铁及其化合物知识整合提升-高一化学课件

人教版必修第一册网科学【备课无忧】2021-2022学年高一化学同步优质课件人教版必修第一册网科学第三章铁金属材料第1节铁及其化合物3.1.3铁及其化合物知识整合提升问题1—1：从化合价角度分析单质铁能和哪些物质反应？

问题1—2：从化合价角度分析Fe2+具有什么性质？可以与哪类物质反应？

问题1—3：从化合价角度分析Fe3+具有什么性质？可以与哪类物质反应？与氧化性物质反应、体现还原性Fe2+既有氧化性也有还原性Fe2+既可以与氧化性物质反应，也可以和还原性物质反应Fe3+只有氧化性，只能与还原性物质反应知识回顾问题1—4：完成下列物质之间的转换Fe304Fe→FeCl2Fe(OH)2→Fe(OH)3FeCl3整合提升1．铁及其化合物的“价—类”二维图：2．铁及其化合物之间的主要转化关系：3．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质(1)Fe2O3、FeO都是碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋。(2)FeSO4和FeCl3都属于盐类，能和碱反应生成Fe(OH)2及Fe(OH)3。Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3均属于碱，能与酸反应生成盐和水。Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。4．从化合价的角度理解铁及其化合物的氧化性和还原性：(1)Fe单质中铁元素化合价为0价，仅具有还原性Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋2Fe＋3Cl2===2FeCl33Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2(2)Fe2O3中的铁元素为高价态，具有氧化性，因而可用还原剂将其还原为铁单质。例：3CO＋Fe2O3===2Fe＋3CO2。

(3)Fe2＋化合价可以升高到＋3价，表现为还原性，也可以降低到0价，表现为氧化性。【典例】如图为铁及其化合物的“价－类”二维图。(1)填写二维图缺失的类别①_____和化学式②______。(2)某同学利用以下试剂研究FeCl3性质，进行了如下预测：①Cl2②Fe③NaOH④H2SO4⑤AgNO3从物质类别上看，FeCl3属于________，可能与_______发生反应(填序号)；从化合价角度看，Fe3＋具有________性，可能与_________发生反应(填序号)。【解析】(1)Fe为金属单质，则①为单质；铁的氢氧化物有Fe(OH)2和Fe(OH)3两种，则②为Fe(OH)3；(2)从物质类别上看，FeCl3属于盐，可能与氢氧化钠和硝酸银反应；从化合价角度看，Fe3＋化合价处于最高价态，具有氧化性，可发生还原反应，可能与铁发生反应；单质Fe(OH)3盐③⑤氧化②(3)某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路，其化学原理为如下反应：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2①用单线桥表示电子转移：________________________。②反应中FeCl3作________剂，理由是____________________。③写出该反应的离子方程式____________________________。【解析】反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2为氧化还原反应，Cu失电子，化合价升高，发生氧化反应，作还原剂；Fe元素化合价由＋3价降低到＋2价，得电子，化合价降低，发生还原反应，FeCl3作氧化剂，①用单线桥表示电子转移为Cu＋2F2e－eCl3===CuCl2＋2FeCl2；②反应中FeCl3中Fe元素化合价由＋3价降低到＋2价，得电子，化合价降低，发生还原反应，作氧化剂；③反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。Cu＋2F2e－eCl3===CuCl2＋2FeCl2氧化铁元素的化合价由＋3价变为＋2价Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋1.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.工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为置换反应B．Fe3O4中铁元素为＋4价C．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C作还原剂D．Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色【解析】选C。用CO还原Fe2O3，反应物中没有单质，故该反应不是置换反应，A项错误；Fe3O4中部分铁元素显＋3价，部分铁元素显＋2价，B项错误；维生素C将Fe3＋转化为Fe2＋，使Fe元素发生还原反应，维生素C表现出还原性，作还原剂，C项正确；Fe(OH)2浊液露置于空气中易被空气氧化，白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D项错误。2．某“铁基脱氧剂”的主要成分是还原Fe粉，使用一段时间后部分Fe粉会变质为Fe2O3。将一包使用过一段时间后的脱氧剂用稀盐酸浸泡，浸泡过程中粉末表面有大量细小无色气泡产生。(1)溶液中的反应有：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、___________________________________。(2)甲同学用如下方法验证了溶液中Fe2＋的存在：取少量上层清液，加入某试剂X，出现白色沉淀，并很快变为灰绿色，将沉淀倾倒在滤纸上，沉淀逐渐变为红褐色。试剂X为___________。滤纸上沉淀变化反应的化学方程式为_____________。(3)乙同学另取少量上层溶液，滴加氯水后溶液呈棕黄色，再滴加KSCN溶液，溶液变红。滴加氯水后溶液变棕黄的离子方程式为____________________。丙同学认为Fe3＋不一定是由氯水反应得到的，理由是____________________，改进方案是____________________________________________。【解析】(1)使用过一段时间的脱氧剂含Fe和Fe2O3，用稀盐酸浸泡发生的反应有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；(2)白色沉淀很快变为灰绿色，逐渐变为红褐色，是白色的Fe(OH)2被氧化成红褐色的Fe(OH)3的过程，则试剂X为NaOH溶液或氨水等。滤纸上沉淀变化的反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；(3)据(1)中反应可知，上层溶液中有Fe2＋、可能有Fe3＋，滴加氯水后溶液呈棕黄色的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，再滴加KSCN溶液变红，Fe3＋可能是原溶液中的，也可能是由氯水和Fe2＋反应生成的。若先滴加KSCN溶液无明显现象，后滴加氯水溶液变红，则可证明Fe3＋是氯水氧化Fe2＋生成的。2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋NaOH溶液(或氨水等)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－原上层溶液中可能含有Fe3＋先滴加KSCN溶液无明显现象，后滴加氯水，溶液变红3．某同学为了检验家中的两种补铁药(成分均为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验；

①将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。②取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支试管中加入KSCN溶液。请完成下列问题：(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，能得到什么结论？(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，能得到什么结论？(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，能得到什么结论？(4)能不能将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支试管中进行验证，为什么？提示：补铁药没有变质。提示：补铁药完全变质。提示：补铁药部分变质。提示：不能。酸性KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验。4．根据下列实验装置和操作，回答有关问题。按图中所示装置，用两种不同的操作分别进行实验，观察B容器中的现象。(1)先夹紧止水夹a，再使A容器中开始反应。实验中B容器中观察到的现象是___________________________________________________________；B容器中发生反应的离子方程式是__________________________________________________。。容器A中的溶液进入B容器中，有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色2OH－＋Fe2＋===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(2)打开止水夹a，使A容器开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中观察到的现象是______________________________________________________