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1、2022年秋高中化學 初高中銜接 專題17 鐵的重要化合物學案
【知識回放】
鐵在地殼中的含量僅次于 、 和 ，具第 位，主要以 和 形式存在。在Fe2O3中鐵的化合價是 ，F(xiàn)eO中鐵的化合價是 ，F(xiàn)e3O4中鐵的化合價是 。
【答案】氧 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:鐵在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁,居第四位。
(2)形態(tài):鐵的主要化合價為+2、+3,
2、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
化學式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
—
鐵紅
磁性氧化鐵
鐵的化合價
+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
復雜氧化物
與鹽酸反
應的離子
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
3、料、煉鐵原料
3.鐵的氫氧化物
Fe(OH)2
Fe(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)3
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
與鹽酸反應(離子方程式)
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
制備(離子方程式)
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
轉(zhuǎn)化
化學方程式
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
4、
(1)Fe3+的檢驗:
(2)Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化:
Fe2+Fe3+
寫出下列反應的離子方程式:
①FeCl3溶液與鐵粉:2Fe3++Fe===3Fe2+;
②FeCl2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。
二、銅鹽
1.銅屬于重金屬,化學性質(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。
【科學探究】
探究一 “鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析
問題導
5、引
1.FeCl3溶液中逐漸加入鋅粉的反應情況如何?
提示FeCl3溶液逐漸加入鋅粉,開始FeCl3溶液過量,首先發(fā)生2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+,當鋅粉過量后發(fā)生Fe2++Zn===Fe+Zn2+。
2.金屬陽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、提純
問題導引
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,因為若原溶液中含有Fe3+,也會有同樣的現(xiàn)象,不能確定原溶液中一定含有Fe2+。
2.若Fe2(SO4
6、)3溶液中可能含有Fe2+,用何種方法檢驗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。
【重點突破】
1.Fe、Fe2+ 、Fe3+性質(zhì)
（1）Fe只有還原性,可以被氧化成+2價或+3價的鐵
如Fe+2H+===H2↑+Fe2+
2Fe+3Cl22FeCl3
3Fe+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+具有較強的氧化性,可被還原為+2價或0價的鐵
如2Fe3++Cu===2Fe
7、2++Cu2+
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
2.Fe3+、Fe2+檢驗
（1）Fe3+、Fe2+的檢驗方法
Fe2+
Fe3+
觀察法
淺綠色
棕黃色
加堿(NaOH)法
①現(xiàn)象:白色沉淀灰綠色紅褐色沉淀
②反應:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色)
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(紅褐色)
①現(xiàn)象:紅褐色沉淀
②應:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(紅褐色)
加鹽(SCN-)法
①現(xiàn)象:加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,再滴入氯水變成紅色溶液
②反應:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3+
8、+3SCN-===Fe(SCN)3(紅色)
①現(xiàn)象:加入KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色
②反應:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(紅色)
（2）Fe3+與Fe2+檢驗時的注意事項
①根據(jù)Fe3+、Fe2+的顏色利用觀察法檢驗Fe3+、Fe2+時,適用于濃度較大時,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。
②利用KSCN檢驗Fe2+時,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。
③Fe3+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的化學式:
9、 、D的化學式: 。?
(2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學方程式: 。?
(3)常用 檢驗G中的陽離子,其現(xiàn)象為 。?
(4)向G溶液加入A的有關(guān)反應的離子方程式為 。?
【答案】:(1)FeCl2 KCl
(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+
變式訓練1-1
按下圖要求寫出下列三個反應的化學方程式,屬于離子反應的只寫出離子方程式。
(1)BC+D:
10、 ;?
(2)EF: ;?
(3)FD: 。?
【答案】:(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】:要實現(xiàn)“Fe3+→Fe2+”的轉(zhuǎn)化,需要加入還原劑,且不引入
11、新的雜質(zhì)離子,最好的辦法是加入足量鐵粉充分反應后過濾,發(fā)生的化學反應為2FeCl3+Fe===3FeCl2。
變式訓練1-3
下列關(guān)于Fe2+和Fe3+的敘述中,錯誤的是( )
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,無明顯變化。當再滴入幾滴新制氯水后,混合溶液變成紅色,則下列結(jié)論錯誤的是( )
A.該溶液中一定含
12、有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+與SCN-不能形成紅色物質(zhì)
D.Fe2+被氧化為Fe3+
【答案】:B
變式訓練2-1
要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+,而可能含有Fe2+,進行如下實驗操作的最佳順序為( )
①加入足量氯水
②加入足量酸性KMnO4溶液
③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
【答案】:C
【解析】:先加入少量KSCN溶液,若無紅色,證明無Fe3+,然后加足量的氯水,若出現(xiàn)紅色,說明有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。
變式訓練2-
13、2
硫酸亞鐵緩釋片可以補鐵、防治貧血,但存放不當很容易變質(zhì),藥片中的Fe2+被氧化生成Fe3+。若將藥片配成溶液,需使用剛剛煮沸過又冷卻的蒸餾水,原因是 。?
實驗室檢驗Fe3+,除了可以用堿外,常用的試劑是 (填化學式),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,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,應預先將蒸餾水煮沸,以除去水中溶解的O2;檢驗Fe3+,還可以用KSCN溶液,Fe3+與SCN-發(fā)生反應使溶液變紅色。
變式訓練2-3
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,得到紅褐色沉淀,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,說明溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+
【答案】:C
2022年秋高中化學 初高中銜接 專題17 鐵的重要化合物學案
