高中化學(xué) 專題3.2.3 鐵的重要化合物課件 新人教版必修1.ppt

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鐵的單質(zhì)與其他物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，既可以失去兩個(gè)電子，也可以失去三個(gè)電子，也就是說(shuō)在化合物中鐵有＋2價(jià)和＋3價(jià)兩種化合價(jià)。你知道嗎？,情景導(dǎo)入,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(yàn)方法。 3.利用Fe及其化合物的性質(zhì)推斷物質(zhì)及鑒別物質(zhì)。,教學(xué)目標(biāo),基礎(chǔ)梳理,一、鐵的重要化合物,1.鐵的存在 鐵在地殼中的含量?jī)H次于__________，主要以____和____價(jià)化合物的形式存在。,氧、硅、鋁,＋2,＋3,2.鐵的氧化物 (1)物理性質(zhì),Fe3O4,＋2,＋3,＋2、＋3,FeO,黑色粉末,紅棕色粉末,(2)化學(xué)性質(zhì) ①FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱易被氧化成______。 ②FeO和Fe2O3屬于____氧化物，與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：FeO＋2HCl=FeCl2＋H2O， Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O。 (3)用途 Fe2O3常用做紅色油漆和涂料，______(主要成分是______)是煉鐵原料。,Fe3O4,堿性,赤鐵礦,Fe2O3,3.鐵的氫氧化物,3.鐵的氫氧化物,白,紅褐,灰綠色,4.鐵鹽和亞鐵鹽 (1)Fe3＋的檢驗(yàn) ①試劑：___________ ②現(xiàn)象：含F(xiàn)e3＋的溶液_________,KSCN溶液,變成紅色,4.鐵鹽和亞鐵鹽 (2)Fe3＋和Fe2＋的轉(zhuǎn)化,(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(huì)_______。,變澄清,① 如FeCl3溶液中加入鐵粉，反應(yīng)的離子方程式為：________________________， ② 如向FeCl2溶液中滴加氯水，反應(yīng)的離子方程式為：___________________________,2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋,2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－,二、銅的化合物,1.銅化學(xué)性質(zhì)_______，使用銅器皿比較安全。 2.銅屬于_______，銅鹽溶液都____，因?yàn)镃u2＋與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)_____而失去生理活性。 3.銅綠的主要成分是_____________。,不活潑,重金屬,有毒,變性,Cu2(OH)2CO3,拓展延伸,一、Fe2＋、Fe3＋、Fe的相互轉(zhuǎn)變——鐵三角,1.Fe只具有還原性，可以被氧化劑氧化 (1)與弱氧化劑反應(yīng) Fe能被S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等較弱氧化劑氧化為Fe2＋，如：Fe＋S FeS，F(xiàn)e＋2Fe3＋=3Fe2＋。 (2)與強(qiáng)氧化劑反應(yīng) Fe能被Cl2、HNO3等強(qiáng)氧化劑氧化為Fe3＋，如： 2Fe＋3Cl2 2FeCl3。,2.Fe2＋既具有氧化性又具有還原性 (1)與氧化劑反應(yīng) 當(dāng)Fe2＋遇到強(qiáng)氧化劑(如Cl2、HNO3、KMnO4)時(shí)，被氧化為Fe3＋，如：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ (2)與還原劑反應(yīng) 當(dāng)Fe2＋遇到C、Al、Zn、CO等還原劑時(shí)，可以被還原為Fe，如：Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe，F(xiàn)eO＋CO Fe＋CO2,3.Fe3＋具有較強(qiáng)氧化性，可被還原為Fe2＋或Fe (1)Fe3＋被C、CO、Al等還原為Fe，如 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2， Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3 (2)Fe3＋被Fe、Cu、I－等還原為Fe2＋，如 2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋,【溫馨提示】 (1)不同價(jià)態(tài)的鐵及鐵的化合物在相互轉(zhuǎn)化時(shí)，注意所用氧化劑和還原劑的強(qiáng)弱不同。 (2)亞鐵鹽保存時(shí)，為了防止被氧化為鐵鹽，通常在溶液中加少量還原鐵粉或鐵釘。,例1.某化合物的溶液中可能含有下列離子，當(dāng)加入NaOH溶液時(shí)，有沉淀生成；另取該化合物的溶液，并加入鐵粉，溶液的質(zhì)量增加，該溶液中一定含有( ) A．Cu2＋ B．Fe3＋ C．Al3＋ D．Mg2＋,典型例題分析,【解析】加入鐵粉溶液質(zhì)量增加，若為Cu2＋，Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu，則溶液質(zhì)量減少，若為Fe3＋，反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，溶液質(zhì)量增加，若為Al3＋或Mg2＋，溶液質(zhì)量不變。 【答案】B,二、Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn),例2.能檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐杏蠪e2＋無(wú)Fe3＋的實(shí)驗(yàn)事實(shí)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(wú)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,典型例題分析,【解析】 A選項(xiàng)證實(shí)溶液中一定含F(xiàn)e3＋，不一定含F(xiàn)e2＋。B選項(xiàng)因先加氯水，后加KSCN溶液，變紅色，無(wú)法證明原溶液含F(xiàn)e2＋還是Fe3＋。C選項(xiàng)先加KSCN溶液無(wú)變化，證明無(wú)Fe3＋，加氯水后，由于2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，生成的Fe3＋與KSCN反應(yīng)生成紅色物質(zhì)，證明溶液中含有Fe2＋。D選項(xiàng)證明溶液中含有Fe3＋。 【答案】 C,三、銅及其化合物的相互關(guān)系,1.轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,2.物質(zhì)顏色： Cu、Cu2O為紅色；Cu2S、CuS、CuO為黑色；CuSO4為白色；CuSO4溶液、CuSO45H2O、Cu(OH)2為藍(lán)色；Cu2(OH)2CO3為綠色；CuCl2為棕色，水溶液為藍(lán)綠色。,科學(xué)探究,【探究舉例】 氧化鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或兩者的混合物。探究過(guò)程如下： 查閱資料 Cu2O是一種堿性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空氣中加熱生成CuO。,熱點(diǎn)實(shí)驗(yàn) 金屬氧化物測(cè)定的實(shí)驗(yàn)探究,提出假設(shè)： 假設(shè)1：紅色粉末是Fe2O3；假設(shè)2：紅色粉末是Cu2O；假設(shè)3：紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。 設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn) 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN試劑。,(1)若假設(shè)1成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________。 (2)若滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不含氧化鐵。你認(rèn)為這種說(shuō)法合理嗎？_________。 簡(jiǎn)述你的理由：(不需寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。 (3)若固體粉末完全溶解無(wú)固體存在，滴加KSCN試劑時(shí)溶液不變紅色，則證明原固體粉末是_____________，寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_____________。,延伸探究： 經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，確定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物。 (4)實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測(cè)定Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取a g固體粉末在空氣中充分加熱，待質(zhì)量不再變化時(shí)，稱其質(zhì)量為b g(ba)，則混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。,【解析】 (1)Fe3＋可與SCN－生成紅色絡(luò)合物。(2)不合理，若是兩者的混合物，因Cu2O可與稀硫酸作用生成Cu，Cu可將Fe3＋還原為Fe2＋，F(xiàn)e2＋不能與SCN－反應(yīng)生成紅色絡(luò)合物。(3)結(jié)合(2)的分析可知粉末一定是兩者的混合物，否則若是Fe2O3，會(huì)出現(xiàn)紅色；若是Cu2O一定有沉淀。(4)加熱時(shí)只發(fā)生反應(yīng)：2Cu2O＋O2 4CuO，所以增重的質(zhì)量(b－a)g為參加反應(yīng)的O2的質(zhì)量，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可求出a g混合物含有Cu2O的質(zhì)量為9(b－a) g。,【答案】 (1)固體完全溶解，溶液呈紅色 (2)不合理 當(dāng)原固體粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物時(shí)，加入稀H2SO4后產(chǎn)生的Fe3＋與Cu反應(yīng)生成Fe2＋，滴加KSCN溶液后也不變紅色 (3)Fe2O3和Cu2O的混合物 Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O；Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O；2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ (4),課堂總結(jié),1.按下圖要求寫(xiě)出下列三個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式，屬于離子反應(yīng)的寫(xiě)出離子方程式。 ①B—C＋D ②E—F ③F—D,課堂訓(xùn)練,【解析】 此題從反應(yīng)轉(zhuǎn)化過(guò)程來(lái)看，唯一能作為解題突破口的是紅褐色固體F。結(jié)合題意不妨設(shè)F即為Fe(OH)3固體。由題可知，A在不同條件下反應(yīng)能得到C和D，而A經(jīng)反應(yīng)得到的B在同一反應(yīng)中能產(chǎn)生C和D，C應(yīng)為低價(jià)態(tài)，C經(jīng)反應(yīng)得到E，而E經(jīng)O2氧化可得F[Fe(OH)3]。由此可判斷E為Fe(OH)2，則C為Fe2＋，所以D為Fe3＋，而B(niǎo)則應(yīng)是Fe3O4，A是Fe。把推斷的結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證，符合題意。,【答案】 ①Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 ③Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O,鐵元素及其化合物的推斷題的解題關(guān)鍵： 一是尋找特征反應(yīng)及特征現(xiàn)象，二是正確運(yùn)用“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系，三是注意與其他金屬及其化合物知識(shí)的綜合?；瘜W(xué)框圖題綜合性強(qiáng)，難度大，解題時(shí)常由于知識(shí)的綜合性不夠，找不到“突破口”而無(wú)法下手。,【名師點(diǎn)睛】,2.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_(kāi)_______；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________，F(xiàn)e2＋________(填“一定”或“可能”)存在。,【解析】本題考查物質(zhì)的共存問(wèn)題，依據(jù)金屬活動(dòng)性：Fe＞Cu，離子氧化性：Fe3＋＞Cu2＋。,【答案】(1)Fe3＋、Cu2＋ 一定 (2)Fe3＋ 可能 (3)Fe、Cu 一定,3.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含F(xiàn)e2＋，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，最佳順序是( ) ①加足量氯水 ②加足量KMnO4溶液 ③加少量KSCN溶液 A．①② B．③② C．③① D．①②③,【解析】 本題檢驗(yàn)方法的關(guān)鍵是Fe3＋遇SCN－反應(yīng)顯紅色，而Fe2＋遇SCN－不顯紅色，加入KSCN溶液不顯紅色證明無(wú)Fe3＋，再加氯水，如有Fe2＋則可被氧化為Fe3＋遇SCN－反應(yīng)顯紅色。KMnO4溶液也能氧化Fe2＋，但因其本身呈紫色，使Fe3＋與SCN－反應(yīng)顯紅色不易觀察。 【答案】C,解答本題要注意以下兩點(diǎn)： (1)首先檢驗(yàn)溶液中是否有Fe3＋，可用KSCN溶液。 (2)加入氧化劑，驗(yàn)證溶液中含有Fe2＋，但要注意加入的氧化劑不能對(duì)觀察現(xiàn)象產(chǎn)生干擾。,【名師點(diǎn)睛】,4.現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會(huì)由淡綠色變?yōu)樽攸S色，其原因可能是( ) A.蘋果汁中的Fe2＋變成Fe3＋ B.蘋果汁中含有Cu2＋ C.蘋果汁含有OH－ D.蘋果汁含有Fe3＋,【解析】 蘋果汁中的淡綠色的Fe2＋被空氣中的氧氣氧化成棕黃色的Fe3＋。 【答案】A,5.下列化合物中，不能由單質(zhì)直接化合而得到的是( ) A．FeCl2 B．FeS C．Fe3O4 D．FeCl3,【解析】鐵單質(zhì)在點(diǎn)燃條件下可以和Cl2反應(yīng)生成FeCl3，和O2反應(yīng)生成Fe3O4，在加熱條件下可以和S反應(yīng)生成FeS。 【答案】A,6.世博園地區(qū)改造規(guī)劃的實(shí)施將提升上海的環(huán)境質(zhì)量。位于規(guī)劃區(qū)的一座大型煉鋼廠搬遷后，附近居民將不再受到該廠產(chǎn)生的棕紅色煙霧的困擾。你估計(jì)這一空氣污染物可能含有( ) A．FeO粉塵 B．P2O5粉塵 C．Fe2O3粉塵 D．SiO2粉塵,【解析】 Fe2O3呈棕紅色，故煉鋼廠產(chǎn)生的棕紅色煙霧是Fe2O3所致。 【答案】 C,7.下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是( ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說(shuō)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(shuō)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(shuō)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(shuō)明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋,【解析】 A項(xiàng)說(shuō)明含F(xiàn)e3＋，但不能說(shuō)明是否含F(xiàn)e2＋；B項(xiàng)說(shuō)明通入Cl2后溶液中含有Fe3＋，不能說(shuō)明原溶液中是否含有Fe2＋；因?yàn)镸g(OH)2為白色沉淀，F(xiàn)e(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時(shí)的顏色變化會(huì)掩蓋其他白色沉淀的現(xiàn)象，所以當(dāng)溶液中含有Mg2＋時(shí)，會(huì)出現(xiàn)同樣的上述現(xiàn)象，故D項(xiàng)不能說(shuō)明溶液中是否含Mg2＋，C選項(xiàng)正確。 【答案】 C,8.下列離子方程式正確的是( ) A.鐵跟FeCl3溶液反應(yīng)：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋ B.Fe跟稀鹽酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑ C.FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng)：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－ D.Fe(OH)3跟鹽酸反應(yīng)：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O,【解析】 A中電荷不守恒，應(yīng)為：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；B中違反反應(yīng)事實(shí)，應(yīng)為：Fe＋ 2H＋=Fe2＋＋H2↑；C中得失電子、電荷均不守恒，應(yīng)為：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。 【答案】 D,