课时27（学生）铁、铜的获取及应用

高三化学学科一体化教学案编写人景均编号27课时课时27—铁、铜的获取及应用.专题三从矿物到基础材料一、考纲要求：1．掌握Fe2+、Fe3+的相互转化关系2．掌握Fe2+、Fe3+的有关计算、除杂、鉴别、分离等方面的应用。3．重点掌握根据氧化还原的原理进行有关铁及其化合物的相关计算。培养分析、综合、归纳问题的能力和解决问题的能力。二、知识结构：Fe3+、Fe2+的性质和相互转化关系1．Fe3+与Fe2+的相互转化：FeCl2+Cl2=______________________FeCl2+Br2=______________________Fe(OH)2+H2O+=Fe(OH)3FeCl3+Cu=________________FeCl3+Fe=______________________FeCl3+H2S=______________FeCl3+SO2+H2O=_________________FeCl3+Na2S(少量)=______________FeCl3+Na2S(过量)=______________2．Fe3+与Fe2+的鉴别：①观察法：其溶液呈色者是Fe3+，呈色者是Fe2+②H2S法：通入H2S气体或加入氢硫酸，有色沉淀析出者是，无明显变化的是。③KSCN法：加入可溶性硫氰化物溶液，呈色者是，无明显变化的是。离子方程式为：④苯酚法：加入苯酚溶液，呈色者是，无明显变化的是。⑤碱液法：分别通入氨气或加入氨水或碱液，生成色沉淀者是；生成沉淀，并变为色，最终变成色者是。⑥淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝者，无明显变化的是。离子方程式为：⑦铜片法：分别加入铜片，铜片且溶液变为色的是，无明显变化的是。⑧KMnO4法：分别加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的色变浅的是，颜色基本无变化的是。离子方程式为：3．下列物质中含有少量杂质，请在空格中填上适宜的试剂或方法将杂质除去：物质杂质试剂或方法化学方程式（1）FeCl3溶液FeCl2（2）FeCl2溶液FeCl3（3）FeSO4溶液CuSO4（4）Fe2O3Al2O3（5）Fe2O3Fe(OH)3（6）Fe(OH)3Al(OH)3总结：注意：1．NO3-与Fe2+在酸性条件下，不能共存。2．过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+。3．注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体。4．忽视亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。5．忽视铁单质与强氧化性物质(如硝酸)反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为2Fe3++Fe=3Fe2+。三、课堂笔记：考点1：Fe3+、Fe2+的转化[例1]向amolCuCl2和bmolFeCl3的混合溶液中加mg铁粉，（1）若溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+，则m和a、b的关系为，（2）若溶液中仅有Fe2+和Cu2+，则m和a、b的关系为，（3）若溶液中只有Fe2+，则m和a、b的关系为，[感悟]：考点2：Fe3+、Fe2+的检验[例2]老师在足量的稀氯化亚铁溶液中加入１～２滴溴水，振荡，溶液变为浅黄色。

(1)甲学生认为这不是发生化学反应所致，使溶液变黄的物质是，乙学生认为这是化学反应所致，使溶液变黄的是。

(2)老师提供如下试剂：

Ａ、酸性高锰酸钾溶液Ｂ、四氯化碳Ｃ、碘化钾溶液Ｄ、硫氰化钾溶液

请你验证，乙同学的推断是正确的，你选择的试剂是（填编号），实验中观察到的现象是。

(3)根据上述实验的事实推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，先后发生的反应分别是（用离子方程式表示）。

[感悟]：四、疑难问题：1．2．五、作业练习：1．久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是（

）A．浓HNO3B．氯化亚铁溶液C．溴苯D．溴化银2．实验室中为了妥善保存硫酸亚铁溶液常加入少量的（

）A．镁粉

B．锌粒

C．铁片

D．铜片3．要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是（

）A．滴入KSCN溶液B．通入氯气C．加入铜粉D．加入铁粉4．苹果汁是人们喜爱的饮料。由于此饮料中含有Fe2+，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色（Fe3+）。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生。这说明维生素C具有（

）A．氧化性B．还原性C．碱性D．酸性5．能与大量Fe3+共存的是（

）A．Fe B．S2- C．Cu2+ D．Cu6．为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4杂质，可选用的试剂是（

）A．NaOH B．铁粉 C．氨水 D．氯水7．使Fe、Cu、Fe2+、Fe3+和Cu2+共处于同一容器内反应后铁有剩余，那么容器内还应存在（

）A．Cu，Fe3+ B．Fe2+，Fe3+ C．Cu，Cu2+ D．Fe2+，Cu8．只用一种试剂就可将硝酸银、硫氰酸钾、硫酸、氢氧化钠四种无色溶液区分开，这种试剂是（

）A．氯化钡溶液

B．氯化亚铁溶液C．氯化铁溶液

D．硝酸铁溶液9．将过氧化钠投入到氯化亚铁溶液中，可以观察到的现象是（

）A．生成白色沉淀

B．生成红褐色沉淀C．有气泡产生

D．溶液变成棕黄色10．下列反应发生后，溶液的颜色变深，但无沉淀产生的是（

）A．FeCl2溶液与Fe粉混合后静置B．向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液C．向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液D．向AgNO3溶液中滴加过量的氯水11．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（

）①加入足量氯水

②加入足量KMnO4溶液

③加入少量NH4SCN溶液A．①③

B．③②

C．③①

D．①②③12．将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中三价铁离子和二价铁离子浓度相等。则已反应的三价铁离子和未反应的三价铁离子的物质的量之比是（

）A．2∶3B．3∶2C．1∶2D．1∶113．试设计一个方案,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有的Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3－废液中,把Fe3+转化为绿矾回收;把Cu2+转化为Cu回收。各步反应应加入的原料依次是 、 、 。各步反应的离子方程式是： (1) (2) (3) 14．(1)在饱和氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末，发现碳酸钙逐渐溶解，同时还产生的现象有：①__________________________________；②_______________________________。用离子方程式表示产生上述现象的原因____________________、。(2)在饱和氯化铁溶液中加入一种单质，也会发生类似上述现象的反应，这种单质是：A、磷；B、硫；C、镁；D、铜。(3)向物质的量之和为0.1mol的FeCl3和AlCl3混合溶液中加入90mL4mol·L-1的NaOH溶液，使其充分反应。假设原溶液中Al3+物质的量与Al3+和Fe3+总物质的量之比为x。①当x=0.4时，溶液中产生的沉淀是_______，其物质的量为_______________②当沉淀只有Fe(OH)3时，x的取值范围是________________________。15．某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。（1）请指出该结论是否合理并说明理由

。（2）请完成对铁元素价态的探究：限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3mol·L-1H2SO4、3％H2O2、6mol·L-1HNO3、0.01mol·L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1mol·L-