新人教版高中化学必修1《几种重要的金属化合物》ppt课件之一【精品】

【典例1】如图，当容器A中的反 应开始后，若分别进行下列操作， 请回答下列问题： （1）若弹簧夹C打开，容器B中 会有什么现象发生？ 答：_ （2）弹簧夹C关上一会儿，容器A中的反应还在进行时 ，容器B中有什么现象发生？ 答：_ 写出容器B中有关反应的化学方程式：_ （3）若先打开弹簧夹C一段时间，容器A中的反应在进 行时，再关上弹簧夹C一会儿，容器B中有什么现象发 生？ 答：_。 【思路点拨】解答本题关键是要明确Fe(OH)2容易被氧 化的特性，同时要注意装置中H2的产生及H2流经的路径 。 【自主解答】 答案：（1）容器B中的导管口有气泡冒出 （2）容器A中溶液进入容器B，容器B中先有白色沉淀 生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 2NaOH+FeSO4=Fe(OH)2+Na2SO4， 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 （3）开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关 闭后容器A中溶液进入容器B，有白色沉淀生成 【典例2】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，说明该溶液中只含有Fe2+,不含有 Mg2+ 【思路点拨】解答本题应注意以下两点： （1）检验Fe3+和Fe2+的方法及现象； （2）Fe3+对检验Fe2+和Mg2+的干扰。 【自主解答】选C。A.加入KSCN后呈红色，说明含Fe3+, 但不能说明是否含有Fe2+。 B.通Cl2后再加入KSCN溶液变红色说明所得的溶液中含 Fe3+,而原溶液中是否含有Fe3+、Fe2+无法判断。 C.加NaOH得红褐色沉淀说明含有Fe3+。 D.当溶液中含有Fe2+和其他能与碱反应生成白色沉淀的 离子时，同样会出现上述现象，因为Fe(OH)2转变成 Fe(OH)3时，颜色很容易掩盖其他白色沉淀的现象。 知识点一：铁的氧化物和氢氧化物 1.（双选）由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物，测得 其中铁元素与氧元素的质量比为218，则这种混合物 中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为（ ） A.121 B.123 C.111 D.113 【解析】选C、D。由题意可得： =34。 则混合物的平均化学式为Fe3O4。 当FeO与Fe2O3的物质的量之比为11时， n(Fe)n(O)=34。即只要满足混合物中n(FeO) n(Fe2O3)=11，n(Fe3O4)可以为任意值。故选C、D。 2.下列叙述正确的是（ ） 铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀 在人体内的血红蛋白中含铁元素 Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O3 Fe2O3不可与水反应得Fe（OH）3，所以不能通过化合 反应制Fe（OH）3 Fe（OH）2在空气中加热，可得FeO A. B. C. D. 【解析】选A。项中，纯铁不易被腐蚀；人体血 红蛋白中含铁元素；Fe在纯氧中燃烧得到Fe3O4； Fe2O3不与H2O反应，制Fe（OH）3可用化合反应： 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；在空气中加 热Fe（OH）2，由于O2与FeO加热反应，得不到FeO。 3.（2009广东理基）下列实验能达到实验目的且符 合安全要求的是（ ） 【解析】选B。Fe（OH）2易被氧化，制备时应将滴管 插入FeSO4溶液内，A项错误；氧气难溶于水，可用排 水法收集，B项正确；氢气不纯时点燃会发生爆炸，应 验纯后点燃，C项错误；稀释浓硫酸时，不能将水倒入 浓硫酸中，D项错误。 知识点二：铁盐和亚铁盐 4.（双选）某物质溶于盐酸，滴加KSCN溶液后颜色 没有变化，再通入Cl2后溶液呈红色，这种物质是 （ ） A.FeCl3 B.FeCl2 C.FeO D.Fe3O4 【解析】选B、C。从题意看，加入KSCN溶液无颜色变 化，通Cl2后呈红色，这是典型的Fe2+的性质。溶于盐 酸后生成Fe2+的是FeCl2和FeO，故选B、C。 5.将铁粉投入盛有Cu2+、Ag+、Fe3+的溶液中，反应完毕 时，若烧杯底部有铁粉剩余，溶液中一定不含有的金 属离子是_，若烧杯中没有铁粉剩余，则溶液中 一定含有的金属离子是_，若溶液中不含有Cu2+时 ，则一定不含有的金属离子还有_。 解题提示:首先分析三种离子的氧化性强弱顺序， 判断加入铁后离子被还原的顺序。还要考虑到Cu能与 Fe3+和Ag+发生反应。 【解析】溶液中三种离子的氧化性由强到弱是Ag+ Fe3+Cu2+，Fe先与氧化性强的离子反应，之后才与 氧化性弱的离子反应，反应方程式依次为 Fe+2Ag+=Fe2+2Ag，Fe+2Fe3+=3Fe2+， Fe+Cu2+=Fe2+Cu。当Fe剩余时，溶液中Ag+、Fe3+ 、Cu2+均不存在；若烧杯中没有铁粉，说明至少会发生 反应，是否发生反应不确定，故溶液中一定存 在的是Fe2+，其他离子均不能确定；若溶液中不含Cu2+ ，说明反应已进行完全，则Ag+、Fe3+均不会存 在。 答案：Ag+、Fe3+、Cu2+ Fe2+ Ag+、Fe3+ 一、选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分 ） 1.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下 实验操作时最佳顺序为( ) 加入足量氯水 加入足量KMnO4 加入少量KSCN溶液 A. B. C. D. 【解析】选C。加入KSCN证明无Fe3+，再加氯水，如有 Fe2+则可被氧化为Fe3+而使溶液变血红色。（Fe3+3SCN -=Fe（SCN）3）。KMnO4也能氧化Fe2+，但KMnO4本身 为紫色，使Fe3+和KSCN显色不易观察。 2.某铁的“氧化物”样品，用5 mol/L盐酸140 mL恰好 完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56 L氯气 ，使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样品可能的化学式是 （ ） A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7 【解析】选D。该Fe的氧化物中Fe的化合价必为+2、+3 两种，只要求出氧化物中+2价、+3价的铁元素的物质 的量，便可知其化学式。 设氧化物中+2价铁元素的物质的量为n mol 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 2 1 n mol 21=n0.025 mol n=0.05 再依据Cl原子守恒知Fe2+结合Cl-的物质的量为0.05 mol 2=0.1 mol，Fe3+结合Cl-的物质的量为0.7 mol- 0.1 mol=0.6 mol，则n(FeCl3)=0.2 mol。 即：n(Fe3+)=0.2 mol,n(Fe2+)n(Fe3+)=0.05 mol 0.2 mol=14。 故铁的氧化物为FeO2Fe2O3，即Fe5O7。 3.实验室在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变 质，常在溶液中加入少量的（ ） A.锌粉 B.铁粉 C.硫酸铁 D.盐酸 【解析】选B。为防止Fe2+因氧化而变质需要加入还原 剂，同时还不能引入新的杂质离子，选项中A会引入杂 质，C项不是还原剂，只有B能符合题意。 4.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ） A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2 C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉， 然后过滤 D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀 【解析】选C。赤铁矿的主要成分是Fe2O3而不是Fe3O4 ，Fe3O4是磁铁矿的主要成分，A错；B中Fe与水蒸气高 温生成Fe3O4而非Fe2O3；D中Fe3+与KSCN反应后生成的是 红色溶液，而不是沉淀；只有C是正确的，C中反应为 2FeCl3+Fe=3FeCl2。 5.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加 入0.2 mol铁粉，待Fe3+完全还原后，溶液中Fe2+的物 质的量浓度为（假设反应前后体积不变）（ ） A.0.4 molL-1 B.0.6 molL-1 C.0.8 molL-1 D.1.0 molL-1 【解析】选C。由2Fe3+Fe=3Fe2+,n(Fe3+)=0.2 mol, 可知n(Fe2+)=0.3 mol，则溶液中 n总（Fe2+）=0.3 mol+0.1 mol=0.4 mol, c(Fe2+)= =0.8 molL-1。 二、非选择题（本题包括1个小题，共10分） 6.如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被 氧化时的颜色变化，实验时必须使用铁屑、6 mol/L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 试剂是_，A中反应的离子方程式为_ _。 （2）实验开始时应先将活塞D_，其目的是_， 在C中收集到的气体主要是_。 （3）简述生成Fe(OH)2的操作过程_ _。 （4）拔掉装置B中的橡胶塞，使空气进入，写出有 关反应的化学方程式_ _。 【解析】本题实验的原理是利用Fe和稀H2SO4产生H2， 先排净装置中的空气。确定排净空气后再关闭活塞D， 通过H2产生的压强将FeSO4溶液压入NaOH溶液中，从而 产生Fe(OH)2沉淀，且在H2的氛围中Fe(OH)2沉淀不易被 氧化，所以可保存较长的时间。 答案：（1）铁屑Fe+2H+=Fe2+H2 （2）打开 排除B中的空气 氢气 （3）关闭活塞D，使A中的FeSO4溶液压入B瓶中与 NaOH反应，从而制得Fe(OH)2 （4）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 1.（5分）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入 100 mL浓度为1.0 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶 解，放出224 mL的气体（标准状况），所得溶液中加 入KSCN溶液后无血红色出现。若用足量的CO在高温下 还原相同质量此混合物，能得到铁的质量是( ) A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.1.4 g 【解析】选C。混合物与盐酸反应，涉及的化学方程式 有： Fe+2HCl=FeCl2+H2 FeO+2HCl=FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3=3FeCl2 由题意“恰好使混合物完全溶解”及“加入KSCN溶液后无 血红色出现”，可知溶液中无Fe3+，为FeCl2溶液，即Fe、 FeO、Fe2O3中的Fe全部转化到FeCl2中。因n(Cl-) =0.1 L1.0 mol/L=0.1 mol，所以n(Fe)=0.05 mol,则 m(Fe)=0.05 mol56 g/mol=2.8 g。 2.（15分）A是一种红棕色金属氧化物，B、D是 金属 单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发 生分解。 （1）写出下列物质的化学式： A