高中 化学 必修 第一册 第三章 铁 金属材料《专题突破四 铁的“价-类”二维图》课件

专题突破四铁的“价—类”二维图

第三章铁金属材料1．铁元素的“价—类”二维图2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质(1)Fe2O3、FeO是____氧化物，分别溶于稀硫酸反应的离子方程式：___________________________________；___________________________________。(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于____，分别溶于稀盐酸反应的离子方程式：_____________________________________；_____________________________________。(3)FeCl2、Fe2(SO4)3都属于__，能和碱发生反应生成氢氧化物沉淀。如：FeCl2＋2NaOH===_____________________；Fe2(SO4)3＋6NaOH===_________________________。碱性Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋碱Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O盐Fe(OH)2↓＋2NaCl2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4氧化针对练1.将铁粉放入由盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中，充分反应后，铁粉有剩余，则溶液含有的大量的阳离子是A．Cu2＋和Fe2＋ B．H＋和Cu2＋C．Fe3＋和Fe2＋ D．Fe2＋和Mg2＋铁粉有剩余，说明一定没有Fe3＋、Cu2＋和氢离子，而溶液中的镁离子不会和铁单质发生反应，则溶液中含有的阳离子是Fe2＋和Mg2＋。√针对练2.物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法不正确的是A．物质A与不同的氧化剂反应可能得到不同价态的含铁化合物B．通过化合反应和置换反应都能生成Fe3O4C．从物质类别来看，物质B属于碱性氧化物，能与水反应生成物质CD．从元素价态来看，Fe2＋既具有氧化性又具有还原性√课时测评√1．下列离子方程式正确的是A．氧化铁与盐酸反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe2＋＋3H2OB．Fe与FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋C．Fe与盐酸反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑D．Fe与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2＋===Fe3＋＋Cu氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，正确的离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，故A错误；Fe与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁，正确的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，故B错误；Fe与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故C正确；Fe与CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁和铜，正确的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故D错误。√√铁离子可以和碱之间反应生成氢氧化亚铁，生成的氢氧化亚铁极易被氧化，然后迅速变为氢氧化铁，所以向含有Fe2＋的溶液中加入氢氧化钠溶液，先产生白色沉淀，后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则溶液中一定含有Fe2＋。√4．将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等。则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比是A．2∶3B．3∶2C．1∶2 D．1∶1√5．在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag铜，完全溶解后，再加bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且a＞c，则下列说法正确的是A．残余固体是铜和铁B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋C．将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋6．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是选项实验操作实验现象离子方程式实验结论A在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水浅绿色溶液变成棕黄色溶液2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Fe2＋具有还原性B在氯化亚铁溶液中加入锌片浅绿色溶液变成无色溶液Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋Fe2＋具有还原性C在氯化铁溶液中加入铁粉棕黄色溶液变成浅绿色溶液Fe3＋＋Fe===2Fe＋铁单质具有还原性D在氯化铁溶液中加入铜粉蓝色溶液变成棕黄色溶液2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋Fe3＋具有氧化性√氯气能够将Fe2＋(浅绿色)氧化为Fe3＋(棕黄色)，A项正确；B项得到的结论应该是Fe2＋具有氧化性；C项的离子方程式错误；D项的实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。√7．化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是A．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C被还原B．Fe3O4中铁元素为＋4价C．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为复分解反应D．Fe(OH)2浊液露置于空气中，最终变成红褐色将Fe3＋转化为Fe2＋，Fe元素发生还原反应，可知维生素C表现还原性，作还原剂，被氧化，故A错误；Fe3O4中铁的化合价有＋2、＋3价，由化合物中各元素化合价代数和为0可知Fe3O4中铁的化合价为两个铁原子显＋3价，一个铁原子显＋2价，故B错误；工业上用CO还原Fe2O3炼铁，反应中有元素的化合价变化，不是复分解反应，故C错误；Fe(OH)2浊液露置于空气中，白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，故D正确。√还原性：I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋，A正确；还原性：I－>Fe2＋，故通入氯气时，碘离子先被氧化，即3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3不能发生，B正确；还原性：I－>Fe2＋>Cl－，故要氧化I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入FeCl3，C正确；由信息①可知，氯离子也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，使其褪色，故若紫色褪去，则溶液中也可能没有二价铁，可能含有氯离子，D错误。√9．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系：下列叙述正确的是A．A为Fe，B为FeOB．C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到棕黄色C．④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3√10．裂解水制氢气的过程如下图所示。下列说法不正确的是A．反应Ⅰ的化学方程式是Fe3O4＋CO===3FeO＋CO2B．反应Ⅱ的化学方程式是3FeO＋H2O(g)===Fe3O4＋H2C．总反应的化学方程式是C＋2H2O(g)===CO2＋2H2D．铁的氧化物是裂解水的催化剂反应Ⅰ的反应物是Fe3O4、CO，生成物是FeO、CO2，则根据得失电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式是Fe3O4＋CO===3FeO＋CO2，A正确；反应Ⅱ的反应物是FeO、H2O(g)，生成物是Fe3O4、H2，则反应Ⅱ的化学方程式是3FeO＋H2O(g)===Fe3O4＋H2，B正确；反应Ⅲ的反应物是CO2、C，生成物是CO，反应方程式为CO2＋C===2CO，将反应Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ，整理可得化学方程式为：C＋H2O(g)CO＋H2，C错误；铁的氧化物Fe3O4、FeO参与反应，但总反应为C＋H2O(g)CO＋H2，生成物没有Fe3O4、FeO，所以铁的氧化物是裂解水的催化剂，D正确。11．(2023·山东聊城高一上期末)利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如图，已知：Zn溶于强碱时生成可溶于水的[Zn(OH)4]2－。下列有关说法正确的是A．Fe3O4是碱性氧化物，是具有磁性的黑色晶体B．滤液中存在的离子有Na＋、[Zn(OH)4]2－、OH－C．“酸溶”的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋H2OD．“氧化”的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋√Fe3O4是一种复杂的化合物，是具有磁性的黑色晶体，不是碱性氧化物，故A错误；Zn溶于强碱时生成可溶于水的[Zn(OH)4]2－，Fe与NaOH溶液不反应，则滤液含过量NaOH，存在的离子有Na＋、[Zn(OH)4]2－、OH－，故B正确；“酸溶”的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故C错误；由流程可知，过氧化氢只氧化部分亚铁离子，故D错误。12．实验室有FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液，其中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1。(1)现加入适量铁粉，请写出溶液中可能发生的离子反应：_______________________________________________。3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋===把Fe加入FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，可能发生两个反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。(2)当向混合液中加入铁粉时，首先与铁粉发生反应的离子是________。由于2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，氧化性：Fe3＋＞Cu2＋>Fe2＋，加入铁粉后氧化性最强的Fe3＋优先反应。Fe3＋(3)加入适量铁粉后，最后溶液中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe2＋的物质的量之比为________。Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量之比由3∶2∶1变为1∶2∶4，显然Fe3＋有剩余，Cu2＋不参加反应。若Fe3＋由3mol变为1mol，据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知参加反应的铁为1mol，所以参加反应的铁粉与原溶液中的Fe2＋的物质的量之比为1∶1。1∶1双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe2＋氧化为Fe3＋，则②中