2019_2020年高中化学3.2.3第3课时铁的重要化合物讲义练习新人教版.docx

第3课时铁的重要化合物课程目标1了解铁的氧化物的性质及应用。2了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。3掌握Fe2、Fe3间的相互转化以及Fe3、Fe2的检验方法。4了解Cu的化合物的性质及用途。图说考点新知预习1铁的存在铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以2价和3价化合物的形式存在。2铁的氧化物(1)物理性质氧化物FeOFe2O3Fe3O4颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态232、3溶解性都不溶于水(2)化学性质稳定性： Fe2O3、Fe3O4较稳定； FeO不稳定，受热能氧化为Fe3O4。与酸反应：FeO、Fe2O3都是碱性氧化物，都能与酸反应生成盐和水。分别写出它们与盐酸反应的离子方程式： FeO2H=Fe2H2O、Fe2O36H=2Fe33H2O。3铁的氢氧化物的制备实验操作实验现象结论(用方程式表示)试管中有红褐色沉淀产生Fe33OH=Fe(OH)3试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe22OH=Fe(OH)2(白色)、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)34.铁的氢氧化物的化学性质氢氧化铁和氢氧化亚铁都为不溶性碱，它们具有的性质是(1)能与酸反应，它们分别与盐酸反应的离子方程式是Fe(OH)33H=Fe33H2O， Fe(OH)22H=Fe22H2O。(2)不稳定，受热易分解，其化学方程式分别为Fe(OH)3：2Fe(OH)3Fe2O33H2O，Fe(OH)2：Fe(OH)2FeOH2O(隔绝空气)。5铁盐和亚铁盐(1)Fe2和Fe3的检验：(2)Fe2与Fe3的转化：实验及现象：溶液由棕黄色浅绿色溶液无明显变化溶液变成红色。反应的离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2，2Fe2Cl2=2Fe32Cl。结论：Fe3Fe2。(3)铁盐的净水作用：向混有少量泥沙的浑浊水加入少量Fe2(SO4)3，浑浊水会变澄清。6铜盐(1)物理性质：铜元素的焰色反应为绿色。硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐均能溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其难溶于水。(2)化学性质：铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。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。即时性自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)Fe3O4中化合价有2和3价为混合物。()(2)FeO在空气中加热生成Fe2O3。()(3)磁铁矿的主要成分为Fe3O4。()(4)FeO和Fe2O3均为碱性氧化物。()(5)Fe2可以被Cl2氧化为Fe3，说明Fe2具有氧化性。()(6)向溶液中加KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中不含Fe2。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.下列物质的主要成分正确的是()A赤铁矿：Fe3O4B铜绿：Cu2(OH)2CO3C磁铁矿：Fe2O3 D明矾：2KAl(SO4)2答案：B3下列物质的颜色按白、淡黄、红棕、黑顺序排列的是()AFeOFe2O3Al2O3Na2O2BAl2O3Na2O2Fe2O3CuOCFe(OH)3Na2OFeCl3Cu(OH)2DFe(OH)2Al2O3Na2O2FeO答案：B4下列关于Fe2和Fe3的叙述中，错误的是()AFe2的水溶液为浅绿色BFe3的水溶液为黄色CFe3具有氧化性，Fe2具有还原性DFe3溶液中滴入含SCN的溶液，立即出现红色沉淀解析：Fe3溶液中滴入含SCN的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。答案：D5证明某溶液中只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是()A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B只需滴加KSCN溶液C先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色D滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色答案：C提升点一“铁三角”的应用例1已知下述三个实验均能发生化学反应：将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()A实验中铁钉只作还原剂B实验中Fe2既显氧化性又显还原性C实验中发生的是置换反应D上述实验证明氧化性：Fe3Fe2Cu2【解析】实验中铁钉作还原剂，氧化性Cu2Fe2；实验中Fe2只表现还原性，实验中反应为：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2不是置换反应，分析可知，氧化性：Fe3Cu2，综上可知氧化性Fe3Cu2Fe2，故A正确，B、C、D错误。【答案】A提升1已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。(1)写出A、C、F、G的化学式：A_；C._；F._；G._。(2)检验D中阳离子的方法为_。(3)保存C溶液时要加固体A的原因是_。(4)写出下列转化的离子方程式：DC：_；CD：_。(5)写出EF的化学方程式：_。解析：根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3，从而推知A为Fe，B为Fe3O4，C是FeCl2，D是FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，X为H2。答案：(1)FeFeCl2Fe(OH)3Fe2O3(2)取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3(3)防止Fe2被O2氧化(4)2Fe3Fe=3Fe22Fe2Cl2=2Fe32Cl(5)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3与Fe3、Fe2有关的离子共存问题：Fe3与I、S2、HS、SO、HSO等因发生氧化还原反应而不能大量共存。Fe2与MnO(H)、NO(H)、ClO等因发生氧化还原反应而不能大量共存。关键能力三种价态铁元素之间的转化1Fe只有还原性，可以被氧化成2价或3价的铁：如Fe2H=H2Fe22Fe3Cl22FeCl33Fe4H2O(g)Fe3O44H22Fe2既有氧化性又有还原性：如2Fe2Cl2=2Fe32ClZnFe2=FeZn23Fe3具有较强的氧化性，可被还原为2价或0价的铁：如2Fe3Cu=2Fe2Cu23COFe2O32Fe3CO2提升点二Fe2、Fe3的检验例2要证明某溶液中不含有Fe3而可能含有Fe2，进行如下实验操作时最佳顺序为()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液ABCD【解析】加入NH4SCN无红色物质产生证明无Fe3，再加氯水，若有Fe2，则Fe2可被氧化为Fe3，使溶液变红色；KMnO4酸性溶液也能氧化Fe2，但KMnO4本身为紫红色，加入足量酸性KMnO4后，使Fe3与NH4SCN反应后溶液的颜色不易被观察。【答案】C,切记：特定离子的特征性质和特征现象。提升2某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3，加入NaOH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()A一定有Fe2，一定没有Fe3、Mg2B一定有Fe3，可能有Fe2，一定没有Mg2C一定有Fe3，一定没有Fe2、Mg2 D一定有Fe2，可能有Mg2，一定没有Fe3答案：D关键能力Fe2、Fe3的检验方法(1)直接观察颜色(2)利用氢氧化物沉淀的颜色(3)利用显色反应(4)利用Fe2的还原性(5)利用Fe3的氧化性除杂问题(括号内为杂质)：FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。Fe粉(铝)、Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，充分反应后过滤。1下列物质反应后一定有3价铁生成的是()A过量的Fe与Cl2反应BFe与过量稀硫酸反应CFeCl3溶液中加入过量FeD足量Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中解析：A中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为3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；B中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2；C在溶液中Fe3被Fe还原为Fe2；D中首先发生Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3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FeCl3全部还原为FeCl2。答案：A2把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中，充分反应后，所得溶液中的金属离子为()AFe3和Cu2BFe2和Cu2CFe2和Fe3 DFe2解析：本题涉及的物质的性质有：CuO与盐酸的反应，Fe、Fe2O3与盐酸的反应，Fe3与Fe、Cu的反应，Fe与Cu2的反应等。表面氧化物较少，溶于盐酸后，生成的Fe3和Cu2较少，分别被Fe还原为Fe2和Cu，Cu与盐酸不反应，Fe与盐酸反应生成Fe2。答案：D3向某溶液中加入含Fe2的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是()A该溶液中一定含有SCNB氧化性：Fe3Cl2CFe2与SCN不能形成红色物质DFe2被氧化为Fe3解析：溶液中的Fe2与加入的新制氯水发生反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，故氧化性：Fe3Cu，FeCl3溶液中加入铁粉、铜粉时，依次发生反应：Fe2FeCl3=3FeCl2，Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2有以下情况：Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2；只有Cu剩余，溶液中只有Fe2或含Fe2、Cu2；Fe、Cu均不剩余，Fe3恰好反应，溶液中有Fe2、Cu2；Fe、Cu均不剩余，Fe3剩余，溶液中有Fe3、Fe2、Cu2。C项Fe剩余，则溶液中不可能含有Cu2。答案：C11下列说法正确的是()A铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿B铜的导电能力不如铝C由于Cu2有氧化性，所以用CuSO4来配制农药D因为Cu2能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒解析：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Cu2会与蛋白质作用，使蛋白质变性。答案：D12某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如下图所示：现对A、B、C、D做出的如下推断中，不正确的是()AA盐一定是FeCl3B白色沉淀B可能是AgClCC中一定含Fe3D无法确定A中是否含有Fe2解析：因为A中加入了硝酸酸化的AgNO3溶液，HNO3可以把Fe2氧化成Fe3，所以A盐也可能为FeCl2。答案：A13回答下列问题：(1)实验室在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的_。(2)亚硝酸盐会使Fe2转变成Fe3，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有_(填字母)。a酸性 b碱性c氧化性 d还原性(3)在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是_。(4)Fe3O4与稀盐酸反应的化学方程式为_。答案：(1)铁粉(2)d(3)Fe2O3(4)Fe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O14A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物。其中D是一种红褐色沉淀。其相互反应关系如图所示：根据如图所示变化，按要求回答下列问题：(1)写出A、E的化学式：A_，E_。(2)写出其中几步反应的化学方程式：CB：_；BD：_；EA：_。(3)B中加入NaOH溶液，看到的现象是_。解析：解答该题的关键是D，因为D为红褐色沉淀，可知D是Fe(OH)3，则E是Fe2O3，A是Fe，B是FeCl3，C是FeCl2。答案：(1)FeFe2O3(2)2FeCl2Cl2=2FeCl3(合理即可)FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl(合理即可)Fe2O33CO2Fe3CO2(或Fe2O32Al2FeAl2O3)(3)出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色15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_。(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_。B容器中发生反应的离子方程式是_。解析：此题是一道关于制备Fe(OH)2的创新实验题。制备Fe(OH)2可有多种不同的方法，但有一共同的特点就是在操作时防止与空气接触，这样才能得到白色的Fe(OH)2沉淀。本题中当NaOH中空气未排尽时，NaOH与FeSO4反应的产物Fe(OH)2只能短暂存在，但当通入H2一段时间后，即认为空气已排净，生成的Fe(OH)2能较长时间存在。答案：(1)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2OHFe2=Fe(OH)2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(2)a打开时，观察到B容器中导管口有气泡产生，再夹紧a时，溶液进入B容器中产生白色沉淀，且长时间不变色2OHFe2=Fe(OH)216某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 molL1 FeCl3溶液，0.1 molL1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2、Fe3的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。(1)用所给试剂写出体现Fe2具有还原性的反应的化学方程式_。(2)设计实验方案，完成下列表格。探究内容实验方案实验现象探究Fe3具有氧化性取少量0.1 molL1 FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液加入铁粉后，溶液颜色变为_。加入KSCN溶液后，溶液_(3)该兴趣小组为说明“Fe2具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为_。(4)某反应中反应物与生成物有Fe3、Mn2、H、MnO、H2O和一种未知离子X，已知Mn