高中 化學(xué) 必修 第一冊(cè) 第三章 鐵 金屬材料《專(zhuān)題突破四 鐵的“價(jià)-類(lèi)”二維圖》課件

專(zhuān)題突破四鐵的“價(jià)—類(lèi)”二維圖

第三章鐵金屬材料1．鐵元素的“價(jià)—類(lèi)”二維圖2．從物質(zhì)分類(lèi)的角度理解鐵及其化合物的性質(zhì)(1)Fe2O3、FeO是____氧化物，分別溶于稀硫酸反應(yīng)的離子方程式：___________________________________；___________________________________。(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3屬于____，分別溶于稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________；_____________________________________。(3)FeCl2、Fe2(SO4)3都屬于__，能和堿發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化物沉淀。如：FeCl2＋2NaOH===_____________________；Fe2(SO4)3＋6NaOH===_________________________。堿性Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋堿Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O鹽Fe(OH)2↓＋2NaCl2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4氧化針對(duì)練1.將鐵粉放入由鹽酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液組成的混合液中，充分反應(yīng)后，鐵粉有剩余，則溶液含有的大量的陽(yáng)離子是A．Cu2＋和Fe2＋ B．H＋和Cu2＋C．Fe3＋和Fe2＋ D．Fe2＋和Mg2＋鐵粉有剩余，說(shuō)明一定沒(méi)有Fe3＋、Cu2＋和氫離子，而溶液中的鎂離子不會(huì)和鐵單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，則溶液中含有的陽(yáng)離子是Fe2＋和Mg2＋?！提槍?duì)練2.物質(zhì)類(lèi)別和元素價(jià)態(tài)是學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的重要認(rèn)識(shí)視角。如圖為鐵及其化合物的“價(jià)—類(lèi)”二維圖。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．物質(zhì)A與不同的氧化劑反應(yīng)可能得到不同價(jià)態(tài)的含鐵化合物B．通過(guò)化合反應(yīng)和置換反應(yīng)都能生成Fe3O4C．從物質(zhì)類(lèi)別來(lái)看，物質(zhì)B屬于堿性氧化物，能與水反應(yīng)生成物質(zhì)CD．從元素價(jià)態(tài)來(lái)看，F(xiàn)e2＋既具有氧化性又具有還原性√課時(shí)測(cè)評(píng)√1．下列離子方程式正確的是A．氧化鐵與鹽酸反應(yīng)：Fe2O3＋6H＋===2Fe2＋＋3H2OB．Fe與FeCl3溶液反應(yīng)：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋C．Fe與鹽酸反應(yīng)：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑D．Fe與CuSO4溶液反應(yīng)：Fe＋Cu2＋===Fe3＋＋Cu氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，正確的離子方程式為Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，故A錯(cuò)誤；Fe與FeCl3溶液反應(yīng)生成氯化亞鐵，正確的離子方程式為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，故B錯(cuò)誤；Fe與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故C正確；Fe與CuSO4溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，正確的離子方程式為Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故D錯(cuò)誤?！獭惕F離子可以和堿之間反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，生成的氫氧化亞鐵極易被氧化，然后迅速變?yōu)闅溲趸F，所以向含有Fe2＋的溶液中加入氫氧化鈉溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，則溶液中一定含有Fe2＋?！?．將適量鐵粉放入氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋濃度相等。則已反應(yīng)的Fe3＋和未反應(yīng)的Fe3＋的物質(zhì)的量之比是A．2∶3B．3∶2C．1∶2 D．1∶1√5．在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag銅，完全溶解后，再加bg鐵，充分反應(yīng)后得到cg殘余固體，且a＞c，則下列說(shuō)法正確的是A．殘余固體是銅和鐵B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋C．將殘余固體加入到稀H2SO4中，有氣泡產(chǎn)生D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋6．為了探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，其中符合實(shí)驗(yàn)要求且完全正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論A在氯化亞鐵溶液中滴加新制氯水淺綠色溶液變成棕黃色溶液2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Fe2＋具有還原性B在氯化亞鐵溶液中加入鋅片淺綠色溶液變成無(wú)色溶液Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋Fe2＋具有還原性C在氯化鐵溶液中加入鐵粉棕黃色溶液變成淺綠色溶液Fe3＋＋Fe===2Fe＋鐵單質(zhì)具有還原性D在氯化鐵溶液中加入銅粉藍(lán)色溶液變成棕黃色溶液2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋Fe3＋具有氧化性√氯氣能夠?qū)e2＋(淺綠色)氧化為Fe3＋(棕黃色)，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)得到的結(jié)論應(yīng)該是Fe2＋具有氧化性；C項(xiàng)的離子方程式錯(cuò)誤；D項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是銅粉逐漸溶解，溶液由棕黃色變?yōu)樗{(lán)色?！?．化合價(jià)和物質(zhì)類(lèi)別是整理元素及化合物知識(shí)的兩個(gè)要素，可表示為“價(jià)—類(lèi)”二維圖。鐵元素的“價(jià)—類(lèi)”二維圖如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．維生素C能將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，該過(guò)程中維生素C被還原B．Fe3O4中鐵元素為＋4價(jià)C．工業(yè)上用CO還原Fe2O3煉鐵，該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)D．Fe(OH)2濁液露置于空氣中，最終變成紅褐色將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，F(xiàn)e元素發(fā)生還原反應(yīng)，可知維生素C表現(xiàn)還原性，作還原劑，被氧化，故A錯(cuò)誤；Fe3O4中鐵的化合價(jià)有＋2、＋3價(jià)，由化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0可知Fe3O4中鐵的化合價(jià)為兩個(gè)鐵原子顯＋3價(jià)，一個(gè)鐵原子顯＋2價(jià)，故B錯(cuò)誤；工業(yè)上用CO還原Fe2O3煉鐵，反應(yīng)中有元素的化合價(jià)變化，不是復(fù)分解反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；Fe(OH)2濁液露置于空氣中，白色迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，故D正確。√還原性：I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋，A正確；還原性：I－>Fe2＋，故通入氯氣時(shí)，碘離子先被氧化，即3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3不能發(fā)生，B正確；還原性：I－>Fe2＋>Cl－，故要氧化I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入FeCl3，C正確；由信息①可知，氯離子也可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，使其褪色，故若紫色褪去，則溶液中也可能沒(méi)有二價(jià)鐵，可能含有氯離子，D錯(cuò)誤?！?．已知A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，根據(jù)如圖所示的關(guān)系：下列敘述正確的是A．A為Fe，B為FeOB．C→D溶液的顏色變化：由淺綠色到棕黃色C．④的離子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋D．⑤的離子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3√10．裂解水制氫氣的過(guò)程如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是Fe3O4＋CO===3FeO＋CO2B．反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是3FeO＋H2O(g)===Fe3O4＋H2C．總反應(yīng)的化學(xué)方程式是C＋2H2O(g)===CO2＋2H2D．鐵的氧化物是裂解水的催化劑反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)物是Fe3O4、CO，生成物是FeO、CO2，則根據(jù)得失電子守恒、原子守恒，可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe3O4＋CO===3FeO＋CO2，A正確；反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)物是FeO、H2O(g)，生成物是Fe3O4、H2，則反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是3FeO＋H2O(g)===Fe3O4＋H2，B正確；反應(yīng)Ⅲ的反應(yīng)物是CO2、C，生成物是CO，反應(yīng)方程式為CO2＋C===2CO，將反應(yīng)Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ，整理可得化學(xué)方程式為：C＋H2O(g)CO＋H2，C錯(cuò)誤；鐵的氧化物Fe3O4、FeO參與反應(yīng)，但總反應(yīng)為C＋H2O(g)CO＋H2，生成物沒(méi)有Fe3O4、FeO，所以鐵的氧化物是裂解水的催化劑，D正確。11．(2023·山東聊城高一上期末)利用廢舊鍍鋅鐵皮制備Fe3O4膠體粒子的流程圖如圖，已知：Zn溶于強(qiáng)堿時(shí)生成可溶于水的[Zn(OH)4]2－。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．Fe3O4是堿性氧化物，是具有磁性的黑色晶體B．濾液中存在的離子有Na＋、[Zn(OH)4]2－、OH－C．“酸溶”的離子方程式為Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋H2OD．“氧化”的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋√Fe3O4是一種復(fù)雜的化合物，是具有磁性的黑色晶體，不是堿性氧化物，故A錯(cuò)誤；Zn溶于強(qiáng)堿時(shí)生成可溶于水的[Zn(OH)4]2－，F(xiàn)e與NaOH溶液不反應(yīng)，則濾液含過(guò)量NaOH，存在的離子有Na＋、[Zn(OH)4]2－、OH－，故B正確；“酸溶”的離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故C錯(cuò)誤；由流程可知，過(guò)氧化氫只氧化部分亞鐵離子，故D錯(cuò)誤。12．實(shí)驗(yàn)室有FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液，其中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物質(zhì)的量之比為3∶2∶1。(1)現(xiàn)加入適量鐵粉，請(qǐng)寫(xiě)出溶液中可能發(fā)生的離子反應(yīng)：_______________________________________________。3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋===把Fe加入FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，可能發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。(2)當(dāng)向混合液中加入鐵粉時(shí)，首先與鐵粉發(fā)生反應(yīng)的離子是________。由于2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，氧化性：Fe3＋＞Cu2＋>Fe2＋，加入鐵粉后氧化性最強(qiáng)的Fe3＋優(yōu)先反應(yīng)。Fe3＋(3)加入適量鐵粉后，最后溶液中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物質(zhì)的量之比變?yōu)?∶2∶4，則參加反應(yīng)的鐵粉與原溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物質(zhì)的量之比由3∶2∶1變?yōu)?∶2∶4，顯然Fe3＋有剩余，Cu2＋不參加反應(yīng)。若Fe3＋由3mol變?yōu)?mol，據(jù)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知參加反應(yīng)的鐵為1mol，所以參加反應(yīng)的鐵粉與原溶液中的Fe2＋的物質(zhì)的量之比為1∶1。1∶1雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe2＋氧化為Fe3＋，則②中