是A銅的化學(xué)性質(zhì)活潑，不宜用銅制作盛食品的器皿B銅的導(dǎo)電能力不如鋁2有氧化性，所以用CuSO4來(lái)配制農(nóng)藥2能使蛋白質(zhì)變性，所以銅鹽溶液有毒D一、Fe、Fe2、Fe3的相互轉(zhuǎn)化——“鐵三角”思考探究：鐵元素有三種價(jià)態(tài)：0價(jià)、2價(jià)和3價(jià)，這三種價(jià)態(tài)的鐵在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，我們稱(chēng)之為鐵三角：分析上圖，思考下列問(wèn)題：1不同價(jià)態(tài)鐵元素之間轉(zhuǎn)化的條件是什么？2實(shí)驗(yàn)室制取FeCl2溶液時(shí)為什么要加入少量鐵屑？【總結(jié)歸納】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既有氧化性又有還原性：如2Fe2Cl2=2Fe32Cl-nFe2=Fen2。3具有較強(qiáng)的氧化性，可被還原為2價(jià)或0價(jià)的鐵：如2Fe3Cu=2Fe2Cu2，3COFe2O32Fe3CO2。【拓展深化】“鐵三角”的應(yīng)用(1)判斷離子共存。①Fe3+與I-、S2-、HS-等因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。②Fe2+與S2-、ClO-、、（含H+）等離子因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。2除雜或凈化。主要物質(zhì)雜質(zhì)除雜質(zhì)劑和方法Fe3+Fe2+加入H2O2Fe2+Fe3+加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾Fe2+Cu2+加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾【題組過(guò)關(guān)】3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得溶液中加入鐵粉。對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是A若無(wú)固體剩余，則溶液中一定有Fe3B若有固體存在，則溶液中一定有Fe22，則一定沒(méi)有固體析出2，則一定有Cu析出B【延伸探究】1若反應(yīng)后只有一種固體，則該固體是______。提示：銅。因?yàn)殍F的還原性強(qiáng)于銅，故要剩余一種固體，只能是銅。2若反應(yīng)后溶液中只有一種金屬陽(yáng)離子，則該離子是________。提示：Fe2。因?yàn)檠趸皂樞騀e3>Cu2>Fe2，故剩余一種金屬離子，只能是Fe2。2下圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況，下列選項(xiàng)中正確的是MNPQANH3·H2OBa(OH)2銅石蕊試液BNaBaCl2FeOKSCNCNaOHBa(NO3)2鋅粉KSCNDNaHCO3MgCl2Fe石蕊試液C3把鐵和銅加入氯化鐵、氯化亞鐵和氯化銅的混合溶液中，反應(yīng)后鐵有剩余，則2、Cu23、Fe2，無(wú)CuB4下列離子方程式中，正確的是A鐵與鹽酸反應(yīng)：2Fe6H====2Fe33H2↑B氯化鐵溶液與鐵反應(yīng)：Fe3Fe====2Fe2C氧化亞鐵與稀鹽酸反應(yīng)：FeO2H====Fe3H2OD氯化鐵溶液與銅反應(yīng)：2Fe3Cu====2Fe2Cu2D5下列物質(zhì)之間有如下反應(yīng)關(guān)系：已知E轉(zhuǎn)化成C的現(xiàn)象是灰白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。回答：1寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A__________B__________D__________甲__________乙__________丙_________2寫(xiě)出E→C反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________。答案：1Fe2O3FeCl3FeCl2Cl2NaOHSCN24FeOH2O22H2O====4FeOH3二、Fe3、Fe2的檢驗(yàn)方法溶液和氯水：1流程：(2)有關(guān)反應(yīng)：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(紅色)2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-溶液：1流程：溶液2有關(guān)反應(yīng)：Fe33OH-====FeOH3紅褐色沉淀Fe22OH-====FeOH2↓白色沉淀4FeOH2O22H2O====4FeOH3【易錯(cuò)提醒】Fe3、Fe2的檢驗(yàn)注意事項(xiàng)1Fe3呈棕黃色，F(xiàn)e2呈淺綠色，但一般不用于離子的檢驗(yàn)。2溶液中同時(shí)存在Fe2、Fe3時(shí)，可用SCN溶液檢驗(yàn)Fe3的存在，F(xiàn)e2對(duì)Fe3的檢驗(yàn)不形成干擾。3溶液中同時(shí)含有Fe3、Fe2，此時(shí)不能用硫氰化鉀溶液的方法檢測(cè)Fe2的存在，因?yàn)镕e3對(duì)Fe2的檢驗(yàn)造成干擾，通常向溶液中滴加適量酸性高錳酸鉀溶液，溶液紫紅色褪去，說(shuō)明含有Fe2。4Fe3與硫氰化鉀反應(yīng)生成紅色物質(zhì)，但不是紅色沉淀?！就卣股罨坷肍e2的還原性，F(xiàn)e3的氧化性設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法1用MnO4溶液檢驗(yàn)：分別加入少量MnO4溶液，振蕩，能使MnO4溶液褪色的是Fe2的溶液，不褪色的是Fe3的溶液。2淀粉碘化鉀試紙法：分別將淀粉碘化鉀試紙浸入兩種溶液中，試紙變藍(lán)的是Fe3的溶液，發(fā)生反應(yīng)2Fe32I-=2Fe2I2，試紙不變藍(lán)的是Fe2的溶液。【題組過(guò)關(guān)】2的溶液后，無(wú)明顯變化，再滴加幾滴氯水后混合液出現(xiàn)紅色，那么由此得出的下列結(jié)論，錯(cuò)誤的是-3的氧化性比氯氣的氧化性強(qiáng)2被Cl2氧化為Fe33與SCN-能形成紅色的物質(zhì)B2檢驗(yàn)用硫酸亞鐵制得的硫酸鐵中是否含有硫酸亞鐵，可選用的試劑是4D氯水B3下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是溶液呈紅色，說(shuō)明原溶液中不含F(xiàn)e22，然后再加入SCN溶液變紅色，說(shuō)明原溶液中含有Fe2溶液，得到紅褐色沉淀，說(shuō)明原溶液中含有Fe3溶液得白色沉淀，又觀察到沉淀顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明原溶液中含有Fe2，不含有Mg2C2和Fe3的敘述中，錯(cuò)誤的是2的水溶液為淺綠色3的水溶液為棕黃色3具有氧化性，F(xiàn)e2具有還原性3溶液中滴入含SCN-的溶液，立即出現(xiàn)紅色沉淀D【備選要點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)室制取氫氧化亞鐵1用常規(guī)方法制取氫氧化亞鐵的操作及失敗的原因：1試劑。可溶性亞鐵鹽溶液：FeCl2溶液、FeSO4溶液等；可溶性堿溶液：NaOH溶液、氨水等。2反應(yīng)原理。Fe22OH-====FeOH2↓3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。4原因分析。內(nèi)因：FeOH2具有很強(qiáng)的還原性，極易被氧化。外因：空氣中有O2