归纳与整理教学设计和教学实录

铁的重要化合物

【学习目标】

1.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。

2.掌握Fe2、Fe3的检验方法及其相互转化。

＋＋3.了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备方法。

4.了解铜盐等化合物的性质及用途。

【课前自学】

1.

铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，铁的价态主要为_____和_______价。

2.

填表

铁的氧化物

铁的价态

俗名

状态、颜色

溶解性

铁的氢氧化物

化学式

颜色

稳定性

相互转化

【课堂知识建构】

一、铁的氧化物

1.铁的存在

2.铁的氧化物

(1)物理性质

(2)化学性质

①稳定性：

Fe2O3、Fe3O4较稳定；FeO不稳定，受热能氧化为Fe3O4。

②与酸反应：FeO、Fe2O3都是碱性氧化物，都能与非氧化性强酸反应生成盐和水。

1

氧化亚铁(FeO)

——

氧化铁(Fe2O3)

四氧化三铁(Fe3O4)

氢氧化亚铁

氢氧化铁

分别写出它们与盐酸反应的离子方程式：

(3)用途

Fe2O3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料。

完成【课堂练习】1、2

二、铁的氢氧化物

1.铁的氢氧化物的制备

实验操作

实验现象

化学方程式表示

思考：制取氢氧化亚铁时，常得到红褐色沉淀是因为Fe(OH)2极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3。，实验中怎样做能使制取的Fe(OH)2保持较长时间不被氧化？

2.氢氧化铁和氢氧化亚铁都为不溶性碱，由此可推测它们具有以下性质

(1)都能与酸反应生成相应的盐和水。

写出它们分别与盐酸反应的离子方程式：

(2)不稳定，受热易分解。

其化学方程式分别为：

完成【课堂练习】3、4

三、铁盐和亚铁盐

1.Fe2、Fe3的检验方法

＋＋(1)观察法：浅绿色溶液中含有Fe2；棕黄色溶液中含有Fe3。

＋＋(2)加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为Fe2；若直接产生红褐＋2

色沉淀的为Fe3。

＋(3)加KSCN：无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2；若溶液变红色的为Fe3。

＋＋2.Fe2与Fe3的转化

＋＋如下图所示

(1)在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液不变色，再加入氯水后，溶液变成红色。

(2)上述实验中有关反应的离子方程式是2Fe3＋Fe===3Fe2、2Fe2＋Cl2===2Fe3＋2Cl。

＋＋＋＋－(3)由上述实验可知：Fe3遇到较强的还原剂，会被还原成Fe2；Fe2在较强氧化剂的作用下，＋＋＋会被氧化成Fe3。

＋小结：Fe2、Fe3、Fe之间的相互转化关系

＋＋

(1)Fe只具有还原性。可被弱氧化剂(H、S、Fe3等)氧化成Fe2，被强氧化剂(Cl2等)氧化成＋＋＋Fe3。

＋(2)Fe2既有氧化性又有还原性。可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H)等]氧化为Fe3；可被还原剂＋＋＋(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。

(3)Fe3只具有氧化性，可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还＋＋原为Fe。

完成【课堂练习】5

四、铜盐

1.物理性质

硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐可溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，难溶于水。

2.化学性质

(1)铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。

(2)铜盐属于重金属盐，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。

3.铜及其化合物的颜色

①Cu：紫红色

②CuO：黑色

③Cu(OH)2：蓝色

3

④CuSO4：白色

⑤CuSO4·5H2O：蓝色

完成【课堂练习】6

总结：

铁及其化合物常见转化关系

【课堂练习】

1.金属单质A可发生以下反应。试推断：

(1)写出下列物质的化学式(B写主要成分)：

A________、B________、C________、D________、E________。

(2)写出反应③和⑤的离子方程式：

③________________________________________________________________________；

⑤________________________________________________________________________。

2.下列说法正确的是(

) A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B.Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3

C.铁锈的主要成分是Fe2O3

D.Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物

3.化合物A、B组成元素相同，且B为白色。C是一种与B含有相同价态该金属元素的硫酸盐，向C中加入适量的NaOH溶液，可观察到生成的沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀A，加热A可得红棕色粉末D。回答下列问题：

(1)写出各物质的化学式：

A________、B________、C________、D________。

(2)写出B转化为A的化学方程式：___________________________________。

写出A受热分解的化学方程式：______________________________________。

4.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。

4

方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

＋(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，除加硫酸防止生成Fe(OH)2外，还需加入________________。

(2)除去蒸馏水中溶解的O2，常采用________的方法。

(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_______________________________。

方法二：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是________。

(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是________。

(3)为了制得白色的Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是___________________________。

(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_______________________。

5.已知有以下物质的相互转化：

试回答：

(1)B的化学式为________；D的化学式为________。

(2)写出由E转变成F的化学方程式：____________________________________。

(3)常用________(填试剂名称)检验G中的阳离子，其现象为_________________。

(4)向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为______________________。

6.下列说法正确的是(

) A.铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿

B.铜的导电能力不如铝

C.由于Cu2有氧化性，所以用CuSO4来配制农药

＋D.因为Cu2能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒

＋

校本作业

5

1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性(

) (2)实验室配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量铁粉(

) (3)氯化亚铁不可能由化合反应生成(

) (4)Fe3、Cu2、H、Fe2四种离子中氧化能力最强的是Fe3(

) ＋＋＋＋＋(5)Fe(OH)2在空气中充分加热时，可分解为FeO和H2O(

) (6)Fe2O3→Fe(OH)3不能经过一步反应实现(

) (7)向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液，产生红色沉淀(

) (8)向某溶液中滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液中有Fe2(

) ＋2.下列关于铁矿石的说法正确的是

(

) A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同

C.磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色

D.FeO俗称铁红

3.证明某溶液中只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是(

) ＋＋A.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色

B.只需滴加KSCN溶液

C.先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色

D.滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色

4.下列离子方程式正确的是(

) A.铁跟FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3===2Fe2

＋＋B.Fe跟稀盐酸反应：2Fe＋6H===2Fe3＋3H2↑

＋＋C.FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2＋Cl2===Fe3＋2Cl

＋＋－D.Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3＋3H===Fe3＋3H2O ＋＋5.已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。

(1)写出A、C、F、G的化学式：

A.________；C.________；F.________；G.________。

(2)检验D中阳离子的方法为______________________________________。

(3)保存C溶液时要加固体A的原因是_____________________________。

(4)写出下列转化的离子方程式：

6

①D→C：________________________________________。

②C→D：________________________________________。

[基础过关]

3.把表面有少量氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中，充分反应后，所得溶液中的金属离子为(

) A.Fe3和Cu2

＋＋B.Fe2和Cu2

＋＋C.Fe2和Fe3

＋＋D.Fe2

＋4.有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是(

) A.盐酸

C.氨水

B.烧碱溶液

D.KSCN溶液

5.铁屑溶于过量的稀H2SO4，过滤后向滤液中加入适量的硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色的沉淀生成。过滤、加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别是

(

) A.Fe(OH)3；Fe2O3

B.Fe(OH)2；FeO C.Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4

D.Fe2O3；Fe(OH)3

6.将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是(

) A.FeO

B.Fe2O3

C.Fe3O4

D.Fe2(SO4)3

7.要证明某溶液中不含Fe3，而可能含有Fe2，进行如下实验操作的最佳顺序为(

) ＋＋＋①加入足量氯水

②加入足量KMnO4(H)溶液

③加入少量KSCN溶液

A.①③

B.③②

C.③①

D.①②③

8.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是(

) A.Cu2

B.Fe3

C.Fe2

D.H

＋＋＋＋9.将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L－－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(

) A.铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl基本不变

B.向溶液中滴入无色KSCN溶液，不显红色

C.溶液中Fe2与Fe3物质的量之比为6∶1 ＋＋D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5 10.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2、0.2 mol Fe3，加入0.2 mol铁粉，待Fe3完全被还原后，＋＋＋溶液中Fe2的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)(

) ＋7

A.0.4 mol·L1

－B.0.6 mol·L1

－C.0.8 mol·L1

－D.1.0 mol·L1

－答案

C

[能力提升]

11.只用一种试剂或操作，除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，写出试剂或操作的名称、方法及有关的离子方程式。

物质(括号内为杂质) (1)Fe2O3(Al2O3) (2)Fe2O3[Fe(OH)3] (3)FeSO4溶液(CuSO4) (4)FeCl3溶液(FeCl2)

12.小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。

(1)实验前小明预测说：Fe2肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是＋加入试剂和操作

离子方程式

________________________________________________________________________。

(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。

－①若小明计划在0.1 mol·L1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2的还原性，你预计可能发－＋生的反应和现象是____________________________________(写离子方程式)，溶液由浅绿色变为__________色。

②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验

Fe2被氧化的产物Fe3的存在以获取证据。你认为可选____________滴入小明所得的混合液＋＋中，并通过溶液出现____________色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。

③对于证明Fe2具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2＋溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为________________(填化学符号)。

(3)小明分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2还作＋氧化剂吗？

①请你为小明梳理相关问题：若Fe2在反应中表现出氧化性应转化成__________(填化学符号，＋下同)，若Fe2在反应中表现出还原性应转化成__________。

＋②实际上Fe2的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是＋______________，相关反应的离子方程式：________________________________。

答案

(1)因为Fe2中铁元素化合价处于中间价态，既可以升高也可以降低

＋(2)①Cl2＋2Fe2===2Cl＋2Fe3

棕黄

＋－＋8

②KSCN溶液

红

③Zn＞Fe＞Cu

(3)①Fe

Fe3

②加入适量铁粉

2Fe3＋Fe===3Fe2

＋＋＋13.如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。

填写下列空白：

(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的是________，A中反应的离子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。其目的是_________。

(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_____________________________________________。

(4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

(5)图中________(填“能”或“不能”)较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。

9