陕西省西安市高中化学 第三章 金属及其化合物 3.2 几种重要的金属化合物（第3课时）导学案（无答案）新人教版必修1（通用）

第二节 几种重要的金属化合物（第三课时）一：学习目标：1、知识技能： 掌握铁的氧化物、氢氧化物的主要性质 2、过程与方法：掌握Fe3+的检验及氧化性3、情感态度 ：明确Fe2+与Fe3+的相互转化二：学习重点难点：重点：Fe(OH)2的制备难点：Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化三：学习内容1.铁在地壳中的含量仅次于 、 和 ，具第 位，主要以 和 化合物形式存在。2.铁在潮湿空气中容易 ，因为 不能保护内层金属。3. 铁的氧化物名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁俗名化学式铁的化合价颜色 状态溶解性与H+反应与CO反应空气中稳定性4. 铁的氢氧化物三氯化铁滴入氢氧化钠溶液后的离子反应方程式 硫酸亚铁滴入氢氧化钠溶液后的离子反应方程式 氢氧化铁加热分解的化学反应方程式 5. 铁盐和亚铁盐(1)Fe3+和Fe2+的检验 应用 试剂检验Fe3+的存在(2) Fe3+和Fe2+的性质据化合价的高低来判断物质的氧化性还原性的一般规律，可以Fe3+具有 性Fe2+具有 性。【探究学习】铁的重要化合物1. 铁的氧化物预习完成上面表格a.物理性质。虽然简单，但是各氧化物之间要注意区分，b化学性质铁的氧化物中 、 碱性氧化物具有碱性氧化物的通性（注意四氧化三铁不是碱性氧化物）2、铁的氢氧化物 铁的氢氧化物都可以由相应可溶性盐与碱的反应来制取【实验3-9】在两只试管中分别装入少量的三氯化铁和硫酸亚铁，然后滴入氢氧化钠溶液。观察并描述实验现象。三氯化铁溶液硫酸亚铁溶液加入氢氧化钠溶液离子方程式【思考】1、为什么在硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液时，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成了红褐色呢？用化学方程式表示上述所发生的颜色变化 。2、在制备Fe(OH)2时,为什么要用新制备的FeSO4溶液？为什么还要将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插入到液面下，挤出NaOH溶液？还可采取哪些措施？_【过渡】我们一起来完成下面表格归纳一下铁的氢氧化物的性质Fe(OH)2Fe(OH)3稳定性与H+反应转化关系3. 铁盐和亚铁盐(1)Fe3+和Fe2+的检验。首先观察实验,将实验现象填入下表:Fe3+Fe2+溶液的颜色加入KSCN溶液【思考】Fe3+和Fe2+的检验方法有几种？ (2) Fe3+和Fe2+的性质科学探究：实验目的实验步骤现象化学方程式FeCl3溶液中加入铁粉，KSCN溶液上述溶液中加氯水，振荡实验结论在以上反应中,Fe3+表现_性, Fe2+表现_性, 但Fe2+还具有_性.(3)铁盐的净水作用Fe2(SO4)3溶于水后,也可生成_,可吸附水中悬浮物.所以可溶于水的铝盐和铁盐均可做_.四、展示、交流五、课堂例题例题1 高炉炼铁的原理是用还原剂CO将铁从其氧化物中还原出来。请回答以下问题： Fe2O3+COFe+CO2（1） 完成上述反应方程式的配平。（2）此反应中_是氧化剂；_是还原剂；_是氧化产物，_是还原产物。 （3）根据此反应，氧化性强弱为_。思路点拨：对于氧化还原反应的分析，我们可从元素化合价的变化入手。 解析：碳元素由CO中的+2价变为CO2中的+4价，化合价升高，失去电子，发生氧化反应。所以CO是还原剂，表现还原性；CO2是氧化产物，表现氧化性；铁元素由Fe2O3中的+3价变为Fe中的0价，化合价降低，得到电子，发生还原反应。所以Fe2O3是氧化剂，表现氧化性；Fe是还原产物，表现还原性。因此氧化性强弱为Fe2O3CO2。 答案：（1）1 3 2 3 （2）Fe2O3 CO CO2 Fe （3）Fe2O3CO2 总结升华：对于一个一般的氧化还原反应可分析如下： 举一反三： 变式 用足量的CO还原32 g某种金属氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，得到60 g沉淀，则该氧化物是（ ） AFeO BFe2O3 CFe3O4 DCuO变式 由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得铁元素跟氧元素的质量比为218，则混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比不可能是（ ） A221 B211 C111 D225例题2 用NaOH溶液加入到FeSO4溶液中，往往得不到Fe(OH)2，其原因是（用化学方程式表示）_；现用图装置及NaO溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂可得到Fe(OH)2，请思考该装置工作原理，并回答下列各题： （1）在试管里加入的试剂是_。 （2）在试管里加入的试剂是_。 （3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。 （4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。思路点拨：Fe(OH)2在空气中即可被氧化生成Fe(OH)3，从而难于观察其白色沉淀。该实验正是利用Fe与稀H2SO4反应征收H2隔绝空气，并利用关闭止水夹时Fe与稀硫酸产生的H2将生成的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，生成的白色Fe(OH)2就可以保持比较长的时间。 解析：在FeSO4溶液中直接加入NaOH溶液，反应如下：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4 4Fe(OH)2+ O2+2H2O=4Fe(OH)3，得不到 Fe(OH)2白色沉淀。由题中给出的试剂和装置图，我们可得知该装置的反应原理：先利用 Fe与稀 H2SO4反应产生的 H2赶净整个装置的氧气，同时生成了 FeSO4溶液；确定空气赶净后，再夹紧止水夹，通过 H2产生的压力将生成的 FeSO4溶液压入到试管中，使其发生反应生成 Fe(OH)2，在 H2的还原性气氛中Fe(OH)2会得以较长时间保存。 答案：FeSO4+2NaOH=Na2SO4+Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 （1）铁屑和稀硫酸 （2）NaOH溶液 （3）检验试管出口处H2的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。 （4）试管反应生成的H2充满了整套装置，并且外界空气也不易进入。 总结升华：本题采用创新的实验方法来制取易被氧化的Fe(OH)2，需要对基础知识扎实掌握，对有关实验原理和仪器的熟练掌握。是一种培养学生创新意识的好题。 举一反三：变式 在含有Fe2+、Fe3+、Mg2+、NH4+的溶液中，加入足量的Na2O2固体，充分作用后，再加入过量稀盐酸，溶液中离子数目没有发生变化的是（ ）AFe2+ BFe3+ CMg2+ DNH4+变式 在含有1 mol FeSO4的溶液中，投入46 g金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤沉淀，然后在空气中灼烧沉淀，最终得到的固体物质是（ ） AFe BFeO CFe(OH)3 DFe2O3例题3 用FeCl3溶液分别做如下实验，按要求回答问题。（1）向其中投入一小块金属钠，现象是_，反应的化学方程式是_。（2）向其中加入过量铁粉，现象是_，反应的化学方程式是_。将反应后的溶液分装在两支试管中，一支试管中加入氯不，现象是_，反应的离子方程式为_；另一支试管中加入氢氧化钠溶液，现象是_，反应的化学方程式为_。（3）向其中加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液的颜色呈蓝色，其反应的离子方程式为_。（4）向其中通入硫化氢气体，现象是_，反应的离子方程式为_，溶液的酸性_。 思路点拨：Fe3+具有氧化性，可被Fe、I、H2S等还原；Fe2+具有还原性，可被Cl2等氧化。由于金属钠很活泼，在与FeCl3溶液反应时，钠先与水反应，生成的NaOH再与FeCl3反应。 解析： （1）钠先跟水反应生成NaOH和H2，NaOH再与FeCl3反应。 （2）Fe3+被Fe还原为Fe2+，Fe2+又可被Cl2氧化为Fe3+； Fe2+与OH反应生成的Fe(OH)2，可被O2氧化为Fe(OH)3。 （3）Fe3+可将I氧化为I2，I2遇淀粉变蓝色。 （4）Fe3+可将H2S氧化为S。题目中实验现象和方程式表达要符合要求，并且需要准确规范表达。 答案： （1）钠浮在液面，熔成闪亮的水球，四处游动，嘶嘶作响，最后消失；溶液中生成红褐色沉淀。 6Na+2FeCl3+6H2O=6NaCl+2Fe(OH)3+3H2 （2）铁粉溶解，溶液由棕苋色变为浅绿色，2FeCl3+Fe=3FeCl2。 溶液由浅绿色变为棕黄色，2Fe2+Cl2= 2Fe3+2Cl 出现白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色 FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 （3）Fe3+2I=2Fe2+I2 （4）溶液由棕黄色变为浅绿色，并出现浅黄色沉淀 2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+ 增强 总结升华：题目以Fe3+的性质为中心，设计了其氧化性、形成氢氧化物沉淀等性质的考查，最终以实验现象和书写方程式为落脚点，知识面广，综合性强。回答时应力求规范和准确。 举一反三： 变式 制印刷电路板时常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ） A烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜 C烧杯中铁铜都有 D烧杯中铁铜都无 变式 向浓度都是1 molL1的氯化铁、氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中加入铁粉，反应完全后铁粉还有剩余，则此溶液中浓度最大的阳离子是（ ） AH+ BFe2+ CFe3+ DCu2+ 例题4 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先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后溶液显红色 C滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色 D滴加KSCN溶液不显红色 思路点拨：题目要求既要证明含有Fe2+，还要证明不含Fe3+。 解析：如果直接滴加KSCN溶液不变红色，只能证明不含Fe3+，不能证明是否含有Fe2+；如果先加氯水，再加KSCN溶液后显红色，证明滴加氯水后的溶液中含有Fe3+，至于原溶液是否含有Fe2+还不能确定，所以A、D都是错误的；先滴加KSCN溶液不显红色，证明原溶液不含Fe3+，再滴加氯水后溶液显红色，证明滴加氯水后溶液产生Fe3+，说明原溶液中含有Fe2+，所以B正确；滴加氢氧化钠溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，这是Fe2+的特征反应，同时也说明溶液中不含Fe3+，所以C正确。 答案 B、C总结升华：离子的检验需要用各种离子的特征反应，同时要注意题目中各种因素的干扰。 举一反三： 变式 用铂丝蘸取食盐放在酒精灯火焰上灼烧，其火焰颜色为（ ） A淡蓝色 B浅紫色 C黄色 D砖红色 变式 用一无色透明的溶液做如下实验：（1）取少量溶液滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成。（2）另取部分溶液加入过氧化钠，有无色无味的气体放出且有白色沉淀生成，加入过氧化钠的量与生成沉淀的量的关系如图所示。 请问： 在Cu2+、Al3+、Mg2+、Na+、Fe3+、CO32、SO42等离子中，一定存在的离子是_；一定不存的离子是_；可能存在的离子是_。 要证明可能存在的离子，还需做_（实验名称）。 上述溶液至少由_等物质混合而成。 六、课堂小结七、课堂练习: 1既可以通过单质与单质化合，也可以通过溶液中的复分解反应来制得的化合物是 AFeCl3 BAl2S3 CFeCl2 DFeS 2将铜片投入到稀硫酸中，铜片不溶，加入下列试剂后，可使铜片溶解的是 A稀盐酸 B硫酸钠晶体 C硝酸钠晶体 D氯化铁晶体3下列离子方程式书写正确的是 A铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH-2AlO2+H2 BAlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3+ 3OH-Al(OH)3 C三氯化铁溶液中加入铁粉： DFeCl2溶液跟Cl2反应：2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-4下列各组溶液，不另加其他试剂就可以将它们分别开的是C ANaCl、HCl、NaAlO2、NaHCO3 BNa2SO4、KNO3、(NH4)2SO4、MgCl2 CFeCl3、NaOH、AlCl3、HNO3 DAgNO3、NaCl、Na2SO4、NaI5下列各组物质混合后，有气体生成，最终又有沉淀或固体析出的是 A过量氢氧化钠溶液和硫酸铝溶液 B氢氧化钠溶液和过量碳酸氢钠溶液 C少量铜粉和氯化铁溶液 D过氧化钠和少量氯化亚铁溶液6要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+。进行如下实验操作时顺序为 加入足量氯水 加入足量KMnO4溶液 加入少量KSCN溶液 A B C D7、由Zn、Fe、Al、Mg四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是C AZn BFe C Al DMg8(06江苏)将5.4g Al投入到200.0mL 2.0molL-1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为 AHNO3溶液 BBa(OH)2溶液 CH2SO4溶液 DHCl溶液 9(06广东)下列实验中，溶液颜色有明显变化的是 A少量明矾溶液加入到过量NaOH溶液中 B往FeCl3溶液中滴入KI溶液，再滴入淀粉溶液 C少量Na2O2固体加入到过量NaHSO3溶液中 D往酸性高锰酸钾溶液中滴入少量Fe2(SO4)3稀溶液10(