高中化学 第3章 第2节 第3课时铁的重要化合物课件 新人教版必修1.ppt

第3课时铁的重要化合物 1 通常状况下 铁丝在氧气中燃烧的产物是 a fe3o4b feoc fe2o3d fe oh 3 答案 a 温故 2 下列反应能导致置换反应发生的是 a 将铜片置于盐酸中b 将锌片置于mgcl2溶液中c 将铁片置于cuso4溶液中d na2co3溶液与cacl2溶液混合 答案 c 3 金属铁在金属活动性顺序中 排在氢的前面 能与酸发生反应放出氢气 fe和稀盐酸反应的化学方程式为 fe 2hcl fecl2 h2 1 下列氧化物的颜色相同的一组是 feo fe2o3 fe3o4 cuoa b c d 答案 d2 fe oh 2是白色难溶物 为什么将feso4溶液与naoh溶液混合后 很难看到白色沉淀 答案 fe oh 2易被空气中的o2氧化 知新 铁在地壳中含量仅次于 居第 位 主要以 和 价化合物的形式存在 互动探究 铁的氧化物和氢氧化物 铝 四 2 3 1 铁的氧化物 铁红 磁性氧化铁 黑 红棕 黑 2 3 不溶 不溶 不溶 2fe3 3h2o fe3o4 8h fe2 2fe3 4h2o y xfe yco2 1 2 铁的氢氧化物 白色固体 不溶于水 红褐色固体 不溶于水 fe oh 3 fe2o3 3h2o fe2 2h2o 2fe3 3h2o 灰绿 红褐 探究1 如何制备铁的氢氧化物 实验室制备fe oh 2和fe oh 3 点睛之笔 由于fe oh 2易被空气中的氧气 溶液中的氧气氧化 因此在制备过程中要注意隔绝氧气 往往采取如下措施 煮沸naoh溶液赶尽空气 采用铁粉和稀h2so4制备新feso4溶液 滴加naoh溶液时使用长胶头滴管且插入液面以下将naoh溶液挤出 用油层隔绝空气 制造还原性气氛 如通氢气 等 以避免fe oh 2被氧化 右图中当容器a中的反应开始后 若分别进行下列操作 请回答有关问题 1 若弹簧夹c打开 b容器中有什么现象 2 若关闭弹簧夹c一会儿 容器a中的反应还在进行时 b容器中有什么现象发生 写出b容器中有关反应化学方程式 3 若先打开弹簧夹c一段时间 容器a中的反应还在进行时 再关闭弹簧夹c一会儿 b容器中有什么现象发生 解析 此题是一道有关fe2 的性质和实验操作的综合实验题 解答该题必须明确 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 但当通入氢气一段时间后 即认为其中的空气已排尽 生成的fe oh 2能较长时间存在 答案 1 容器b中的导管口有气泡冒出 2 容器a中溶液进入容器b 有白色沉淀生成 沉淀迅速变成灰绿色 最后变为红褐色 2naoh feso4 fe oh 2 na2so4 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 3 开始时容器b中的导管口有气泡冒出 弹簧夹c关闭后容器a中溶液进入容器b 有白色沉淀生成 甲学生在研究制取fe oh 2的方法时 设计出了较好的方法 实验方案如下 在一支大的硬质试管中倒入2 3ml煤油 再缓缓倒入4 5mlfeso4溶液 往试管中投入绿豆大小的金属钠 试回答下列问题 1 写出实验时发生的有关反应的离子方程式 煤油的作用是 2 甲方案实验结束时 用尖嘴滴管将煤油吸去 这时可观察到的现象是 简答并写出相关反应的化学方程式 读图 解释说明fe oh 2制备原理 并比较优缺点 答案 原理 将盛naoh溶液的滴管伸入feso4溶液内部 挤压胶头 在feso4溶液底部出现白色沉淀 将盛naoh溶液的滴管穿过苯层伸入feso4溶液中 挤压胶头 在feso4溶液中出现白色沉淀 滴加稀h2so4与铁粉反应一段时间后 挤压盛naoh溶液的滴管的胶头 则试管内溶液中产生白色fe oh 2沉淀 打开止水夹使反应进行一段时间 然后关闭止水夹 则左侧试管内feso4溶液沿导管进入右侧试管内naoh溶液中 产生白色fe oh 2沉淀 优缺点比较 比naoh溶液直接滴到feso4溶液表面产生的fe oh 2 氧化变色慢些 但不能保存长时间 由于苯液体隔离了feso4溶液与空气接触 避免了氧气的继续溶解 故白色沉淀保存时间比 长些 由于开始fe与h2so4反应产生的h2逸出 减少了溶液中o2并排净了试管内空气 右边烧杯中水也起到隔绝空气的作用 故白色fe oh 2沉淀保持时间较长 缺点是反应未完的fe粉使溶液呈灰色浑浊状态 干扰fe oh 2白色沉淀的观察 开始铁与h2so4反应产生的h2 减少了naoh溶液中o2的溶解并排净了试管内空气 铁片代替 中的铁粉 减少了fe粉存在对fe oh 2的观察 并使白色沉淀保持长时间 最好是在 装置后再接一个图 后面的烧杯 用以隔离空气 1 铁盐和亚铁盐 1 fe3 的检验 试剂 现象 含fe3 的溶液 fe2 与fe3 的转化及其检验 kscn溶液 变成红色 2fe3 fe 3fe2 2fe2 cl2 2fe3 2cl 3 铁盐的净水作用向混有少量泥沙的浑浊水中加入fe2 so4 3溶液后 会 2 铜盐 1 铜化学性质 使用铜器皿比较安全 2 铜绿的主要成分是 变澄清 不活泼 cu2 oh 2co3 探究2 fe2 与fe3 之间有怎样的转化关系 怎样检验 1 fe2 fe3 fe的相互转变 铁三角 2 fe3 fe2 的检验 点睛之笔 1 利用fe2 和fe3 的有关性质及相互转化 可进行fe2 的检验 若加入kscn溶液 无明显变化 然后加入氧化剂 如氯水 后 若溶液出现红色 则可证明溶液中含fe2 2 fe3 与scn 生成的红色fe scn 3是可溶性的 而非红色沉淀 3 如果溶液中fe3 浓度较小 在检验fe3 时 选择kscn效果更好 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scn b 氧化性 fe3 cl2c fe2 与scn 不能形成红色物质d fe2 被氧化为fe3 答案 b 解析 溶液中的fe2 与加入的新制氯水发生如下反应 2fe2 cl2 2fe3 2cl 故氧化性 fe3 cl2 能使含fe3 的溶液变为红色 说明原溶液中一定含有scn 因原溶液中加入含fe2 的溶液后 无明显变化 说明fe2 与scn 不能形成红色物质 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a b c d 答案 c 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也能氧化fe2 但kmno4本身为紫红色 加入足量kmno4后 使fe3 与nh4scn反应后溶液的颜色不易被观察 下列关于fe2 和fe3 的叙述中 错误的是 a 含fe2 的水溶液为浅绿色b 含fe3 的水溶液为棕黄色c fe3 具有氧化性 fe2 具有还原性d 含fe3 的溶液中滴入含scn 的溶液 立即出现红色沉淀 答案 d 解析 当溶液中含有fe2 时溶液呈浅绿色 a项正确 当溶液中含有fe3 时溶液呈棕黄色 b项正确 fe3 具有较强的氧化性 而fe2 既有氧化性也有还原性 并且主要表现还原性 c项正确 含fe3 的溶液与含scn 的溶液反应使溶液呈红色 但不是生成红色沉淀 d项错误 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价的结论 已知 fe 4hno3 稀 fe no3 3 no 2h2o 1 请指出该结论是否合理并说明理由 创新探究 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 1ki 20 kscn 蒸馏水 提出合理假设假设1 假设2 假设3 设计实验方案证明你的假设 实验过程根据 的实验方案 进行实验 请按下表格式写出实验操作步骤 预期现象与结论 解析 本题主要通过对fe2 fe3 的性质探究考查同学们的实验探究能力 1 加入kscn溶液后出现红色 则说明溶液中一定含有fe3 但由于是用hno3溶解铁的氧化物 hno3具有强氧化性 能将fe2 氧化为fe3 所以该同学得出的结论是不合理的 2 在高中阶段常见的铁的氧化物有feo 2价铁的氧化物 fe2o3 3价铁的氧化物 fe3o4 含有 2 3价铁的氧化物 或者feo和fe2o3组成的混合物 据此可得出三种假设 无论是哪一种假设 首先都应将氧化物溶解在稀硫酸中 如果是检验fe2 应先加入kscn溶液 如果无现象 再加入h2o2 出现红色 注意不能用kmno4溶液 则说明原氧化物为feo 或者加入naoh溶液 出现生成的白色絮状沉淀迅速转化为灰绿色 最后变为红褐色的现象 也可说明原氧化物为feo 答案 1 不合理 实验设计不合理 因为硝酸会氧化催化剂中可能存在的二价铁