2017-2018学年高中化学必修一全一册学案(27份)-人教课标版10

第三课时铁的重要化合物[课标要求]．了解铁的氧化物的性质及应用。．了解()、()的制备原理及化学性质；了解铜的化合物的性质及用途。．掌握＋、＋间的相互转化以及＋、＋的检验方法。．“．“五颜六色”的铁()溶液：＋(棕黄色)；＋(浅绿色)；()(红色)。()固体：(红棕色)；和(黑色)；()(白色)；()(红褐色)。．＋、＋的检验方法()＋：方法一，滴加溶液，溶液变红色；方法二，滴加溶液，产生红褐色沉淀。()＋：方法一，先滴加溶液无现象，再滴加氯水，溶液变红色；方法二，滴加溶液，先产生白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。\\\(铁的氧化物)\\\(铁的氧化物)．铁的存在地壳中元素的含量居于前四位的是氧、硅、铝、铁；铁元素在化合物中的主要化合价为＋、＋。．铁的氧化物()物理性质名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式俗名—铁红磁性氧化铁铁的化合价＋＋＋，＋颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性都不溶于水()化学性质①不稳定，在空气中受热易被氧化成。②和属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为＋＋＋＋，＋＋＋＋。③四氧化三铁()的化学式可写成·，溶于盐酸的离子方程式为＋＋＋＋＋＋。[特别提醒]工业炼铁的反应原理：＋\(,\\(高温))＋。．下列说法正确的是()．赤铁矿的主要成分是．为碱性氧化物，可与水反应生成()．铁锈的主要成分是．中铁元素有＋价和＋价，是混合物解析：选赤铁矿、铁锈的主要成分是，错误，正确；为碱性氧化物，但不与水反应，错误；为化合物，不是混合物，错误。．用足量的还原某种氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，得到沉淀，则该氧化物是()． ．． ．解析：选由生成可得反应掉为，即金属氧化物中含氧原子为，铁原子：\(－×·－·－)＝，()∶()＝∶＝∶，即氧化物为。\\\(铁的氢氧化物)\\\(铁的氢氧化物)铁的氢氧化物性质的比较名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式()()颜色、状态白色固体红褐色固体水溶性都不溶于水与盐酸反应(离子方程式)()＋＋＋＋()＋＋＋＋稳定性在空气中不稳定，易被氧化不稳定，受热易分解：()\(,\\(△))＋制备(离子方程式)＋＋－()↓＋＋－()↓转化方程式()＋＋()[特别提醒]()转化成()的特殊现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。．下列各图示中能较长时间看到()白色沉淀的是()．①② ．①③．②③ ．①②③解析：选因为()在空气中易被氧化成()，故要长时间观察到()白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置①是先用将装置中的空气排尽，并使生成的()处在氢气的保护中，③中液面上加苯阻止了空气进入；②由于能接触到空气中的，故不能较长时间观察到白色沉淀。．按如图所示装置，用两种不同操作分别进行实验，观察管中的现象。(注：操作过程中不考虑稀与溶液的作用)()操作Ⅰ：先夹紧止水夹，使管开始反应，实验中管观察到的现象是。管发生反应的化学方程式是。()操作Ⅱ：打开止水夹，使管开始反应一段时间后再夹紧止水夹，实验中在管观察到的现象是。管中发生反应的离子方程式是。解析：()当夹紧止水夹时，管便成了一个封闭体系，产生的使管内压强增大，将生成的溶液压入管中，从而与溶液发生反应生成()，而溶液中溶解的可将()迅速氧化，最后转变成()，所以观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。()当进行操作Ⅱ时，产生的首先通过导气管通入到管中的溶液中，将其中溶解的赶走，再夹紧止水夹时，溶液压入管中，此时反应所产生的()在一段时间内不变色。答案：()先出现白色絮状沉淀，然后沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色＋()↓＋、()＋＋()()打开止水夹时，溶液中的导气管口有气泡冒出；夹紧止水夹后，出现白色沉淀，短时间内沉淀不变色＋＋－()↓[方法技巧]制备()的注意事项()＋必须是新制的，并放入粉，以防＋被氧化成＋。()除去溶液中溶解的，其方法是加热煮沸溶液。()长胶头滴管末端插入试管内的液面以下。()在溶液液面上加植物油或苯进行液封。\\\(铁盐和亚铁盐铜盐)\\\(铁盐和亚铁盐铜盐)．铁元素有三种价态：价、＋价和＋价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。写出部分标号反应的离子方程式：①＋＋＋＋↑；②＋＋＋＋－；③＋＋＋＋。[特别提醒]铁的不同价态之间的转化，要通过氧化还原反应来实现，氧化剂或还原剂的强弱不同，则转化产物可能不同。．＋的检验．＋的检验．铜盐()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()，其难溶于水。()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，都有毒，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。()铜及其化合物的颜色①：紫红色②：黑色③()：蓝色④：白色⑤·：蓝色取少量溶液于试管中，进行下列操作，观察实验现象。[问题思考]．为什么在配制溶液时，通常加入铁粉？提示：防止溶液中的＋被氧化成＋，即将溶液中可能存在的＋再还原成＋。．如何除去溶液中的＋？提示：向溶液中通入适量，反应的离子方程式为＋＋＋＋－。．溶液为什么能用于从废旧印刷电路板(主要含铜)中回收铜？提示：能与印刷电路板中的铜反应：＋＋，再用置换出铜：＋＋＋＋。铁及其化合物的相互转化()只有还原性，可以被氧化成＋或＋。①\(→,\\(－－),\\(弱氧化剂))＋\\\{\\(\\\\(＋＋＋＋↑盐酸或稀硫酸＋＋＋＋＋＋＋))②→\\\{\\(\\\\(＋\(,\\(点燃),\\())＋\(,\\(△),\\())＋))③\(→,\\(－－),\\(强氧化剂))＋＋\(,\\(点燃),\\())(代表、、)()＋既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为＋，也可以被还原为。转化＋→＋＋→试剂强氧化剂：、、、等还原剂：、、、等实例＋＋＋＋－＋＋＋＋，＋\(,\\(高温))＋()＋具有较强氧化性，可被还原为或＋。转化＋→＋→＋试剂强还原剂：、、等还原剂：、等实例＋\(,\\(高温))＋＋＋＋＋＋．欲证明某溶液中含有＋不含＋，进行如下实验操作时最佳顺序为()①加入少量氯水②加入少量溶液③加入少量溶液．①③ ．③②．③① ．①②③解析：选＋与溶液反应变红色，＋与溶液不反应，但加入氧化剂后＋被氧化成＋，遇变红色。所以，应先加入溶液，如果溶液不变色，再加入氯水，溶液变成红色，则可证明溶液中含有＋不含＋。．向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性溶液，溶液紫红色褪去的原因是()．有还原性．中＋具有还原性．具有还原性．盐酸有还原性解析：选溶液褪色是因为＋具有还原性，具有氧化性，被＋还原生成无色的＋。．将单质、与、、溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。()充分反应后，如果有剩余，则容器内不可能有。()充分反应后，如果容器内还有大量＋，则还含有，一定没有。()充分反应后，如果容器内有较多＋和相当量的，则容器内不可能有。解析：根据＋＋＋，＋＋＋＋，＋＋＋＋＋，若有剩余，则容器中只能有＋，不可能有＋、＋；如果容器内还有大量＋，则还含有＋和＋，一定没有和；如果容器内有较多＋和相当量的，则容器内不可能有＋和。答案：()＋、＋()＋、＋、()＋、[三级训练·节节过关]．下列关于铁的叙述正确的是()①铁能被磁铁吸引，但纯铁易锈蚀②人体的血红蛋白中含有铁元素③不能通过化合反应生成和()④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧．①③ ．②④．②③ ．①④解析：选①中纯铁不易被锈蚀，③中可以通过化合反应生成和()＋，()＋＋()。．将()露置在空气中加热灼烧所得的产物为()． ．． ．()解析：选因()极易被空气中氧气氧化，当露置于空气中时，()首先转化为()，然后()受热分解生成。．向某晶体的水溶液中加入含有＋的溶液后，无明显变化，当滴入几滴新制的氯水后，溶液显红色，由此得出的下列结论，错误的是()．该晶体中一定含有－．＋的氧化性比的氧化性强．＋被氧化为＋．＋与－不能形成红色物质解析：选＋与氯水中的发生如下反应：＋＋＋＋－，氧化性：>＋。因－与＋反应生成红色物质，故原溶液中一定含有－。．用溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()．若无固体剩余，则溶液中一定有＋．若有固体存在，则溶液中一定有＋．若溶液中有＋，则一定没有固体析出．若溶液中有＋，则一定有析出解析：选用溶液腐蚀印刷电路板上的铜，发生反应：＋＋，向所得溶液中加入铁粉，发生反应：＋，＋＋。项，若无固体剩余，则溶液中可能有＋，也可能不含＋，错误；项，若有固体存在，则溶液中一定有＋，正确；项，若溶液中有＋，则可能没有固体析出，也可能有析出，错误；项，若溶液中有＋，产生的固体中可能有析出，也可能没有固体析出，错误。．铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：＋\(,\\(①),\\(④))＋\(,\\(②),\\(③))\\(－)回答下列有关问题：()与过量盐酸反应可以制取。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①、④的转化，要求产物纯净，可选用(选填字母)。．．．．()某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为)是否变质，查阅了有关资料，得知＋能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在试管Ⅰ中滴入酸性高锰酸钾溶液，在试管Ⅱ中滴入溶液。①请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：实验现象结论试管Ⅰ试管Ⅱ褪色不变红不褪色变红褪色变红②能不能将和滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：。解析：()＋＋，选则引入杂质，＋＋，选则引入杂质＋。()①加溶液只要褪色就说明含有＋，而加入溶液变红则说明含有＋，所以答案很容易得出，而第②问中的原因可归结为两条，一是溶液呈紫红色，影响观察()的红色，二是具有较强的还原性，可以被氧化，影响＋的检验。答案：()、()①.没有变质．完全变质．部分变质②不能，原因是溶液呈紫红色，影响＋的检验；具有还原性，影响＋的检验．能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是()．溶液 ．溶液．溶液 ．溶液解析：选、项虽能溶解铁，但同时析出的和会附着在铁上，项不能使铁溶解，符合题意的是项。．下列物质反应后一定有＋价铁生成的是()①过量的与反应；②与过量稀硫酸反应；③溶液中通入少量；④和的混合物溶于盐酸中．只有① ．①③．①②③ ．全部解析：选①中的氧化性强，它能将铁氧化为＋价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中与稀硫酸反应只能生成＋。③在溶液中＋被氧化生成＋。④中发生与盐酸生成，与盐酸生成的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的全部还原为。．下列离子方程式中，正确的是()．铁与盐酸反应：＋＋＋＋↑．氯气与氯化亚铁溶液反应：＋．氯化铁溶液与铁反应：＋＋＋．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：＋＋－()↓解析：选由于盐酸中＋的氧化性弱，故铁与盐酸反应时只能被氧化为＋，项错误；项是化学方程式，不是离子方程式，中－实际不参加反应，应删去；项中电荷不守恒，错误。．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加溶液没有颜色变化，再加入氯水即可显红色的是()． ．． ．()解析：选项，溶于盐酸生成氯化亚铁和水，滴加溶液没有颜色变化，再加入氯水时，氯水把亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与溶液反应即可显红色，正确；项，溶于盐酸生成氯化铁和水，滴加溶液显红色，错误；项，溶于水，滴加溶液显红色，错误；项，()溶于盐酸生成氯化铁和水，滴加溶液显红色，错误。．证明某溶液中只含有＋而不含有＋的实验方法是()①先滴加氯水，再滴加溶液后显红色②先滴加溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色③滴加溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后呈红褐色④只需滴加溶液．①② ．②③．③④ ．①④解析：选如果直接加溶液，不变红色，只能证明不含有＋，不能证明含有＋；先加氯水，再加溶液后显红色，只能证明加氯水后溶液中含有＋，至于加氯水前是否有＋是无法确定的，所以①④都不正确；先滴加溶液，不显红色，证明不含有＋，再滴加氯水后显红色，证明加氯水前含有＋，所以②正确；滴加溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后呈红褐色，这是＋的特征反应现象，也能证明加之前不含有＋，所以③也正确。．下列各组物质中，是主体物质，是少量杂质，是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()选项溶液溶液溶液溶液溶液解析：选项中能把氧化，项中能把还原，项除去了\\(－)和\\(－)又引入了－，均不合要求。．下列离子的检验方法合理的是()．向某溶液中滴入溶液显红色，说明不含＋．向某溶液中通入，然后再加入溶液变红色，说明原溶液中含有＋．向某溶液中加入溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有＋．向某溶液中加入溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有＋，不含有＋解析：选滴入溶液显红色，说明溶液中含有＋，但不能说明溶液中不含有＋，错误；项操作不能说明原溶液中含有＋，因为如果原溶液中含有＋，也会出现相同的现象；加入溶液，得到红褐色沉淀()，说明溶液中含有＋，正确；项操作说明原溶液中肯定含有＋，但可能含有＋，因为生成的白色沉淀()会被红褐色掩盖，不正确。．将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中＋和＋的物质的量相等。则已反应的＋和未反应的＋的物质的量之比是()．∶ ．∶．∶ ．∶解析：选设参加反应的＋的物质的量为，＋＋＋完全反应后，溶液中的＋和＋物质的量相等，即溶液中剩余＋为，所以已反应的＋和未反应的＋的物质的量之比为∶＝∶。．除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质)，将选用的试剂和分离方法填在题后的横线上，并写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子反应方程式)。()[()]；()()；()()；()()；()()；()()。解析：()根据()的不稳定性，采用加热的方法，杂质可转化为提纯物；()能溶于溶液中，反应后过滤分离；()通入(或加入氯水)使杂质转化为被提纯物；()加入铁粉，将杂质转化为被提纯物；()加入铁粉，置换出铜，过滤加以分离；()可以溶于溶液，反应后过滤。答案：()加热()\(,\\(△),\\())＋()加入过量的溶液，过滤＋－\\(－)＋()通入足量的(或加入氯水)＋＋＋＋－()加入足量铁粉，过滤＋＋＋()加入足量铁粉，过滤＋＋＋＋()加入过量的溶液，过滤＋－＋\\(－)＋↑．电子工业常用的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。()检验溶液中＋存在的试剂是，证明＋存在的现象是。()写出溶液与金属铜发生反应的化学方程式：。()某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得溶液，准备采用下列步骤：．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。①，②，③，④，⑤，⑥。．请写出相关反应的化学方程式。，，，。解析：从腐蚀铜的废液中回收铜。答案：()溶液溶液变成红色()＋＋().①②③和④⑤⑥．＋＋＋＋↑＋＋．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。都是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能()．土壤中含有铁粉、二氧化锰等．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖则是添加了红色耐高温染料．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色和红色．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色或和红色解析：选黏土中含有元素，在烧制砖瓦时，与反应，生成氧化物，元素的氧化物有种，与为黑色，为红棕色，项正确。．下列说法正确的是()．铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿．铜的导电能力不如铝．由于＋有氧化性，所以用来配制农药．因为＋能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒解析：选金属铜的化学性质比较稳定，所以使用铜器皿比较安全；铜属于重金属，铜盐有毒，因＋会与蛋白质作用，使蛋白质变性。．铁有＋价和＋价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是()．用铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色．氢氧化铁受热分解解析：选项，＋，化合价由＋价变为＋价；项，＋\(,\\(点燃))，化合价由价变为＋价、＋价；项，()＋＋()，化合价由＋价变为＋价；项，()\(,\\(△))＋，化合价没有变化。．将片放入·－溶液中，反应一定时间后取出片，溶液中的(＋)∶(＋)＝∶，则＋与＋的物质的量之比为()．∶ ．∶．∶ ．∶解析：选所得溶液中(＋)∶(＋)＝∶，即二者的物质的量之比为∶，由反应＋＋＋＋＋可知，反应后溶液中(＋)∶(＋)＝∶，则反应后溶液中(＋)∶(＋)＝\()(＋)∶(＋)＝∶，项正确。．某溶液中含＋、＋，加入铁粉，待＋完全被还原后，溶液中＋的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)()．·－ ．·－．·－ ．·－解析：选由反应＋＋＋可知铁粉过量，＋与过量铁粉反应生成＋，故反应后＋共为，(＋)＝\()＝·－。．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含＋的溶液中是否含有＋；乙组：检验含＋的溶液中是否含有＋。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是()试剂选项甲组乙组新制氯水、溶液溶液酸性溶液溶液溶液溴水溴水酸性溶液解析：选甲组，在＋存在的条件下检验＋，要排除＋干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与＋发生有明显现象的反应；二是与＋不反应。酸性溶液和溴水符合条件，实验现象是颜色变浅(或褪去)。乙组，在＋存在的条件下，检验＋，用溶液检验＋，＋无干扰。．某溶液中可能存在＋、＋、＋，加入溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是()．一定有＋，一定没有＋、＋．一定有＋，一定没有＋、＋．一定有＋，可能有＋，一定没有＋．一定有＋，可能有＋，一定没有＋解析：选由题给“开始产生白色沉淀，并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色”可知，一定含有＋，且一定不含＋；而()为白色，不能判断。．·－的()和·－的的混合溶液，加入一定量铁粉充分反应后，测得溶液中＋与＋的物质的量之比为∶，则加入铁粉的物质的量为()． ．． ．解析：选()的物质的量为×＝，的物质的量为×＝，硫酸铁消耗铁，生成硫酸亚铁，假设有的铁和硫酸铜反应，则生成硫酸亚铁的物质的量为，剩余的物质的量为(－)，则亚铁离子和铜离子比例＝(＋)∶(－)＝∶，解得＝，则加入的铁的物质的量为＋＝。．金属单质与盐酸反应生成浅绿色溶液，同时放出气体。如果在溶液中通入氯气，则转变成棕黄色溶液，将溶液分为两份，一份加入几滴硫氰化钾溶液，生成红色物质，另一份加入，则棕黄色溶液重新变成浅绿色溶液，在溶液中滴加溶液生成白色沉淀，露置在空气中，会逐渐变成红褐色沉淀。则各物质的化学式分别是，，，，。有关反应的离子方程式有：①，②，③，④，⑤，⑥。解析：与盐酸反应生成浅绿色溶液说明生成了＋，则为，为，为；在中通入，转变为棕黄色溶液，说明生成了＋，即为；依次可推知为()，为()。