高一化学铁的重要化合物教案
高一化学铁的重要化合物教案
高一化学铁的重要化合物教案
1．了解铁的氧化物的性质及应用。
2．了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质；了解Cu的化合物的性质及用途。(重点)
3．掌握Fe2＋、Fe3＋的相互转化以及Fe2＋、Fe3＋的检验方法。(重难点)
地壳中元素的含量居于前四位的是氧、硅、铝、铁，铁元素主要以＋2和＋3价化合物的形式存在。
2．铁的氧化物组成与物理性质
(3)Fe2O3与CO反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO△(=====)2Fe＋3CO2，此反应为工业炼铁的反应原理。
(4)四氧化三铁(Fe3O4)的化学式可写成FeO·Fe2O3，Fe3O4溶于盐酸的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
教材整理2 铁的氢氧化物
Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较与转化
在两支试管里分别加入少量的FeCl3和新制FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察并记录现象。
[提示] 甲中有红褐色沉淀，久置不变色；乙中有白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色。
(2)在制备Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？
[提示] 用新制的FeSO4溶液是防止Fe2＋被氧化成Fe3＋；滴管尖嘴插入液面
以下是防止生成的Fe(OH)2与O2接触而被氧化。
(3)在实验中，若想长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀，除使用新制FeSO4溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？
[提示] 因为Fe(OH)2易被氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无氧环境以防止Fe(OH)2被氧化。
[认知升华]
Fe(OH)2的常用制备方法问题分析
因为Fe(OH)2易被氧化，为了能较长时间观察到Fe(OH)2的颜色，在实验时常采用以下方法：
(1)使用新制的FeSO4，加热煮沸NaOH溶液赶尽空气，并将盛NaOH溶液的胶头滴管插入液面下挤出NaOH溶液。
(2)采用油层覆盖法，以便隔绝空气。在上述实验方法的基础上，将2mL苯(或汽油)加入盛FeSO4溶液的试管中，苯(或汽油)可以覆盖在FeSO4溶液表面，防止空气进入，可以较长时间地观察白色沉淀的生成。
(3)在试管上面先充满氢气，保持“还原气氛”，可以有充足的时间观察到白色的Fe(OH)2絮状沉淀生成。如图所示。
[题组·冲关]
题组1 铁的氧化物和氢氧化物的性质与应用
1．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述白色沉淀和残渣分别是( )
A．Fe(OH)3 Fe2O3 B．Fe(OH)2 Fe2O3
C．Fe(OH)2 Fe(OH)3D．Fe(OH)2 Fe3O4
[解析] Fe与稀硫酸反应生成FeSO4，再加氨水生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气
中加热时被氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解后生成Fe2O3。
[答案] B
2．下列有关说法不正确的是( )
A．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3
B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均与盐酸反应
C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性
D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定
[答案] C
题组2 Fe(OH)2的实验制备
3．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
A．①②B．①③
C．②③D．①②③
[解析] 因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置①是先用H2将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③中液面上加苯阻止了空气进入；
②由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。
[答案] B
(2)铜盐属于重金属盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。
[探究·升华]
[思考探究]
探究1 Fe3＋和Fe2＋的检验：
(1)铁粉和稀硫酸反应的实验，如何证明产物不是Fe3＋？
[提示] 向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，说明产物中不含Fe3
＋。
(2)检验某未知溶液中是否含Fe2＋时，能否先滴加氯水，后滴加KSCN溶液？
[提示] 不能。若未知溶液中含有Fe3＋，滴加KSCN溶液时，溶液变成红色，会干扰Fe2＋的检验。
(3)如何检验Fe2(SO4)3溶液中是否有Fe2＋？
[提示] 取待测溶液，加入酸性KMnO4溶液，若紫色褪去，说明含Fe2＋。
探究2 Fe2＋与Fe3＋的转化
加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液不变红，再滴加氯水后，溶液变成红色。
Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋；Fe2＋在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋。
1．在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑，反应结束后滤出固体物质，滤液中的阳离子可能是( )
①有Fe2＋②Fe2＋和Fe3＋③Fe2＋和Cu2＋④Cu2＋和Fe3＋
A．①③B．②④
C．①④D．②③
[解析] 题中“滤出固体”说明是单质Cu或Cu、Fe的混合物，因为氧化性顺序为Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，则溶液一定没有Fe3＋，一定有Fe2＋，可能有Cu2＋。
[答案] A
2．欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量杂质，应选用的试剂是( )
A．氨水B．铝粉
C．铁粉D．NaOH溶液
[解析] 加入铁粉后，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，然
后将过量的铁粉及Cu过滤即可。
[答案] C
3．要除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质，采用的方法是( )
A．加入足量的镁粉B．通入Cl2
C．加入足量的溴水D．加入足量的KMnO4溶液
[解析] FeCl2被氯气氧化为FeCl3，不引入杂质。
[答案] B
题组2 Fe2＋、Fe3＋的检验
4．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋
[解析] Fe3＋与SCN－生成红色Fe(SCN)3，该现象可以证明存在Fe3＋，但无法确定Fe2＋的存在，A项错误；通入Cl2后存在Fe3＋，原溶液可能存在Fe2＋或Fe3＋或Fe2＋、Fe3＋，B项错误；Fe(OH)3是中学应掌握的唯一红褐色沉淀，C项正确；Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3时会掩盖其他白色沉淀的观察，所以当含Fe2＋的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时，也同样出现上述现象，D项错误。
[答案] C
5．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序是( )
①加足量氯水②加足量KMnO4溶液③加少量KSCN溶液
A．①②B．③②
C．③①D．①②③
[解析] 本题检验方法的关键是Fe3＋遇SCN－反应显红色，而Fe2＋遇SCN－不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3＋，再加氯水，如有Fe2＋可被氧化为Fe3＋，遇SCN－反应显红色。KMnO4溶液本身呈紫色，使Fe3＋与SCN－反应显红色的实验现象不易观察，故C正确。
[答案] C