人教版化學必修1（課件）：第三章 第二節(jié) 第3課時 鐵的重要化合物

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歡迎進入化學課堂 第3課時鐵的重要化合物 1 了解Fe Cu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 一 鐵的重要化合物1 鐵的存在鐵元素在地殼中的含量僅次于氧 硅 鋁 主要以和價化合物的形式存在 基礎(chǔ)知識梳理 2 3 2 鐵的氧化物 1 物理性質(zhì) 2 化學性質(zhì) FeO不穩(wěn)定 在空氣中受熱易被氧化成 FeO和Fe2O3屬于氧化物 與鹽酸反應(yīng)的化學方程式分別為 FeO 2HCl FeCl2 H2O Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O 3 用途Fe2O3常用作紅色油漆和涂料 赤鐵礦 主要成分是Fe2O3 是煉鐵原料 Fe3O4 堿性 3 鐵的氫氧化物 Fe OH 3 紅褐 灰綠 4 鐵鹽和亞鐵鹽 1 Fe3 的檢驗 試劑 現(xiàn)象 含F(xiàn)e3 的溶液 變成紅色 KSCN溶液 如FeCl3溶液中加入鐵粉 反應(yīng)的離子方程式為 2Fe3 Fe 3Fe2 如向FeCl2溶液中滴加氯水 反應(yīng)的離子方程式為 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 3 鐵鹽的凈水作用向混有少量泥沙的渾濁水中加入Fe2 SO4 3溶液后 會 變澄清 二 銅鹽1 銅化學性質(zhì)不活潑 使用銅器皿比較安全 2 銅屬于 銅鹽溶液都 因為Cu2 與蛋白質(zhì)作用 使蛋白質(zhì)變性而失去生理活性 3 銅綠的主要成分是Cu2 OH 2CO3 重金屬 有毒 課堂互動講練 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 可以被氧化為Fe3 也可以被還原為Fe 1 當Fe2 遇到強氧化劑 如Cl2 時 被氧化為Fe3 如2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 2 當Fe2 遇到C Al Zn CO等還原劑時 可以被還原為Fe 如Fe2 Zn Zn2 Fe 3 Fe3 具有較強氧化性 可被還原為Fe2 或Fe 1 Fe3 被C CO Al等還原為Fe 如 2 Fe3 被Fe Cu等還原為Fe2 如2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 1 不同價態(tài)的鐵及鐵的化合物要注意所用氧化劑和還原劑的強弱不同 2 利用以上轉(zhuǎn)化關(guān)系 可總結(jié)出鐵及不同價態(tài)的Fe的化合物的性質(zhì) 用途 試劑保存 溶液配制 除雜等 如Fe2 的溶液中含有Fe3 可加入Fe粉以除去Fe3 等 將鐵粉 銅粉 FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反應(yīng) 假定容器不參與反應(yīng) 試判斷下列情況下 溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì) 1 若鐵粉有剩余 則容器中不可能有的離子是 銅單質(zhì) 填 一定 或 可能 存在 2 若氯化銅有剩余 則容器中還可能有的離子為 銅單質(zhì) 填 一定 或 可能 存在 3 若氯化鐵和氯化銅都有剩余 則容器中不可能有的單質(zhì)是 Fe2 填 一定 或 可能 存在 思路點撥 本題通過金屬的活動性 Fe Cu 離子的氧化性Fe3 Cu2 考查了物質(zhì)的共存問題 解答本題應(yīng)首先弄清物質(zhì)間發(fā)生的反應(yīng) 凡相互發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)間不可能大量共存 依據(jù)設(shè)問可推斷出剩余的固體單質(zhì)及離子情況 解析 本題涉及的反應(yīng)有 Fe 2FeCl3 3FeCl2 Fe CuCl2 Cu FeCl2 Cu 2FeCl3 2FeCl2 CuCl2 1 若鐵粉有剩余 則容器中不可能有Fe3 Cu2 因為它們能發(fā)生上述 反應(yīng) 2 若CuCl2有剩余 則容器中不可能有Fe 可能有Fe2 Fe3 或Fe2 Cu 3 若FeCl3和CuCl2均有剩余 則容器中一定沒有Fe Cu 一定有Fe2 答案 1 Fe3 Cu2 一定 2 Fe3 可能 3 Fe Cu一定 1 向一定量的Fe FeO和Fe3O4的混合物中加入100mL1mol L的鹽酸 恰好使混合物完全溶解 放出標準狀況下的氣體224mL 在溶液中加入KSCN溶液無紅色出現(xiàn) 若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物 能得到鐵的質(zhì)量為 A 11 2gB 5 6gC 2 8gD 無法計算 1 操作將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插入新制備的亞鐵鹽溶液的液面以下 緩慢擠出NaOH溶液 2 原理Fe2 2OH Fe OH 2 3 注意事項 1 Fe2 必須是新制的并放入Fe粉 以防Fe2 被氧化成Fe3 2 除去溶液中溶解的O2 其方法是加熱煮沸NaOH溶液 3 滴管末端插入試管內(nèi)的液面以下 4 必要時可在液面上加植物油或苯進行液封 4 改進方法為了防止Fe OH 2被O2氧化 在制備Fe OH 2時 一般從兩個角度考慮 一是反應(yīng)試劑 二是反應(yīng)環(huán)境 1 反應(yīng)試劑取用最新配制的FeSO4溶液 NaOH溶液加熱煮沸并冷卻后使用 以驅(qū)除溶液中溶解的O2 2 反應(yīng)環(huán)境方法1 裝置如右圖所示 在試管中加入適量的5 FeSO4溶液 并覆蓋一層苯 再用長滴管注入不含O2的1mol L 1NaOH溶液 由于苯的液封作用 防止了生成的Fe OH 2被氧化 因而可較長時間觀察到白色的Fe OH 2沉淀 方法2 裝置如下圖所示 實驗時 先打開彈簧夾K 再將分液漏斗的旋塞打開 使稀硫酸與鐵粉作用 用產(chǎn)生的H2排出裝置中的空氣 然后關(guān)閉K 使生成的H2將試管中的FeSO4溶液壓入NaOH溶液中 則可較長時間觀察到生成的白色Fe OH 2沉淀 若拔去廣口瓶上的橡皮塞 則白色沉淀迅速變成灰綠色 最后變成紅褐色 根據(jù)下述實驗裝置和操作 回答下列問題 按下圖所示裝置用兩種不同操作分別進行實驗 觀察B試管中的現(xiàn)象 操作1 先夾緊止水夾a 再使A管開始反應(yīng) 實驗中B管中觀察到的現(xiàn)象是 B管發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 操作2 打開止水夾a 使A管開始反應(yīng)一段時間后再夾緊止水夾a 實驗中在B管中觀察到的現(xiàn)象是 B管中發(fā)生的離子方程式是 解析 當夾緊a時 A試管便成了一個封閉體系 產(chǎn)生的H2使A試管內(nèi)壓強增大 將生成的FeSO4溶液壓入B中 從而發(fā)生反應(yīng)生成Fe OH 2 而NaOH溶液中的O2可將Fe OH 2迅速氧化 最后轉(zhuǎn)變成Fe OH 3 所以看到白色沉淀的時間很短 當用操作2時 產(chǎn)生的H2首先通過導氣管通入到B中的NaOH溶液中 將其中的O2趕走 再夾緊a時 FeSO4溶液被壓入B中 此時反應(yīng)所產(chǎn)生的Fe OH 2在一段時間內(nèi)不變色 答案 先出現(xiàn)白色絮狀沉淀 然后沉淀迅速變?yōu)榛揖G色 最后變?yōu)榧t褐色Fe2 2OH Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3打開止水夾時 溶液中導氣管口有氣泡冒出 夾緊夾子后出現(xiàn)白色沉淀 短時間內(nèi)沉淀不變色Fe2 2OH Fe OH 2 規(guī)律方法 此題是圍繞Fe OH 2的實驗室制法設(shè)計的 由于Fe OH 2極易被氧化為Fe OH 3 溶液中溶解的O2就能把它氧化 操作2采用了先通H2后將FeSO4溶液和NaOH溶液混合的方法 這樣使Fe OH 2在H2的還原性氣氛中生成 能穩(wěn)定存在的時間大大延長 2 用下面方法可以制得白色的Fe OH 2沉淀 在如圖裝置中 用NaOH溶液 鐵屑 稀H2SO4等試劑制備 1 在試管 里加入的試劑是 2 在試管 里加入的試劑是 3 為了制得白色Fe OH 2沉淀 在試管 和 中加入試劑 打開止水夾 塞緊塞子后的實驗步驟是 4 這樣生成的Fe OH 2沉淀能較長時間保持白色 其理由是 解析 原理是利用Fe和稀H2SO4產(chǎn)生H2 先趕走裝置中的空氣 確定趕凈空氣后再夾緊止水夾 通過H2產(chǎn)生的壓力將FeSO4溶液壓入NaOH溶液中去 從而產(chǎn)生Fe OH 2沉淀 且在H2的氛圍中Fe OH 2不易被氧化 所以可保存較長的時間 答案 1 稀H2SO4 鐵屑 2 NaOH溶液 3 檢驗試管 出口處排出氫氣的純度 當排出的H2純凈時 再夾緊止水夾 4 試管 中反應(yīng)生成的H2充滿了試管 和試管 且外界空氣不容易進入 Fe3 是一種具有較強的氧化性的微粒 可將Fe Cu等金屬單質(zhì)氧化 同時Fe3 被還原為Fe2 Fe2 與Fe3 之間的轉(zhuǎn)化是一個重要的考點 另外根據(jù)Fe2 Fe3 遇到SCN 或OH 等所表現(xiàn)的不同現(xiàn)象 可用KSCN溶液 NaOH溶液等檢驗Fe3 Fe2 的存在與否 1 Fe2 與Fe3 的相互轉(zhuǎn)化 2 Fe2 的檢驗 溶液呈淺綠色 遇到OH 生成白色沉淀 灰綠色 紅褐色沉淀 加入SCN 無現(xiàn)象 再加氯水等強氧化劑呈紅色 3 Fe3 的檢驗 溶液呈黃色 加入OH NH3 H2O生成紅褐色沉淀 加入SCN 溶液呈紅色 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 思路點撥 Fe3 遇SCN 生成紅色的Fe SCN 3 Fe3 遇OH 生成紅褐色的Fe OH 3 以上兩個反應(yīng)是檢驗Fe3 的特征反應(yīng) 解析 A 加入KSCN后呈紅色 說明含F(xiàn)e3 但不能說明是否含有Fe2 B 通Cl2后再加入KSCN溶液變紅色說明所得的溶液中含F(xiàn)e3 而原溶液中是否含有Fe3 無法判斷 所以原溶液中是否含F(xiàn)e2 也不能判斷 C 加NaOH得紅褐色沉淀說明含有Fe3 D 當溶液中含有Fe2 和其他能與堿反應(yīng)生成白色沉淀的離子時 同樣會出現(xiàn)上述現(xiàn)象 因為Fe OH 2轉(zhuǎn)變成Fe OH 3時 顏色很容易掩蓋其他白色沉淀的現(xiàn)象 答案 C 3 能檢驗?zāi)橙芤褐杏蠪e2 無Fe3 的實驗事實是 A 向溶液中加入2滴KSCN溶液立即變紅色B 向溶液中加入少許氯水后再加2滴KSCN溶液立即變紅色C 向溶液中加入2滴KSCN溶液無明顯變化 再加入少許氯水立即變紅色D 向溶液中加入少許NaOH溶液立即產(chǎn)生紅褐色沉淀 解析 選C A選項證實溶液中一定含F(xiàn)e3 不一定含F(xiàn)e2 B選項因先加氯水后加KSCN溶液無法證明含F(xiàn)e2 還是Fe3 C選項先加KSCN無變化 證明無Fe3 加氯水后 由于2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 生成了Fe3 與KSCN反應(yīng)生成紅色物質(zhì) 證明溶液中含有Fe2 D選項是Fe3 的特征反應(yīng)現(xiàn)象 當堂達標訓練 課時活頁訓練 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全