化学-人教版-必修1-20-21版：3.2.3 铁的重要化合物（创新设计）

第3课时铁的重要化合物学习目标核心素养建构1.认识铁的重要化合物的主要性质及应用。2.掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法及相互转化。3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备方法。[知

识

梳

理]一、铁的氧化物和氢氧化物1.铁元素的存在铁在地壳中含量仅次于氧、硅和________，居第________位，主要以________价和________价化合物的形式存在。铝四＋2＋32.铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称－_______

_____________

颜色和状态____色粉末____色粉末____色晶体铁的价态____价____价＋2价、＋3价水溶性_______

_______

_______与盐酸反应(离子方程式)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===________________Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O与CO的反应铁红磁性氧化铁黑红棕黑＋2＋3不溶不溶不溶2Fe3＋＋3H2O[微自测]1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)Fe3O4中化合价有＋2和＋3价，为混合物。(

)(2)FeO在空气中加热生成Fe2O3。(

)(3)磁铁矿的主要成分为Fe3O4。(

)(4)FeO和Fe2O3均为碱性氧化物。(

)(5)Fe3O4与盐酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。(

)答案(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)√3.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色和溶解性

______________________

______________________

稳定性在空气中易转化为____________________________________

与盐酸反应(离子方程式)Fe(OH)2＋2H＋===________________Fe(OH)3＋3H＋===________________白色固体，不溶于水红褐色固体，不溶于水Fe(OH)3Fe2＋＋2H2OFe3＋＋3H2O制备Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓转化化学方程式4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3现象白色沉淀迅速变为______色，最终变为______色灰绿红褐[微自测]2.关于制备纯净的Fe(OH)2说法正确的是________。A.Fe2＋溶液必须是新制的并放入铁粉B.制备纯净的Fe(OH)2时用加热煮沸过的NaOH溶液C.装NaOH溶液的滴管末端插入试管内的液面以下D.在液面上加植物油或苯进行液封解析A.Fe2＋溶液必须是新制的并放入铁粉，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋，正确；B.除去溶液中溶解的O2，方法是加热煮沸NaOH溶液，正确；C.滴管末端插入试管内的液面以下，正确；D.必要时可在液面上加植物油或苯进行液封，正确。答案ABCD二、铁盐和亚铁盐铜盐1.铁盐和亚铁盐(1)Fe2＋和Fe3＋的检验：红色红色(2)Fe2＋与Fe3＋的转化：①实验及现象：溶液由棕黄色变为________―→溶液________________―→溶液变成________。浅绿色无明显变化红色2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3澄清[微自测]3.下列选项中对实验Ⅰ～Ⅳ的实验现象的描述正确的是(

)A.实验Ⅰ：产生红褐色沉淀B.实验Ⅱ：溶液变红C.实验Ⅲ：放出大量气体D.实验Ⅳ：先出现白色沉淀，后沉淀溶解解析实验Ⅰ中，向沸水中滴加少量的氯化铁饱和溶液，会产生红褐色的氢氧化铁胶体，A项错误；实验Ⅱ中，硫氰化钾溶液滴加到氯化亚铁溶液中，溶液不变色，B项错误；实验Ⅲ中，镁不与氢氧化钠溶液反应，不会放出大量气体，C项错误；实验Ⅳ中，氢氧化钠溶液滴入到氯化铝溶液中，先生成白色沉淀氢氧化铝，氢氧化钠过量后，氢氧化铝又溶解转化为偏铝酸钠，D项正确。答案D2.铜盐(1)物理性质：硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐可______于水；铜绿的主要成分是______________，其难溶于水。(2)化学性质：①铜的化学性质________，使用铜器皿比较安全。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________而失去生理活性。溶Cu2(OH)2CO3不活泼变性[微自测]4.把等物质的量的Cu、Fe粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反应，然后取出部分溶液(忽略水电离出的离子)。(1)若滴加一滴KSCN溶液，溶液显红色，则溶液中可能存在的离子有________。(2)若滴加一滴KSCN溶液，溶液不显红色，则溶液中一定存在的离子有________，可能存在的金属粉末有________。(3)若加入的金属全部溶解，则溶液中n(Cu2＋)∶n(Fe2＋)＝________。(4)若(3)反应后的溶液中有三种金属离子，欲从中回收Cu和FeCl3，需要用到的试剂有(按反应顺序填写)________。解析还原性：Fe＞Cu，故Fe3＋优先与Fe反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，然后与Cu反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(1)若滴加KSCN溶液显红色，说明Fe3＋过量，则Cu、Fe粉均已溶解，故溶液中的离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－。(2)若滴加KSCN溶液，溶液不显红色，则Fe3＋已完全反应，溶液中一定存在的离子是Fe2＋、Cl－，金属粉末可能是Fe、Cu的混合物，也可能只有Cu。(3)通过反应方程式分析，等物质的量的Cu、Fe粉完全溶解，所产生的n(Cu2＋)∶n(Fe2＋)＝1∶5。(4)为从溶液中提取Cu，应向溶液中加入过量铁粉：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；然后用盐酸溶解过量的铁粉：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；过滤后，得到Cu，再向滤液中加入新制氯水即可得到FeCl3：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。答案(1)Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－(2)Fe2＋、Cl－

Fe、Cu(或Cu)(3)1∶5

(4)Fe、稀盐酸、新制氯水探究一

Fe(OH)2的制备[探究素材]制备Fe(OH)2时选择的反应物应满足能提供Fe2＋和OH－的试剂。Fe(OH)2在空气中易被氧化，制备Fe(OH)2时由生成的白色Fe(OH)2沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色Fe(OH)3。从物质类别推理Fe(OH)2的制备方法[探究题目]1.下图中不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(

)解析因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气。A、B原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排净，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；D中FeSO4溶液上方加一层苯可阻止空气进入；C由于空气中的氧气与Fe(OH)2直接接触，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。答案C探究二

Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化——“铁三角”从“价－性”关系建构Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化[探究素材]Fe2＋、Fe3＋、Fe的相互转变——“铁三角”1.Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋2.Fe2＋既具有氧化性又具有还原性3.Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe[探究题目]2.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：①D→C：_____________________________________________。②C→D：_____________________________________________。(5)写出E―→F的化学方程式：________________________________。解析根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3，从而推知A为Fe，B为Fe3O4，C是FeCl2，D是FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，X为H2。答案(1)Fe

FeCl2

Fe(OH)3

Fe2O3(2)取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋(3)防止Fe2＋被O2氧化(4)①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(5)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3从“价－性”关系建构离子共存的判断解析A项，KNO3在酸性条件下能氧化Fe2＋；B项，ClO－能氧化Fe2＋；C项，Fe3＋在碱性条件下生成沉淀，不能存在。答案D[探究素材]1.FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。2.FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。3.FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。4.Fe粉(铝)、Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，充分反应后过滤。从物质转化解决除杂问题[探究题目]4.要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3杂质，可行的方法是(

)A.滴入KSCN溶液 B.通入氯气C.加入适量铜粉并过滤 D.加入适量铁粉并过滤解析KSCN溶液只能检验Fe3＋的存在，不能用来除去杂质，A错误；通入氯气将FeCl2氧化为FeCl3，B错误；加入铜粉发生Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，引入新杂质Cu2＋，C错误；加入铁粉发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，过滤除去剩余铁粉，得到纯净FeCl2溶液，D正确。答案D探究三

Fe3＋、Fe2＋的检验基于“价－性”关系形成检验的认知模型[探究素材]Fe3＋、Fe2＋的检验

Fe2＋Fe3＋(1)观察法浅绿色棕黄色[探究题目]5.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，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＋解析A项，加入KSCN后