9.2.2 反应条件的控制-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册同步全程学习全书word（苏教版2019）

第2课时　反应条件的控制 学习目标 课程标准 学业评价 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解亚铁盐的主要性质,了解它在生产、生活中的应用。 2.结合实例认识铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 1.能够通过设计实验探究二价铁离子与碱的反应现象,明确反应条件对反应发生的影响。 2.能从铁元素价态的变化,分析预测铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐的氧化性和还原性。 3.能够设计实验对各种情况下是否存在二价铁离子进行检验。 素养解读:(教师备用) 1.宏观辨识与微观探析:能从微观角度解释二价铁离子与碱反应的现象,根据二价铁离子的性质检验二价铁离子的存在情况。 2.科学探究与创新意识:能设计实验探究二价铁离子与碱反应的特殊现象,能发现和提出有探究价值的氢氧化亚铁的制备方案,进行实验探究。 知识点一　探究亚铁离子与碱的反应 1.实验探究Fe2+与碱反应条件的控制 实验 操作 实验 现象 (1)A试管中先观察到有白色沉淀生成,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,有关反应的离子方程式是Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色);4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(红褐色)。 (2)B试管中观察到有白色沉淀生成,并能相对较长时间观察到白色沉淀 实验 结论 在不同的反应条件下,FeSO4溶液与NaOH溶液反应的实验现象不同,得到的产物也不同 2.控制反应条件的重要性 在化学研究和化学工业中,控制反应条件十分重要。例如在实验室里,钠与氧气反应在常温和加热时生成的产物不同;工业生产中,氨的合成、二氧化硫的催化氧化等都需要控制反应的温度、压强,选择合适的催化剂、合适的反应物配比等,确保一定的反应速率和平衡转化率,使物质生产过程得以顺利进行。 制备Fe(OH)2常用的两种方法 方法一:有机层覆盖法 将吸有煮沸并冷却后的NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图1所示。 方法二:还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2所示。 1.关于氢氧化铁和氢氧化亚铁的下列叙述中正确的是　　(　C　) A.向FeCl2溶液中加入NaOH溶液即可制得纯净的 Fe(OH)2 B.Fe(OH)2在空气中加热,可得到FeO C.隔绝空气的条件下,向FeCl2溶液中加入Na2O2后得到红褐色沉淀Fe(OH)3 D.Fe2O3不与水反应生成Fe(OH)3,所以不能通过化合反应得到Fe(OH)3 解析:Fe(OH)2在空气中容易被氧化为Fe(OH)3,A错误;在隔绝空气的条件下,Fe(OH)2FeO+H2O,Fe(OH)2在空气中容易被氧化为Fe(OH)3,加热时分解生成Fe2O3,B错误;向FeCl2溶液中加入Na2O2,发生反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,FeCl2+2NaOHFe(OH)2↓+2NaCl,O2将 Fe(OH)2 氧化为Fe(OH)3,C正确;反应4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3为化合反应,D错误。 2.(2022·山师附中月考)如图所示装置可用来制备Fe(OH)2,并观察其在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。 回答下列问题: (1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是　　　　, A中反应的离子方程式是　  　。 (2)实验开始时先将止水夹E　　　　(填“打开”或“关闭”),C中收集到气体的主要成分是　　　　。 (3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:    　。 (4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,写出有关反应的化学方程式:  　。 解析:实验开始时先打开止水夹E,让H2把A、B装置中的空气排出,让Fe(OH)2在H2气氛中生成,以便较长时间观察Fe(OH)2的颜色。H2充满B后关闭止水夹E,A中的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B瓶,与Na