高中化学专题9金属与人类文明第2单元探究铁及其化合物的转化教案苏教版

9 2 2其次单元探究铁及其化合物的转化发展目标1。能依据金属及其化合物的性质提出物质间的转化思路。能从多个方面对可能的转化路径进展优选。3。能运用变量掌握方法设计转化的试验方案，依据试验现象进展推理。

体系构建一、反响的合理选择转化路径的设计思路首先必需明确目标产物，然后依据产物特性选择反响原料和可能的反响路径,确定反响的类型和反响条件，依据所发生的化学反响和产物分别的要求合理选择反响的装置等。物质制备反响路线的选择以铁屑为原料制取氯化铁31.Fe→FeCl，在点燃条件下氯气将铁转化为＋3价的铁化合物,从反响炉中排出，经冷凝后得到固体三氯化铁，反响的3化学方程式为：2Fe＋3Cl 2FeCl。2错误! 3-1-29 2 2222.Fe→FeCl2

→FeCl3,用盐酸溶解铁，生成的FeCl 在溶液2Cl2

FeCl

，分别提纯后得到产物，反响的化学方程32式为：Fe＋2HCl===FeCl32

＋↑、2FeCl

＋Cl

2===2FeCl3.H223.Fe→FeO→FeClH22

，在肯定条件下用空气将铁氧化为氧2 3 3化铁，再将氧化铁溶解在盐酸中得到氯化铁,分别提纯后得到产物。微点拨:实际制备物质时，必需依据反响原料、反响条件、反应步骤、产物要求、反响装置、环境保护、生产本钱等因素进展综合推断，选择适宜、可控的反响路径。3＋方法(1〕观看法(2〕加碱法〔NaOH)

3＋棕黄色①现象：红褐色沉淀②===Fe(OH)3红褐色)

Fe3 ＋＋3OH－〔SCN－)

①现象：参加KSCN溶液,溶液变为红色②3＋＋N－3〔红色)。2＋、3的转化-2-9 2 21〕2＋在溶液中简洁被一些氧化剂〔如氯水中的2、空气2 2 O、HO等)2 2

3＋

2与2O2反响的离子方程式为2＋＋HO＋＋3＋＋HO。2 2 2〔3＋

FeCu等复原为

2＋3＋与u反响的离子方程式分别为3＋＋＋3＋＋2＋＋2＋.片状,熔点306℃315能吸取空气里的水分而潮解。氯化铁的一个重要用途是五金蚀刻，蚀刻产品有：眼镜架、钟表、电子元件、标牌铭牌等.你能写出用氯化铁在铜板上刻字时反响的化学方程式吗？3[提示] 3

＋CuCl.22二、反响条件影响的探究22试验探究铁的氢氧化物的生成与转化2取两支试管分别编为BA试管中参加3L1L2〔 〕4

溶液,B3mL005mol/LFeSO

溶液。然4后向两支试管中分别逐滴参加0。1mol/LNaOH溶液.4①向A试管中滴入H溶液3＋＋H－〔H〕↓(填反响的离子方程式)。3-3-9 2 2②BNaOHFe2＋＋H－2

↓(填反响的离子方程式〕;沉淀快速变成灰2 绿色，最终变成红褐色沉淀，缘由是：4Fe(OH〕＋O2 2 2HO===4Fe〔OH〕(填反响的化学方程式)2 2 Fe(OH)、Fe〔OH)2 2 Fe〔OH) Fe〔2 溶解性

白色固体，不溶于水 红褐色固体,不溶于水稳定性

在空气中易转化为Fe3〔OH〕3

2Fe(OH)3错误!FeO＋3HO2 3 与盐酸〔)＋H＋2 3 2反响 2＋＋2O

3＋＋3＋＋2O2 制备 2＋＋H－↓ 3＋H－)2 4Fe(OH)＋O＋2HO===4Fe(OH〕转化 2 2 2 3现象：白色沉淀快速变为灰绿色,最终变为红褐色推断正误(正确的打“√”，错误的打“ד)4用酸性KMnO4

溶液检验FeCl

FeCl。324 检验绿矾晶体(FeSO·7HO324 -4-H24体溶于稀SOH24

9 2 2后滴加KSCN溶液，再观看溶液是否变红。3〔3)FeCl3

溶液中滴加适量的KSCN〔×)〔2＋

Cl氧化为

3

2具有氧化性。2随着人们生活节奏的加快,便利的小包装食品已被广泛承受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质,在包装袋中可以放入的化学物质是(〕2A．无水硫酸铜B．硫酸亚铁C．食盐 D．生石灰[无水硫酸铜能吸取水分，不能防止食物被氧化；硫酸亚铁具有复原性,能防止食品氧化变质;能防止食品受潮,但不能防止食品被氧化。]A、B、C、D四种物质(或离子〕均含有同一种元素，其中A是常见单质，它们之间存在如下图的转化关系:假设B、C均属于盐类,B溶液呈黄色，遇氨水能形成红褐色沉淀；D是一种不溶性碱；B、C中的阴离子均是l－，则A只有与 (填分子式)反响才能得到B;试验室制备的D物质不稳定,相应反应的化学方程式为-5-9 2 2_。3［解析] 由B的性质知其是FeCl3

2,A是铁,CFeCl2

,D是

；铁只有与氯气反响才能得到FeCl

在空气中323Fe〔OH〕.3232 2 2 2 [答案］Cl 4Fe〔OH)＋2HO＋O===4Fe〔2 2 2 2 2＋、3＋、e的相互转变铁三角”〔素养养成—-变化观念与平衡思想)［问题1] 能够共存的离子之间不能发生反响.依据上述知识分析3＋与I－、S2－、S－O2－、3

等复原性离子能否错误!大量共存？3提示］3＋I－S2S－O2－，、33O－，等复原为e2＋而不能大量共存。33[2］FeCl3

溶液中含-6-2FeCl2

杂质？

9 2 22 2 [提示］向混合溶液中加足量氯水或HOCl2 2 依据亚铁盐溶液？

2＋的性质分析，试验室中应当怎样保存［提示］向亚铁盐溶液中参加铁粉，防止2＋被氧化。e只具有复原性，可被氧化为2或3＋错误!如e＋S S，e＋3＋2＋e＋2＋＋2＋；错误!2Fe＋3Cl 2FeCl；3Fe＋4HO(g〕 FeO＋4H。2错误! 3 2 错误! 3 4 22＋既具有氧化性又具有复原性3＋具有较强氧化性，可被复原为2或-7-9 2 2硫酸亚铁溶液含有硫酸铜和硫酸铁杂质为除去杂质提纯硫酸亚铁，应当参加以下物质中的( 〕C．铁粉

镁粉[铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁,将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜，然后过滤即可提纯硫酸亚铁，锌、镁、铝都有可能将亚铁离子置换成铁,并且会引入锌离子、镁离子或铝离子等的杂质。]3电子工业中，常用FeCl溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制造印33刷电路板。某同学为了从腐蚀废液中回收铜，并重获得FeCl3溶液，设计如下流程图.请答复以下问题:-8-〔1〕FeCl

9 2 233 。固体A的成分是 ，气体C的化学式为 。3〔3)设计试验方案检验FeCl溶液中的金属阳离子 。3〔)反响消耗铁粉2，则废液中3＋的物质的量浓度是 。32[解析］由工艺流程可知，废液中应当含有FeCl、FeCl、32

FeCl

溶液与FeFeCl，322FeCuClCuAFeCu的混合物，液体3222AFeCl2

A中参加盐酸，FeFeCl

226.4gCuBFeClC223FeCl3

CCl

.反响消耗的铁粉分别为与FeCl232CuCl232

的反响，依据CuCl

，得n(Fe)＝n(Cu〕2错误!2＝ ＝0。1mol，则与氯化铁反响消耗的铁的物质的量为：n2错误!2〔＝ ＝1l，依据3＋＋2＋得：3＋〕＝错误!〕0。1l＝2l，c3＋〕＝ ＝0。4L。错误!［答案］)3＋＋2＋＋2＋

(2〕Fe、Cu-9-Cl2

9 2 2取少量溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液，消灭红色〔4〕0.4mol/L

2Fe(OH〕装置的改进2(素养养成—-科学探究与创意识〕2Fe(OH〕装置的改进22[问题1] 改进后装置①制备Fe(OH〕时为什么能较长时间观看到白色沉淀？2[提示］配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶解的氧气；然后用NaOH溶液的胶头滴管插入液2面下渐渐挤出溶液。这些操作均能防止Fe〔OH〕2

与氧气接触，避开其被氧化，因此能较长时间观看到白色沉淀。[问题2］改进后装置②能较长时间观看到白色沉淀的缘由是什么？-10-9 2 2[提示] 铁粉与稀硫酸反响生成的氢气排尽装置内的空气，2同时试管内剩余的氢气起到保护气的作用，防止了Fe〔OH)与2氧气接触，避开其被氧化,因此能较长时间观看到白色沉淀.［3]利用改进后的装置③进展试验,组装好仪器，装好药品,a应怎样操作才能顺当实现试验目的？4［提示］首先翻开止水夹,让生成的氢气经过试管A、B，排尽装置中的空气；然后夹好止水夹，试管A中压强增大，将FeSO溶液压入试管B空气已经排净,所以能较长时间观看到白色沉淀.42防止Fe〔OH)氧化的方法(1〕将配制溶液的蒸馏水煮沸，去除溶液中的氧气。2液底部，并渐渐挤出NaOH溶液。2 〔3)在亚铁盐溶液上面充入保护气,H、N2 在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。以下关于氢氧化亚铁及其制备方法的表达中不正确的选项是〔 )-11-9 2 2A．氢氧化亚铁易被氧气氧化B．氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀C．可利用如下图的装置，制备氢氧化亚铁D．试验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸224 4 B [氢氧化亚铁(纯洁的)例如用FeSO溶液与NaOH溶液反响来制备Fe(OH〕止Fe〔OH〕被空气中的氧气氧化,所用氢氧化钠溶液应预先煮沸将氧气排出;然后利用题给装置制备Fe(OH〕，且滴加NaOH溶液的胶头滴管应插入FeSO溶液中;当制得的Fe(OH)局部被氧A、C、D224 4 2如以下图所示装置可用来制备Fe〔OH〕2

，并观看其在空气中被氧化时颜色的变化。试验时必需使用铁屑和6mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写以下空白:-12-9 2 2〔1)BNaOH溶液，A中应预先参加的试剂是，A 中反应的离子方程式是_.试验开头时先将止水夹E 〔填“翻开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是 。2〔3) 简述生成Fe 〔OH) 的操作过程：2 .〔4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反响的化 学 方 程 式 。2[解析] 试验开头时先翻开止水夹E,让H把A、B装置中的2-13-9 2 22HFe(OH〕2H

在 气氛中生成，以便较长时间观看22 2 Fe〔OH)HBE，AFeSO溶液BNaOH反响2 2 42 答案］〔铁屑＋H＋2＋H↑ 〔翻开H(3〕关闭止水夹E，使FeSO溶液压入B瓶中进展反响〔42 2 2 2 〔OH〕＋O＋2HO===4Fe〔OH2 2 2 为严峻打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂，卫生部、农业部等部门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂“名单.某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品状况，设计了如下试验方案:错误!→……→错误!错误!错误!错误!错误!［问题1］试剂1的主要成分是什么？为什么淡红色溶液?写出上述过程中涉及的离子方程式。(素养角度——宏观辨识与微观探析)3提示] 3＋与N溶液反响生成红色〕所以试剂31的主要成分是。淡红色溶液中还含有较多的2＋，向其2中参加制氯水时，Cl将2

2＋

3＋

3＋浓度增-14-大，生成的Fe〔SCN)

9 2 2浓度也增大，溶液颜色加深。相关离子方3程式为2＋＋2

3＋＋l－、3＋N3.［问题2] 该同学在试验中参加了过量氯水,放置一段时间后，觉察深红色褪去，现对褪色缘由进展探究。设案

假设1。溶液中的＋3价铁被氧化为更高价态的铁；假设2. .从有色物质中所含元素的化合价分析褪色的可能缘由，提出假设2；并设计一种试验方案，进展验证〔素养角度-—科学探究与创意识〕[提示］试验中参加过量氯水，放置一段时间后，深红色褪3 去说明〔)渐渐消逝,而〕的生成与3＋、N3 2有关.依据假设3价铁被l分析N－S为－2C为＋4价N为2－3N－也具有复原性,故也可能是N－被过量的氯水氧化导致深红色褪去。假设2为3＋没有被氧化，而是N－被N－,2成立；假设不消灭红色,2不成立.-15-9 2 2以下关于2＋和3＋的表达中错误的选项是〔 〕．2＋B．3＋的水溶液为黄色．3＋具有氧化性2＋具有复原性．3＋溶液中滴入含N－的溶液，马上消灭红色沉淀D 3＋溶液中滴入含N－的溶液，生成红色可溶性物质,］2FeCl2

溶液中少量的FeCl

,最好的方法是( 〕3A．参加氢氧化钠溶液B．通入氯气3C．参加铜粉 D．参加铁粉D ［要实现3＋2＋且不引入的杂质离子，最好的方法是参加足量铁粉充分反响后过滤，32发生的化学反响为:2FeCl＋Fe===3FeCl］323FeCl溶液腐蚀印刷电路板上的铜,然后在所得溶液中加3入铁粉。对参加铁粉充分反响后的溶液分析合理的是( ．假设无固体剩余，则溶液中肯定有3＋B．假设有固体存在，则溶液中肯定有2＋．假设溶液中有2＋，则肯定没有固体析出-16-

9 2 22＋，则肯定有u析出33B ［FeCl 溶液腐蚀印刷电路板上铜的反响为 2FeCl＋33

＋CuCl

，所得的溶液中存在FeCl

CuCl

，还可能2223有过量的FeCl溶液，参加铁粉充分反响后：A项中假设无固体剩余，说明原溶液中含有3＋，反响后不肯定还含有；B项中不管固体是铁粉还是铜粉，溶液中肯定含有2；C项中假设溶液中有2＋