鲁科版高中化学必修第一册第3章第1节第2课时铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物基础课课件

第2课时铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物(基础课)第3章物质的性质与转化第1节铁的多样性素养目标1．能通过实验探究和交流研讨，掌握Fe、FeO、Fe2O3、Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及典型实验现象，能书写主要的化学方程式和离子方程式。2通过从物质类别和元素价态两个角度研究物质性质的思路和方法去认识含铁物质在生产、生活中的应用，建立含铁物质的性质、实验现象、应用之间的联系。初高衔接1．铁元素在地壳中的含量位于第四位。2．铁为银白色金属、具有金属光泽、电和热的良导体、具有良好的延展性。3．铁生锈原理：铁、氧气、水相互作用，生成红棕色的铁锈Fe2O3。必备知识自主预习一、铁单质1．物理性质色、态密度熔点导热性、延展性导电性特性______固体__________1538℃良好比铜、铝__能被____吸引银白色7.86g·cm-3差

磁铁2．化学性质(1)与酸反应生成氢气：与盐酸反应的离子方程式为______________________。(2)与某些盐溶液发生置换反应：与硫酸铜溶液反应的离子方程式为_______________________。Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu

不反应②铁与水蒸气的反应：方法方法一方法二实验装置

方法方法一方法二实验现象用小试管收集一试管气体，点燃，______________用火柴点燃肥皂泡，____________实验结论听到轻微爆鸣声听到爆鸣声判一判

(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)设NA为阿伏加德罗常数的值，1molCl2与足量Fe反应转移2NA个电子。 (

)(2)铁丝在空气中燃烧生成FeO。

(

)(3)Fe与冷水、热水不反应，Fe与H2O(g)高温下反应的产物是Fe2O3。 (

)√××二、铁的氧化物名称(化学式)氧化亚铁(FeO)四氧化三铁(Fe3O4)三氧化二铁(Fe2O3)俗名—______________色态__色粉末__色固体____色粉末铁的价态______________磁性氧化铁铁红黑黑红棕＋2＋2、＋3＋3名称(化学式)氧化亚铁(FeO)四氧化三铁(Fe3O4)三氧化二铁(Fe2O3)与稀盐酸反应

与铝粉反应—

说明：(1)FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，Fe3O4为复杂的氧化物。(2)FeO、Fe2O3、Fe3O4、MnO2、WO3、V2O5等难熔金属氧化物与铝粉的反应也叫铝热反应，常用KClO3和镁条引发该反应。判一判

(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)Fe3O4是一种纯净物，而不是Fe2O3和FeO组成的混合物。 (

)(2)赤铁矿的主要成分是Fe3O4，磁铁矿的主要成分是Fe2O3，FeO俗称铁红。 (

)(3)Fe3O4、FeO遇非氧化性酸溶液(如盐酸、稀硫酸)发生非氧化还原反应。 (

)√×√三、铁的氢氧化物

Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋2H2OFe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O受热分解－

Fe(OH)2Fe(OH)3制备可溶性亚铁盐与强碱溶液反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与强碱溶液反应：Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓转化在空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是______________________，______________，化学方程式为__________________________________白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色

判一判

(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)Fe(OH)2在空气中加热得到FeO。 (

)(2)可以利用FeCl3溶液和NaOH溶液通过复分解反应制Fe(OH)3胶体。 (

)(3)Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3。 (

)×××四、铁及其化合物之间的转化关系1．绘制铁及其化合物的“价—类”二维图[答案]

2．补铁剂中铁元素价态的检验实验步骤实验现象实验结论(1)取少量补铁口服液于试管中，滴入KSCN溶液a．溶液不变红_________b．溶液变红_________(2)若出现现象a，向反应后的溶液中滴加氯水__________________(3)若出现现象b，另取补铁口服液滴加酸性KMnO4溶液溶液紫色褪去_________溶液紫色不褪去_________无Fe3+有Fe3+溶液变红有Fe2+有Fe2+无Fe2+判一判

(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现。 (

)(2)不同价态的含铁物质间的转化必须通过氧化还原反应实现。 (

)(3)向补铁口服液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则补铁口服液中铁的价态只有＋3价。 (

)√√×关键能力情境探究铁陨石在化学成分上除Ni和Fe外，还含有Co、S、P、Cu、Cr、Ga、Ge和Ir等元素。有少数铁陨石还含有硅酸盐包体。铁陨石与地球岩石十分相似，所以一般很难鉴别。铁的性质[问题1]

铁陨石可以应用磁铁检验法，说明铁陨石具有哪些性质？提示：说明铁陨石具有可以被磁铁吸引的性质。[问题2]

铁陨石中主要含有Fe和Ni，若取少量陨石，加入足量的稀盐酸，你会观察到哪些现象(假设铁陨石的其他成分不与盐酸反应)？请写出相关的化学方程式。提示：现象为部分固体溶解，有气泡冒出。Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑。[问题3]

Fe与所有酸反应均生成Fe2+吗？请分析。提示：Fe与非氧化性酸的溶液(如盐酸，稀H2SO4溶液)反应生成Fe2+与H2，Fe与强氧化性酸(如HNO3)的溶液反应生成Fe3+，不能放出H2。1．铁的主要性质2．铁与H2O(g)反应的注意事项(1)实验结束时，先将导气管撤出，再移动酒精灯，以防止倒吸。(2)铁不能与冷水、热水反应，但高温下能与水蒸气反应。(3)铁与水蒸气反应的实验中，湿棉花的作用是加热时产生水蒸气。

提示：不能。金属铝能置换出铁不能置换出镁。

√B

[装置A是将液态水转化为气态水，与装置B中的铁粉在高温下发生反应，A项正确；铁粉与H2O(g)在高温下发生反应，生成Fe3O4和H2，B项错误；因生成的H2中含有较多的水蒸气，故需要用碱石灰等不与H2反应的干燥剂进行干燥，C项正确；不纯的H2在点燃时可能会发生爆炸，故在点燃H2前必须检验其纯度，D项正确。]2．(1)有下列物质：①O2

②AgNO3溶液③CuCl2溶液④稀硫酸⑤FeCl3溶液⑥Cl2

⑦水蒸气(高温)

⑧S与Fe反应时只生成＋2价铁的化合物的物质是________________(填序号，下同)，只生成＋3价铁的化合物的物质是________，既生成＋2价又生成＋3价铁的化合物的物质是________。②③④⑤⑧⑥①⑦(2)试写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用双线桥法标出电子转移情况。[问题1]

为了较长时间看到白色沉淀，用于制备Fe(OH)2的氢氧化钠溶液应该事先进行怎样的操作？为什么？Fe(OH)2的制备提示：煮沸。Fe(OH)2容易被氧气氧化，故用于制备Fe(OH)2的氢氧化钠溶液应加热煮沸赶走溶液中的溶解的氧气。

[问题2]

课堂上老师讲解了氢氧化亚铁的性质后，三个同学分别利用如图装置制备氢氧化亚铁，其中，能够长时间看到氢氧化亚铁白色沉淀的是哪个同学的实验？提示：①③。因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要除去装置中的空气或氧气。装置①是先用H2将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2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O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。1．制备Fe(OH)2的注意事项(1)Fe2+必须是新制的，并放入铁粉，以防Fe2+被氧化成Fe3+。(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液。(3)滴管末端插入试管内的液面以下。(4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。2．Fe(OH)2的制备方法(1)有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4，密度大于水)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。(2)还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。1．下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中，不正确的是(

)A．氢氧化亚铁易被空气氧化B．氢氧化亚铁为灰绿色沉淀C．可利用上图所示装置制备氢氧化亚铁D．实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸√B

[氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，故A项正确；氢氧化亚铁为白色沉淀，不是灰绿色，故B项错误；氢氧化亚铁的制备要隔绝空气，故可将吸有NaOH溶液的胶头滴管伸入覆盖有苯的FeSO4溶液液面以下，故C项正确；将硫酸亚铁加入氢氧化钠溶液中可制取Fe(OH)2，氢氧化钠溶液预先煮沸可以将溶液中的氧气排净，故D项正确。]2．如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol·L-1的硫酸溶液，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式为______________________。(2)实验开始时应先将止水夹a________(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_________________________________________________________________________________________________________________________。铁屑Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑

打开首先打开a，让分液漏斗中硫酸溶液流下，使A中产生的H2通入B中，一段时间后关闭a，A中液体沿导管流入B中，产生少量白色沉淀(4)实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为_____________________________________。(5)利用图中装置完成Fe(OH)2制备后______(填“能”或“不能”)较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3能

[解析]

A为氢气的发生装置，B为产生Fe(OH)2沉淀的装置，当a打开时，H2通过a进入B中排出B内氧气，a关闭时，A内气体压强增大，使A中FeSO4、H2SO4混合液进入B中与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2沉淀。方法技巧学习效果随堂评估1．一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到黑色粉末，部分已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即变为红色。下列说法不正确的是(

)A．小袋中原来装有氧化铁B．小袋中原来装有铁粉C．该黑色粉末不可食用D．该黑色粉末做抗氧化剂√243题号1A

[从题中信息“滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即变为红色”判断，该黑色粉末中含有铁元素。但由于先加入了氯水，故不能确定其一定含Fe3+，A项错误；该黑色粉末为还原铁粉，做抗氧化剂，防止高档茶叶、点心等食品变质，B、C、D项正确。]243题号12．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了使生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是(

)A．配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管23题号14√C

[FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2的生成在无氧的环境里，故A项正确；在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层植物油，以隔绝空气防止氧气溶入，故B项正确；向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气中的氧气，故C项错误；产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，故D项正确。]

23题号14

23题号41√B

[置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，该反应不是置换反应，A错误；氧化铁是红棕色粉末，常用作外墙涂料，B正确；氯气氧化性强，Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，C错误；Fe2O3不与水反应，D错误。]23题号414．各物质间的转化关系如图所示，请完成下列空白。243题号1(1)写出B和D的化学式：B_________；D________。(2)写出E转变成F的化学方程式：

_______________________________________。(3)向G溶液中加入A，写出反应的离子方程式：

_____________________。243题号1FeCl2KCl4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===2Fe3+＋Fe===4Fe(OH)33Fe2+课时分层作业(十七)铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物题号135246879101112131415(选择题只有一个选项符合题目要求)1．下列关于铁的叙述错误的是(

)A．纯净的铁是光亮的银白色金属B．铁能被磁铁吸引C．铁是地壳中含量最高的金属元素D．纯铁的抗腐蚀能力比生铁的强，铁在干燥的空气里不易被氧化√C

[地壳中含量最高的金属元素是铝。]2．将铁片放入下列各溶液中，反应后溶液质量增加，但无气体产生的是(

)A．CuCl2溶液 B．AgNO3溶液C．Fe2(SO4)3溶液 D．稀硫酸题号135246879101112131415√C

[Fe能从CuCl2、AgNO3溶液中分别置换出Cu和Ag，而使溶液质量减轻；Fe与稀硫酸反应后溶液质量增加，但有气体产生；Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，溶液质量增加，且无气体产生。]

题号135246879101112131415√C

[铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe3O4和H2，故A错误；向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水生成Fe(OH)3沉淀，故B错误；配制硫酸亚铁溶液时，为防止产生Fe3+，可在溶液中加入少量铁粉，故C正确；Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，则应加入铁粉，然后过滤，加入Zn粉会引入新的杂质，且Zn还原性强，能把Fe2+还原为Fe，故D错误。]题号1352468791011121314154．下列除去括号中的杂质的方法不正确的是(

)A．FeCl3溶液(FeCl2)：通入适量Cl2B．CO2(HCl气体)：通过饱和NaHCO3溶液后干燥C．FeCl2溶液(FeCl3)：加过量铜粉后过滤D．Cl2(HCl气体)：通过饱和NaCl溶液后干燥题号135246879101112131415√C

[2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，不会引入新的杂质，A项正确；NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2＋H2O，且CO2不和饱和NaHCO3溶液发生反应，B项正确；Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，引入了新的杂质CuCl2，正确的方法是加过量铁粉后过滤(Fe＋2FeCl3===3FeCl2)，C项错误；HCl气体可以溶解在饱和NaCl溶液中，且饱和NaCl溶液中含有较高浓度的Cl－，可以降低Cl2的溶解度，D项正确。]题号135246879101112131415

题号135246879101112131415√

题号135246879101112131415

题号135246879101112131415√

题号1352468791011121314157．对下列物质用途的解释不正确的是(

)题号135246879101112131415选项用途解释AFeCl3溶液用于制作印刷电路板Fe比Cu活泼B金属钠与四氯化钛反应制金属钛金属钠具有强还原性C维生素C能促进人体对铁元素的吸收维生素C具有强还原性DNaHCO3可用于治疗胃酸过多NaHCO3能与HCl反应√

题号1352468791011121314158．下列说法错误的是(

)A．用如图所示装置可以制备Fe(OH)2B．检验红砖中的氧化铁：向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加2～3滴KSCN溶液C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加少量稀HNO3溶液后溶液显红色，此现象不能确定原溶液中含有Fe2+D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化题号135246879101112131415√

题号1352468791011121314159．某同学设计如图所示装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。

题号135246879101112131415请回答：(1)仪器1的名称是__________。装置5的作用为___________________________。(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，______________________________使溶液能进入4中。(3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因______________________。题号135246879101112131415分液漏斗液封，防止空气进入装置4在装置2、3之间添加控制开关装置4内的空气没有排尽

题号135246879101112131415(选择题有一个或两个选项符合题目要求)10．纳米级四氧化三铁是应用广泛的软磁性材料之一。共沉淀法是目前制备纳米级四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：题号135246879101112131415下列说法错误的是(

)A．纳米级四氧化三铁具有磁性B．其制备反应类型不属于氧化还原反应C．向溶液B中加入KSCN溶液，溶液变为红色D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为2∶1题号135246879101112131415√D

[根据题中信息“纳米级四氧化三铁是应用广泛的软磁性材料之一”可知，A项正确；因为制备反应中没有元素化合价发生改变，所以不是氧化还原反应，B项正确；溶液B中含有Fe3+，加入KSCN溶液后，溶液变为红色，C项正确；Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，所以n(Fe2+)∶n(Fe3+)＝1∶2最好，D项错误。]题号13524687910111213141511．下列说法正确的是(

)A．把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点，是生成了Fe2O3·xH2OB．铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化C．在试管①中放入铁粉与水蒸气并加热，试管②中肥皂水冒泡，说明铁与水蒸气在加热条件下发生了反应D．Fe2O3是红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料题号135246879101112131415√√AD

[红棕色斑点是Fe2O3·xH2O，A正确；铁表面的氧化层疏松，不能阻止铁的进一步氧化，B错误；因加热试管①时，试管①中气体受热膨胀，在试管②处也会有气泡产生，所以试管②中肥皂水冒泡不能说明Fe与水蒸气发生了反应，C错误。]题号13524687910111213141512．已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系：下列叙述中正确的是(

)A．A为Fe，B为Fe3O4B．C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色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题号135246879101112131415√√AB

[由红褐色固体，可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，黑色晶体B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。④的离子方程式：Fe＋2Fe3+===3Fe2+，⑤的离子方程式：2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－。]题号13524687910111213141513．有FeO、Fe2O3的混合物若干克，在CO气流中加热充分反应，冷却后，剩余固体比原混合物质量减轻1.6g，若将等质量的该混合物与盐酸反应，欲使其完全溶解，需要1mol·L-1盐酸的体积为(

)A．200mL B．100mLC．50mL D．无法计算题号135246879101112131415√

题号13524687910111213141514．A、D是生活中常见的金属单质，B、C、E、F、G、H是中学常见的6种化合物，反应①可用于焊接钢轨，相关物质间的转化关系如图所示。题号135246879101112131415(1)H的化学式是____________。(2)反应①的化学方程式是_____________________________。(3)反应②的离子方程式是____________________。(4)检验F溶液中金属阳离子的操作和现象是___________________________________________________________________________________________________。题号135246879101112131415Fe(OH)2

Fe＋2Fe3+===3Fe2+取少量F溶液于试管中，加入KSCN溶液，无明显现象，再加入新制氯水，溶液变为红色(或其他合理答案)(5)H转化为G的实验现象是__________________________________________。题号135246879101112131415白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色(6)为了更清楚地观察生成H的现象，F溶液与NaOH溶液混合的正确操作是________(填字母)。B

题号135246879101112131415(3)反应②为硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁，该反应的离子方程式是Fe＋2Fe3+===3Fe2+。(4)F是FeSO4，检验F溶液中金属阳离子(Fe2+)的方法是取少量F溶液于试管中，加入KSCN溶液，无明显现象，再加入新制氯水，溶液变为红色，则证明F溶液中金属阳离子为Fe2+。(5)H是Fe(OH)2，