内容正文:
(一)主干知识·系统整合
一、铁及其化合物
1.“价—类”二维图
2.基于物质类别的物质转化关系
写出上述标号的化学方程式。
①_____________________________
② __________________________
③ __________________________________
④ _______________________________
⑤ ____________________________
⑥ __________________________________
⑦ ___________________ ⑧_____________________
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
2FeCl3+Fe===3FeCl2
3.基于化合价变化的物质转化
二、金属材料
三、铝和氧化物
1. Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示,Fe3O4是混合物吗?是碱性氧化物吗?
提示:Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示,但不代表是由FeO和Fe2O3组成的混合物,Fe3O4有固定的组成,是一种纯净物,由于Fe3O4与非氧化性酸反应,生成铁盐和亚铁盐,故Fe3O4不属于碱性氧化物,而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。
2.如何从价态上认识Fe2+和Fe3+的性质。
提示:Fe2+属于铁的中间价态,所以既有氧化性,又有还原性,可被强氧化剂[Cl2、Br2、O2、ClO-、KMnO4(H+)、HNO3、H2O2等]氧化为Fe3+;可被还原剂(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe,Fe3+属于铁的常见价态中的最高价,具有氧化性,可被弱还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2+,被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。
3.Fe3+、Fe2+的检验方法有哪些?
②加入K3[Fe(CN)6]溶液
Fe2+ 形成蓝色沉淀,Fe3+无反应现象。
③加入酸性KMnO4溶液
Fe2+ 能使酸性KMnO4溶液紫色褪去,Fe3+无反应现象。
4.实验室制备Fe(OH)2应注意什么事项?
提示:①制备试剂要除O2。②生成的Fe(OH)2避免O2的接触。③创造非O2的环境。
5.合金在熔点和硬度方面有什么特性?
提示:合金的熔点比成分中金属或非金属单质的熔点低,合金的硬度变大。
6.列举生活中的合金材料,并简述选择该材料时利用了该合金的哪些优异性能?
提示:铝合金门窗:质轻、耐腐蚀;易拉罐:质轻、延展性好易回收利用。(答案合理即可)
(二)课题探究·提升素养
课题——探究铁的重要化合物的性质及其应用
铁的重要化合物在我们日常生活中经常涉及。如铁是人体必需的微量元素,铁元素在人体中具有造血功能,参与血红蛋白、细胞色素及各种酶的合成。今以缺铁性补铁,果汁中铁的存在形式来串联相关性质,达到学以致用的目的。
探究目标(一) 探究常见补血剂中Fe2+的性质
常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物,市场上一种常见的补铁药物为琥珀酸亚铁薄膜片,为棕黄色薄膜衣片,除去薄膜衣后显暗黄色,药片中Fe2+的含量约为34.0%~36.0%。该药片在水和乙醇中的溶解度不大。某学校化学实验小组为了检测药片中Fe2+的存在,设计了如下实验。
甲组实验失败的可能原因是什么?
提示:该药片在水中的溶解度不大,少量药片溶解后的溶液中几乎不存在Fe2+,所以得不到预期的实验结果(其他答案合理也可)。
①试剂1、试剂2分别是什么?加入试剂2后,溶液显淡红色的原因是什么?
②加双氧水后,红色加深的原因是什么?有气体产生后又褪色的可能原因是什么?
③根据氧化还原反应中化合价变化情况,试写出在酸性条件下Fe2+与双氧水反应的离子方程式。
提示:①盐酸、KSCN溶液;有少量Fe2+已经被氧化为Fe3+,与SCN-结合成浓度较小的红色Fe(SCN)3。②加入的H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液中Fe3+浓度增大,Fe(SCN)3浓度也随之增大,所以红色加深。有气体产生可能是双氧水在Fe3+催化作用下生成O2,后又褪色可能是H2O2把SCN-氧化了。③2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
探究目标(二) 苹果汁变色的原理探究
苹果汁是人们非常喜爱的饮料,在空气中会慢慢由浅绿色变为棕黄色。已知:
①苹果汁中含有0.001%的二价铁物质,同时也含有多酚类物质,多酚可与空气中的氧气反应变为褐色。
②二价铁在空气中反应能变为三价铁,且三价铁