高中音樂(lè)絲竹相和教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-21鐵和鐵的化合物。
高二化學(xué)學(xué)案第36課時(shí)
——《第二節(jié)鐵和鐵的化合物》(三)
[復(fù)習(xí)]
實(shí)驗(yàn)室中如何制取Fe(OH)2?
[新授]
3.鐵化合物和亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)變(重點(diǎn))
鐵的價(jià)態(tài)及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化如下圖:
[問(wèn)題]
(1)要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)①④⑤,各需加入哪些物質(zhì)?
(2)要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)②③⑥,各需加入哪些物質(zhì)?
(3)FeCl2、FeCl3溶液應(yīng)如何配制和保存?
三.Fe3+的檢驗(yàn)
[演示]實(shí)驗(yàn)4-11
現(xiàn)象:
結(jié)論:
反應(yīng):
[演示]實(shí)驗(yàn)4-12
現(xiàn)象:
結(jié)論:
反應(yīng):
[演示]實(shí)驗(yàn)4-13
現(xiàn)象:
結(jié)論:
反應(yīng):
[思考]如何檢驗(yàn)Fe2+?
[練習(xí)]
1.把表面有氧化物的相同大小的銅片和鐵片一起放入鹽酸中充分反應(yīng),所得溶液中的金屬離子是[]
A.Fe3+和Cu2+B.Fe2+和Cu2+C.Fe2+和Fe3+D.只有Fe2+
2.把金屬鐵加入氯化鐵、氯化亞鐵和氯化銅混合液中,反應(yīng)后鐵有剩余,則溶液中濃度最大的陽(yáng)離子是[]
A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+D.H+
3.將下列鐵的化合物溶于稀鹽酸,滴加硫氰化鉀溶液,沒(méi)有顏色變化,再加入氯水即呈紅色的是[]
A.FeSB.Fe2O3C.FeCl3D.Fe2(SO4)3
4.向FeCl3和BaCl2酸性溶液中通入SO2氣體,有白色沉淀產(chǎn)生,此沉淀是[]
A.BaSO4B.FeSC.BaSO3D.S
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鐵及其化合物
高二學(xué)業(yè)水平測(cè)試
鐵及其化合物
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解鐵及其化合物的主要物理性質(zhì)
2、了解鐵分別與氧氣、水、酸、鹽等物質(zhì)反應(yīng)的情況
3、了解氧化鐵與酸反應(yīng)的情況
4、了解氫氧化亞鐵的制備方法,了解氫氧化鐵的受熱分解
5、了解Fe3+氧化性,認(rèn)識(shí)Fe3+和Fe2+之間的相互轉(zhuǎn)化
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一、金屬鐵
1.物理性質(zhì):有金屬光澤,銀白色,有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,具有延展性,能被磁鐵吸引。
2.化學(xué)性質(zhì):
①與非金屬反應(yīng):Fe+Cl2Fe+S在純O2中燃燒
②與水蒸氣反應(yīng):
③與非氧化性酸(鹽酸.稀硫酸)反應(yīng):
常溫下,鐵遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象。
④與鹽反應(yīng):古代濕法煉銅
二、鐵的氧化物——氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵
FeOFe2O3Fe3O4
顏色
俗稱
與HCl不作要求
用途略紅色油漆和涂料略
三、鐵的兩種氫氧化物——?dú)溲趸瘉嗚F氫氧化鐵
Fe(OH)2Fe(OH)3
顏色變化白色→灰綠色→紅褐色
化學(xué)性質(zhì)①轉(zhuǎn)化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
②與鹽酸與鹽酸
四、鹽
(1)Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化:
FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng):
FeCl3溶液中加入鐵粉:
(2)Fe2+和Fe3+鑒別
Fe2+Fe3+
水溶液顏色
淺綠色棕黃色
加入NaOH白色→灰綠色→紅褐色紅褐色
先加入KSCN無(wú)現(xiàn)象血紅色
后通入Cl2
歸納整理:鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
①;②
③;④
⑤;⑥
⑦;⑧
【典型例題】
1.(2007年水平測(cè)試)常溫下,鐵與下列酸溶液作用產(chǎn)生H2的是()
A.濃硫酸B.稀硫酸C.濃硝酸D.稀硝酸
2.下列氯化物,既能由金屬和氯氣直接化合制得,又能由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是()
A.FeCl2B.FeCl3C.MgCl2D.CuCl2
3.(2007年水平測(cè)試)某溶液中滴入KSCN溶液后變紅,說(shuō)明該溶液中存在()
A.NO3- B.Fe3+C.SO42-D.Mg2+
4.要除去FeCl2溶液中少量FeCl3,可行的是()
A.滴入KSCN溶液B.加入鐵粉C.通入氯氣D.加入銅粉
5.將鐵的化合物溶于鹽酸,滴加KSCN溶液不發(fā)生顏色變化,再加入適量氯水,溶液立即呈紅色的是()
A.Fe2O3 B.FeCl3C.Fe2(SO4)3D.FeO
6.能正確表示下列化學(xué)變化的離子方程式是()
A.碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)CO32-+2H+=CO2↑+H2O
B.金屬鋅放入稀鹽酸中Zn+2H+=Zn2++H2↑
C.氯化亞鐵溶液中通入氯氣Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
D.氫氧化鋇溶液與稀硫酸反應(yīng)H++OH-=H2O
7.(2008年水平測(cè)試)某待測(cè)液中可能含有A13+、Fe3+、K+、NH4+、C1-等離子,現(xiàn)通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)對(duì)其中的陽(yáng)離子進(jìn)行檢驗(yàn):
(1)取少量待測(cè)液,仔細(xì)觀察,呈無(wú)色;
(2)向上述待測(cè)液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成,NaOH溶液過(guò)量后沉淀又完全溶解。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。
據(jù)此可以判斷該待測(cè)液中一定含有的陽(yáng)離子是_______________,一定沒(méi)有的陽(yáng)離子是_______________。還有一種陽(yáng)離子沒(méi)有檢驗(yàn),檢驗(yàn)這種離子的實(shí)驗(yàn)方法是(填寫實(shí)驗(yàn)名稱)_______________,現(xiàn)象是_______________________。
8.已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化。試回答:
(1)寫出B的化學(xué)式,D的化學(xué)式。
(2)寫出由D轉(zhuǎn)變成H的化學(xué)方程式。
(3)寫出向G溶液加入A的有關(guān)離子反應(yīng)方程式。
9.(2011年水平測(cè)試)將一定質(zhì)量的鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入100mL4.40mol/L鹽酸中,充分反應(yīng)后產(chǎn)生896mLH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),殘留固體1.28g。過(guò)濾,濾液中無(wú)Cu2+。將濾液加水稀釋到200mL,測(cè)得其中c(H+)為0.400mol/L。則原混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量是()
A.2.4gB.3.36gC.5.60gD.10.08g
鐵的重要化合物
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái),減輕高中教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢?小編收集并整理了“鐵的重要化合物”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第三章《金屬化合物》
第二節(jié)第三課時(shí)《鐵的重要化合物》教案
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
了解鐵的氧化物,掌握鐵的氫氧化物的制備和性質(zhì);
能對(duì)鐵的氫氧化物的變化進(jìn)行探究;探究Fe3+的檢驗(yàn)及了解Fe3+的氧化性
2、過(guò)程與方法
體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的一般方法:將實(shí)驗(yàn)探究與討論交流密切結(jié)合;
學(xué)習(xí)運(yùn)用比較、歸納、分析、綜合的學(xué)習(xí)方法
3、情感態(tài)度價(jià)值觀
養(yǎng)成務(wù)實(shí)求真、勇于探索的科學(xué)態(tài)度,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生“主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、交流合作”的精神
教材分析
重點(diǎn):氫氧化亞鐵的制備、亞鐵鹽和鐵鹽的鑒別和相互轉(zhuǎn)化
難點(diǎn):氫氧化亞鐵的制備亞鐵鹽和鐵鹽的轉(zhuǎn)化
教學(xué)儀器與試劑
教學(xué)儀器:多媒體投影儀
實(shí)驗(yàn)儀器和試劑:試管、藥匙、膠頭滴管、氯化鐵、硫酸亞鐵、氫氧化鈉溶液、鹽酸、氯水、硫氰化鉀、鐵粉、氧化鐵
教學(xué)操作過(guò)程設(shè)計(jì)
一、新課引入
利用問(wèn)題引入課題,集中學(xué)生的注意力,提高學(xué)習(xí)興趣。
1.瀏陽(yáng)一中紅墻上紅色油漆中的紅色物質(zhì)是什么?
2.紅磚為什么呈現(xiàn)紅色?
二、學(xué)生自學(xué)鐵的氧化物并加以歸納
【成果交流】
名稱FeOFe2O3Fe3O4
顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
俗稱鐵紅磁性氧化鐵
水溶性不溶不溶不溶
與酸反應(yīng)FeO+2HCl=FeCl2+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O
物質(zhì)類別堿性氧化物堿性氧化物氧化物
三、鐵的氫氧化物
【討論】利用離子反應(yīng)的條件分析:制取氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的實(shí)驗(yàn)原理
【實(shí)驗(yàn)探究1】氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制備及化學(xué)性質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)探究2】探究氫氧化亞鐵的制備、氫氧化亞鐵的化學(xué)性質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】?jī)煞N操作現(xiàn)象對(duì)比
【討論】滴管為什么要伸入溶液內(nèi),強(qiáng)調(diào)其化學(xué)原理
【總結(jié)】制取氫氧化亞鐵的正確操作(操作要領(lǐng)因情況而動(dòng))
【問(wèn)題1】還有哪些方法可以得到較純的Fe(OH)2,并且能較長(zhǎng)時(shí)間保存?
【成果交流】
Fe(OH)2Fe(OH)3
制法FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓(白色)FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(紅褐色)
色態(tài)白色沉淀紅褐色沉淀
轉(zhuǎn)化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
熱分解產(chǎn)物復(fù)雜2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
與酸反應(yīng)Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
四、鐵鹽和亞鐵鹽
【提問(wèn)】有哪些方法可以鑒別Fe3+和Fe2+?
【討論】根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn),歸納總結(jié):二價(jià)鐵鹽、三價(jià)鐵鹽的鑒別方法
Fe3+Fe2+
①水溶液的顏色黃色淺綠色
②加入NaOH溶液紅褐色沉淀白色沉淀
【實(shí)驗(yàn)探究3】硫氰化鉀溶液加入鐵鹽和亞鐵鹽溶液中的現(xiàn)象
滴入KSCN溶液后的現(xiàn)象
FeCl3溶液溶液顏色變紅
FeCl2溶液溶液顏色無(wú)明顯變化
【實(shí)驗(yàn)探究4】
FeCl3溶液中加入現(xiàn)象結(jié)論
鐵粉,KSCN溶液溶液無(wú)明顯變化2FeCl3+Fe=3FeCl2
氯水,振蕩溶液變成紅色2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【小結(jié)】
【實(shí)驗(yàn)探究5】紅磚中是否含有+3價(jià)的鐵元素?
【問(wèn)題2】樸雪(醬油)里面是否含有亞鐵離子?
【問(wèn)題3】鋁鹽和鐵鹽的凈水作用的實(shí)驗(yàn)探究?
【作業(yè)】離子方程式的的鞏固和課后習(xí)題
板書設(shè)計(jì)
三、鐵的重要化合物
1、氧化物
FeOFeO+2HCl=FeCl2+H2O
Fe2O3Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe3O4(FeOFe2O3)Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O
2、氫氧化物
FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(紅褐色)
FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓(白色)
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O
3、鐵鹽和亞鐵鹽
2FeCl3+Fe=3FeCl2
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
第三章《金屬化合物》
第二節(jié)第三課時(shí)《鐵的重要化合物》學(xué)案
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
了解鐵的氧化物,掌握鐵的氫氧化物的制備和性質(zhì);
能對(duì)鐵的氫氧化物的變化進(jìn)行探究;探究Fe3+的檢驗(yàn)及了解Fe3+的氧化性
2、過(guò)程與方法
體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的一般方法:將實(shí)驗(yàn)探究與討論交流密切結(jié)合;
學(xué)習(xí)運(yùn)用比較、歸納、分析、綜合的學(xué)習(xí)方法
3、情感態(tài)度價(jià)值觀
養(yǎng)成務(wù)實(shí)求真、勇于探索的科學(xué)態(tài)度,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生“主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、交流合作”的精神
教材分析
重點(diǎn):氫氧化亞鐵的制備、亞鐵鹽和鐵鹽的鑒別和相互轉(zhuǎn)化
難點(diǎn):氫氧化亞鐵的制備亞鐵鹽和鐵鹽的轉(zhuǎn)化
教學(xué)操作過(guò)程設(shè)計(jì)
一、利用問(wèn)題引入課題,集中學(xué)生的注意力,提高學(xué)習(xí)興趣。
1.瀏陽(yáng)一中紅墻上紅色油漆中的紅色物質(zhì)是什么?
2.紅磚為什么呈現(xiàn)紅色?
二、自學(xué)鐵的氧化物并加以歸納
【成果交流】
名稱FeOFe2O3Fe3O4
顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
俗稱鐵紅磁性氧化鐵
水溶性不溶不溶不溶
與酸反應(yīng)FeO+2HCl=FeCl2+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O
物質(zhì)類別堿性氧化物堿性氧化物氧化物
二、鐵的氫氧化物
【實(shí)驗(yàn)探究1】氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制備及化學(xué)性質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)探究2】探究氫氧化亞鐵的制備、氫氧化亞鐵的化學(xué)性質(zhì)
【成果交流】
Fe(OH)2Fe(OH)3
制法FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓(白色)FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(紅褐色)
色態(tài)白色沉淀紅褐色沉淀
轉(zhuǎn)化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
熱分解產(chǎn)物復(fù)雜2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
與酸反應(yīng)Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
三、鐵鹽和亞鐵鹽
【提問(wèn)】有哪些方法可以鑒別Fe3+和Fe2+?
【討論】根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn),歸納總結(jié):二價(jià)鐵鹽、三價(jià)鐵鹽的鑒別方法
Fe3+Fe2+
①水溶液的顏色黃色淺綠色
②加入NaOH溶液紅褐色沉淀白色沉淀
【實(shí)驗(yàn)探究3】硫氰化鉀溶液加入鐵鹽和亞鐵鹽溶液中的現(xiàn)象
滴入KSCN溶液后的現(xiàn)象
FeCl3溶液溶液顏色變紅
FeCl2溶液溶液顏色無(wú)明顯變化
【實(shí)驗(yàn)探究4】
FeCl3溶液中加入現(xiàn)象結(jié)論
鐵粉,KSCN溶液溶液無(wú)明顯變化2FeCl3+Fe=3FeCl2
氯水,振蕩溶液變成紅色2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【小結(jié)】
【實(shí)驗(yàn)探究5】紅磚中是否含有+3價(jià)的鐵元素?
【問(wèn)題2】樸雪(醬油)里面是否含有亞鐵離子?
【問(wèn)題3】鋁鹽和鐵鹽的凈水作用的實(shí)驗(yàn)探究?
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高考化學(xué)考點(diǎn)專題歸納復(fù)習(xí) 鐵和鐵的化合物
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《高考化學(xué)考點(diǎn)專題歸納復(fù)習(xí) 鐵和鐵的化合物》,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
考點(diǎn)25鐵和鐵的化合物
一、鐵的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.鐵是26號(hào)元素,位于第四周期第Ⅷ族,屬于過(guò)渡元素。
原子結(jié)構(gòu)示意圖:
主要化合價(jià):+2,+3
2.鐵在金屬的分類中屬于黑色金屬,重金屬,常見金屬。純凈的鐵是光亮的銀白色金屬,密度為7.86g/㎝3,熔沸點(diǎn)高,有較好的導(dǎo)電、傳熱性,能被磁鐵吸引,也能被磁化。還原鐵粉為黑色粉末。
3.鐵是較活潑的金屬元素,在金屬活動(dòng)性順序表中排在氫的前面。
①跟非金屬反應(yīng):點(diǎn)燃點(diǎn)燃△△
3Fe+2O2==Fe3O42Fe+3Cl2==2FeCl3Fe+S=FeSFe+I2=FeI2
②跟水反應(yīng):3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑
③跟酸作用:Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷濃硝酸、濃硫酸鈍化;與氧化性酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2,且氧化性酸過(guò)量時(shí)生成Fe3+)
④與部分鹽溶液反應(yīng):Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2Fe3+=3Fe2+
二、鐵的氧化物和氫氧化物
1.鐵的氧化物的比較
鐵的氧
化物FeOFe2O3Fe3O4
俗稱鐵紅磁性氧化鐵
色、態(tài)黑色粉末黑色晶體紅棕色粉末
鐵的價(jià)態(tài)+2+3+2、+3
水溶性難溶于水
穩(wěn)定性不穩(wěn)定性
6FeO+O2=2Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定
與酸的反應(yīng)FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3+
+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
與CO的反應(yīng)FexOy+yCO=xFe+yCO2
制取高溫熔融,過(guò)量的鐵與氧氣反應(yīng)
2Fe+O2=2FeOFe(OH)3的分解
2Fe(OH)3=Fe2O3
+3H2O鐵在氧氣中燃燒
3Fe+2O2=Fe3O4
2.鐵的氫氧化物的比較
Fe(OH)2Fe(OH)3
物理性質(zhì)白色,難溶于水的固體紅褐色,難溶于水的固體
化學(xué)性質(zhì)(1)與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
(2)與氧化性酸反應(yīng)
3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
(3)空氣中放置被氧化
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(1)與酸反應(yīng)
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
(2)受熱分解
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
制備①煮沸蒸餾水,趕走溶解的氧氣②煮沸NaOH溶液,趕走溶解的氧氣③配制FeSO4溶液,加少量的還原鐵粉④用長(zhǎng)滴管將NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓將NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶液中
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
1.Fe3O4是復(fù)雜的化合物,經(jīng)研究證明,在Fe3O4晶體中有1/3的Fe是+2價(jià),有2/3的Fe是+3價(jià),可看成FeO?Fe2O3,實(shí)際應(yīng)寫成Fe(FeO2)2,即鐵酸亞鐵鹽,不是一般的氧化物。
2.Fe(OH)2和Fe(OH)3從溶液中析出的現(xiàn)象不同,前者是白色絮狀沉淀,后者是紅褐色沉淀。而Fe(OH)2極不穩(wěn)定,易被氧化成Fe(OH)3,反應(yīng)現(xiàn)象是:白色→灰綠色→紅褐色。
若要觀察到白色的Fe(OH)2沉淀,需要?jiǎng)?chuàng)造以下條件:
(1)排除亞鐵鹽溶液里的Fe3+離子,以免Fe3+離子直接與OH-結(jié)合生成Fe(OH)3。
(2)盡量排除溶液中溶解的氧氣,以減慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速度。
反應(yīng)要用新制備的亞鐵鹽溶液,并放入少量的鐵以防止Fe3+離子產(chǎn)生。亞鐵鹽溶液與堿溶液在混合前分別加熱以排除溶有的空氣,然后,把堿溶液沿著試管壁加入盛亞鐵鹽溶液的試管中,或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入堿溶液,可觀察到白色絮狀沉淀。
三、Fe、Fe2+和Fe3+之間相互轉(zhuǎn)化及檢驗(yàn)
從Fe、Fe2+和Fe3+的結(jié)構(gòu)可知:Fe只有還原性,F(xiàn)e3+通常只有氧化性,F(xiàn)e2+既具有氧化性又具有還原性。上述微粒通過(guò)跟一定的氧化劑或還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng),才能實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)的鐵相互轉(zhuǎn)化,(常稱為鐵三角):
1.學(xué)習(xí)鐵及其化合物的性質(zhì)要注意:
(1)抓價(jià)態(tài):從鐵元素三種價(jià)態(tài)的相互轉(zhuǎn)化(鐵三角關(guān)系)去認(rèn)識(shí)鐵及其化合物間的氧化—還原反應(yīng)規(guī)律.
(2)想屬類:如鐵是一種比較活潑的過(guò)渡金屬,氧化亞鐵、氧化鐵為堿性氧化物,氫氧化亞鐵、氫氧化鐵為不溶性弱堿,氯化鐵為強(qiáng)酸弱堿鹽,由此去分析理解它們各自所具有的性質(zhì).
2.鐵元素的原子在化學(xué)反應(yīng)中,當(dāng)遇弱氧化劑(如S、H+、Cu2+、I2等)時(shí),鐵只能失去最外層的兩個(gè)電子,而生成+2價(jià)鐵的化合物,當(dāng)遇到強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3等)時(shí),鐵原子可以再失去次外層上的一個(gè)電子而生成+3價(jià)鐵的化合物.
3.具體反應(yīng)有:
(1)Fe2+→Fe3+
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(在亞鐵鹽溶液中通入氯氣,溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色)。
②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O(亞鐵鹽溶液在空氣中容易變質(zhì),如綠礬露置于空氣中則是:12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3)
③3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑
④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+
如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由淺綠色變棕黃色,在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液,溶液由紫紅變棕黃。
⑤2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(2)Fe3+→Fe2+
①2Fe3++S2+=2Fe2++S,如在FeCl3溶液中滴加適量的Na2S溶液,溶液變渾濁,濾去沉淀則濾液為淺綠色;如加入過(guò)量的Na2S溶液,,則又有黑色沉淀生成(FeS),向Fe3+溶液中通入H2S氣體的離子方程式為:2Fe2++H2S=2Fe3++2H++S↓。
②2Fe3++SO32-+2H2O=2Fe2++SO42-+2H+
③2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO3溶液中往往要加鐵的原因是可以防止Fe2+被氧化為Fe3+。
④2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,電路板的制作是利用FeCl3溶液與裸露的銅反應(yīng)。
⑤2Fe3++2I-=2Fe2++I2
4.Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)
(1)Fe2+的檢驗(yàn):
方法一:滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,再滴加新制氯水,溶液立即變紅色。
方法二:滴加NaOH溶液,生成白色絮狀沉淀,該沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。
(2)Fe3+的檢驗(yàn):
方法一:滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液,溶液立即變?yōu)檠t色。
方法二:滴加NaOH溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀。
5.Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化
Fe2+有還原性,高錳酸鉀、重鉻酸鉀、過(guò)氧化氫等氧化劑能把它氧化成Fe3+:
MnO-4+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
H2O2+2Fe2++2H+=2F3++2H2O
在酸性溶液中,空氣中的氧也能把Fe2+氧化:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
在堿性溶液中,F(xiàn)e2+的還原性更強(qiáng),它能把NO-3和NO-2還原成NH3,能把Cu2+還原成金屬銅.Fe3+具有氧化性,它能把I-氧化成I2:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
在無(wú)線電工業(yè)上,常利用FeCl3溶液來(lái)刻蝕銅,制造印刷線路,它們反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+因此,銅在氯化鐵溶液中能作還原劑,而FeCl3是氧化劑.
Fe3+在酸性溶液中容易被H2S、SnCl2等還原成Fe2+:
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+2F3++Sn2+=2Fe2++Sn4+
Fe3+還能被金屬鐵還原:2Fe3++Fe=3Fe2+
在亞鐵鹽溶液中加入鐵釘可防止Fe2+被氧化為Fe3+.
6.Fe2+和Fe3+的顏色
Fe2+在水溶液中通常以水合離子[Fe(H2O)6]2+形式存在,呈淡綠色。
Fe3+在酸性溶液中,通常以淡紫色的[Fe(H2O)6]3+形式存在呈黃色。
鐵化合物和亞鐵化合物間相互轉(zhuǎn)變
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)技能:使學(xué)生初步理解、掌握鐵化合物和亞鐵化合物之間相互轉(zhuǎn)變的規(guī)律及其條件;鞏固、加深對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。
能力培養(yǎng):提高書寫化學(xué)用語(yǔ)的能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
科學(xué)思想:對(duì)學(xué)生進(jìn)行事物間相互轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化條件等辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。
科學(xué)品質(zhì):培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí),認(rèn)真細(xì)致的科學(xué)精神,使學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和積極性得到進(jìn)一步發(fā)展。
科學(xué)方法:通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作,進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)方法”這一自然科學(xué)方法的指導(dǎo)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
鐵化合物和亞鐵化合物間的相互轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變條件
【教學(xué)難點(diǎn)】。
鐵化合物和亞鐵化合物間的相互轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變條件
【教學(xué)過(guò)程】
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
引入
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了鐵的化合物和Fe的檢驗(yàn),首先請(qǐng)一名同學(xué)到前邊演示制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)。要求是:轔做實(shí)驗(yàn)邊告訴大家做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作技巧及原因,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
一學(xué)生演示操作。
注意滴管的尖嘴部位要伸入到FeSO4溶液中加入NaOH溶液。
原因是:防止二價(jià)鐵被氧化。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:產(chǎn)生白色沉淀后變灰綠色,最后變紅褐色。
反應(yīng)的化學(xué)方程式:
FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓
提問(wèn)
通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)阏J(rèn)為亞鐵化合物具有什么性質(zhì)?
亞鐵化合物不穩(wěn)定,在空氣中很容易被氧化,轉(zhuǎn)化成+3價(jià)鐵的化合物。
講述
+2價(jià)鐵的化合物,在一定條件下可轉(zhuǎn)化生成+3價(jià)鐵的化合物,同樣在另一定條件下+3價(jià)鐵的化合物也可轉(zhuǎn)化成+2價(jià)鐵的化合物,這就是我們這節(jié)課討論學(xué)習(xí)的問(wèn)題。
思考,明確學(xué)習(xí)目的。
板書
設(shè)問(wèn)
一、亞鐵化合物轉(zhuǎn)變成鐵化合物
1.亞鐵化合物除外還有哪些?
2.+2價(jià)鐵轉(zhuǎn)變成+3價(jià)鐵它本身應(yīng)具有什么性質(zhì)?
3.實(shí)現(xiàn)+2價(jià)鐵轉(zhuǎn)變成+3價(jià)鐵應(yīng)具備什么外因條件?
4.請(qǐng)總結(jié)一下到目前為止學(xué)習(xí)的知識(shí)中有哪些較強(qiáng)的氧化劑。
思考、討論、回答:
FeCl2、FeSO4、FeBr2、Fe(NO3)2、FeO、FeS等。
+2價(jià)鐵易失去一個(gè)電子,具有還原性。
應(yīng)有氧化劑的參加,即與氧化劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
F2、Cl2、Br2、O2、HNO3、濃H2SO4、KMnO4(H)溶液等。
失電子與氧化劑反應(yīng)
板書
小結(jié)
+2+3
FeFe
氧化劑:Cl2、Br2、O2、HNO3、濃H2SO4、KMnO4(H)溶液、K2Cr2O7溶液等。
歸納、理解、記憶。
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
講述
請(qǐng)你們?cè)O(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化,分小組討論后,選出代表到前邊談你們小組的設(shè)計(jì)方案、步驟,可能發(fā)生的現(xiàn)象,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則:
1.可行性的原則
2.操作簡(jiǎn)便
3.現(xiàn)象明顯
(確認(rèn)轉(zhuǎn)化成)
同學(xué)討論、設(shè)計(jì)方案。同學(xué)代表談方案、現(xiàn)象,書寫化學(xué)方程式和離子方程式:
6FeCl2+3Br2=4FeCl3+2FeBr3
2Fe+Br2=2Fe+2Br
6FeSO4+3Cl2=2Fe2(SO4)3+2FeCl3
2+2Cl
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=
5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+8H2O
10Fe+2MnO4+16H=10Fe
+2Mn+8H2O
用KSCN溶液確認(rèn)轉(zhuǎn)化成。
一位同學(xué)操作:
①先滴入KSCN溶液不變色
②再滴加Cl2水變紅
講述
各組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都較好,我們對(duì)上述設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)際操作(時(shí)間關(guān)系,做兩個(gè)實(shí)驗(yàn))。
提醒注意:
1.實(shí)驗(yàn)的基本操作要規(guī)范
2.藥品滴加順序
3.全體同學(xué)要認(rèn)真觀察現(xiàn)象,同時(shí)也要觀察他們的操作,對(duì)做實(shí)驗(yàn)同學(xué)的操作給予評(píng)定。
FeSO4溶液
第二名同學(xué)操作:
①先滴入FeCl2溶液,
紫色褪去。
②再滴加KSCN溶液
變紅色。
KMnO4(H)溶液
評(píng)價(jià)
全體同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行評(píng)價(jià)。
肯定成績(jī),指出不足。
小結(jié)
展示
啟發(fā)
我們通過(guò)實(shí)驗(yàn),證明在強(qiáng)氧化劑的作用下,轉(zhuǎn)化成。
一瓶長(zhǎng)期放置的出現(xiàn)紅褐色渾濁的FeSO4溶液。
想想是什么原因使溶液變質(zhì)?紅褐色渾濁是什么?試著寫出反應(yīng)的離子方程式。
同學(xué)間討論分析:
被空氣中的氧氣氧化,一名同學(xué)到黑板上書寫離子方程式:
12Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+8Fe
設(shè)問(wèn)
+2價(jià)鐵可轉(zhuǎn)化成+3價(jià)鐵,那+3價(jià)鐵能不能轉(zhuǎn)化成+2價(jià)鐵呢?
思考。
板書
設(shè)問(wèn)
二、鐵化合物轉(zhuǎn)變成亞鐵化合物
1.轉(zhuǎn)化成應(yīng)具備什么條件?
2.請(qǐng)總結(jié)你們學(xué)習(xí)的物質(zhì)中哪些是常見的還原劑?
要與還原劑反應(yīng),說(shuō)明具有氧化性。
H2S、HI、S、I及活潑金屬等。
得電子與還原劑反應(yīng)
小結(jié)
常見的還原劑:H2S、HI、S、I、SO2;金屬M(fèi)g、Al、Zn、Cu等。
知識(shí)條理化、理解、記憶。
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
講述
下面請(qǐng)同學(xué)們寫出FeCl3與不同還原劑反應(yīng)的化學(xué)方程式,并分析會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生。一名同學(xué)到黑板寫,并同時(shí)分析產(chǎn)物。
邊分析邊書寫;
H2S+2FeCl3=2FeCl2+S+2HCl
2KI+2FeCl3=2FeCl2+I2+2KCl
設(shè)問(wèn)
怎樣實(shí)現(xiàn)上述變化,現(xiàn)象明顯而又確實(shí)證明轉(zhuǎn)化成呢?請(qǐng)同學(xué)們討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),最后用實(shí)驗(yàn)證明。
同學(xué)們討論后選取出代表談設(shè)計(jì)方案,然后分別做實(shí)驗(yàn):
1①先滴入KSCN溶液,
變血紅色
②再滴加H2S溶液紅色消失
有淡黃色沉淀生成FeCl3
2.①先滴入KI溶液
紅色消失
②再加CCl4,振蕩、
靜置,CCl4層呈紫色。
FeCl2
小結(jié)
展示
啟發(fā)
實(shí)驗(yàn)證明在還原劑的作用下轉(zhuǎn)化成。
一塊銅線路版
我們知道單質(zhì)銅不能被一般的酸、堿等腐蝕,但在工業(yè)上銅印刷線路版是用溶液把銅溶解的,你能解釋原因嗎?請(qǐng)寫出這個(gè)反應(yīng)的離子方程式。
具有氧化性,氧化了單質(zhì)銅。
2Fe+Cu=2Fe+2Cu
設(shè)問(wèn)
1.從氧化還原反應(yīng)的規(guī)律分析,這個(gè)反應(yīng)說(shuō)明了什么問(wèn)題?
2.在金屬離子活動(dòng)性順序中,F(xiàn)e應(yīng)排在什么位置?
說(shuō)明:Fe的氧化性比Cu的氧化性強(qiáng)。
氧化性:FeCu
Fe應(yīng)排在Cu的后面……
Zn、…
設(shè)問(wèn)
足量的Zn粉與FeCl3溶液反應(yīng)有什么現(xiàn)象?請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
請(qǐng)同學(xué)到前邊實(shí)驗(yàn)操作。
Zn+2Fe=Zn+2Fe
溶液由黃色變淺綠色。
Zn粉過(guò)量:
Zn+Fe=Zn+Fe
溶液由淺綠色變成無(wú)色。
設(shè)疑
這個(gè)反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題?
對(duì)于FeCl3溶液要具體問(wèn)題具體分析,活潑的金屬M(fèi)gAlZn等與Fe反應(yīng),F(xiàn)e被還原成Fe還是Fe,要看還原劑的量。
還原劑
氧化劑
總結(jié)
請(qǐng)同學(xué)們回憶總結(jié)一下,我們這節(jié)課學(xué)習(xí)、討論了哪些問(wèn)題?
具有還原性,具有較強(qiáng)的氧化性。
1.的轉(zhuǎn)化
2.與活潑金屬反應(yīng)時(shí),還有用量問(wèn)題。
3.Fe的氧化性比Cu的氧化性強(qiáng)。
作業(yè)
課本第47頁(yè),第2、6題。
【隨堂檢測(cè)】
1.如何使部分變質(zhì)的FeSO4溶液轉(zhuǎn)變成純凈的FeSO4溶液?
2.在含xmolFeCl3,ymolCuCl2的水溶液中插入一塊鐵片,充分反應(yīng)后,稱量鐵片。(1)若鐵片質(zhì)量與插入前相等,則x∶y=___________;(2)若鐵片質(zhì)量比插入前大,則x∶y=___________;(3)若鐵片質(zhì)量比插入前小,則x∶y=___________。
【檢測(cè)答案】
1.加入還原劑鐵2Fe+Fe=3Fe
2.(1)2∶7(2)小于2∶7(3)大于2∶7