内容正文:
第1节 铁的多样性
第3课时 铁及其化合物之间
的转化关系
【课程标准要求】
1.能利用铁及其化合物的性质和转化关系设计、制备、分离、检验等简单任务的方案,能从物质类别和元素价态变化的视角说明有关物质的转化路径。
2.能根据铁及其化合物的性质,分析实验室生产、生活及环境中的某些常见问题。
2
1.转化关系(1)如图为铁元素的“价—类”二维图
一、铁及其化合物之间的转化
3
写出有关反应的化学方程式或离子方程式:
②____________________________;
③____________________________;
④____________________________;
⑤____________________________;
⑥____________________________;
⑦____________________________;
Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
FeO+2H+===Fe2++H2O
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
⑧____________________________;
⑨____________________________;
⑩____________________________;
⑪____________________________;
⑫________________________________。
Fe+2Fe3+===3Fe2+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
Zn+Fe2+===Fe+Zn2+
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
⑨2Fe2++H2O2 +2H+ ===2Fe3++2H2O
3Fe2++4H+ +NO3- === 3Fe3++NO↑+2H2O
二、“铁三角”转化关系
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1.“铁三角”转化关系的应用
(1)分离或除杂(括号内物质为杂质)
①FeCl3溶液(FeCl2):加足量氯水或双氧水或通入足量Cl2,FeCl2溶液(酸性)和H2O2反应的离子方程式:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;
②FeCl2溶液(FeCl3):加足量铁粉,充分反应后过滤,
离子方程式:2Fe3++Fe===3Fe2+;
③FeSO4溶液(CuSO4):加足量铁粉,充分反应后过滤,
离子方程式:Cu2++Fe===Fe2++Cu。
(2)盐溶液的配制与保存
配制或保存含Fe2+的溶液时,常加入 ,目的是 。
(3)实验室或工业制备含铁物质
如:制备Fe(OH)2时应注意隔绝空气防氧化;生产中用“铝热剂”焊接钢轨等。
少量铁粉 防止其氧化
1.下列叙述不正确的是( )
—————————【对点训练】—————————
选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法
A 酸性Fe2(SO4)3溶液 FeSO4 加入适量H2O2
B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤
C FeSO4溶液 CuSO4 加入足量铁粉,充分反应后过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
D
A.铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①
B.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中
受热,迅速发生转化②生成红棕色粉末
C.转化⑦发生反应的类型是化合反应
D.加热Fe(OH)3发生转化⑥,加水溶解可实现转化③
C
2.元素的价—类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的价—类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是( )
同步练习册123页4
三、补铁剂中铁元素价态的检验
1.预测补铁剂中铁元素价态
补铁剂中铁元素价态有以下3种可能
①可能为+2价(Fe2+)
②可能为+3价(Fe3+)
③可能既有+2价,又有+3价(Fe2+和Fe3+)
2.实验方案
3.实验实施及结论
方案一:
实验操作 实验现象 实验结论
加入硫氰酸钾溶液,溶液颜色无变化;加入氯水后,溶液变为红色 含有Fe2+
方案二:
实验操作及步骤 实验现象 实验结论
变红色 含Fe3+
紫红色褪去 含Fe2+
紫红色不褪去 无Fe2+
4.实验结论分析:经过实验验证,补铁剂中铁元素价态为+2价,相关离子方程式:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。
1.下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是( )
A.Fe→FeCl3 B.Fe(OH)2→Fe(OH)3
C.Fe→FeCl2 D.Fe2O3→Fe(OH)3
D
—————————【对点训练】—————————
—————————【对点训练】—————————
2.下列离子的检验方法合理的是( )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液,溶液变成红色,说明原溶液中不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液,溶液变成红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得到红褐色沉淀,说明原溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得到白色沉淀,一段时间后观察到白色沉淀逐渐变为红褐色,说明原溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+
C
下列分析不合理的是( )
A.解释现象ⅰ的反应:2Fe3++Fe===3Fe2+
B.实验②与③可以调换顺序
C.溶液变红涉及反应:Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+
D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
B
2.某化学小组为验证Fe3+与Fe2+能够相互转化,进行如下实验。
实验操作 对应现象
①向FeCl3溶液中加入过量铁粉;
②滴加KSCN溶液;
③再滴加几滴氯水 ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色;
ⅱ.溶液无明显变化;
ⅲ.溶液变红
同步122变式2-1
B
3.下列有关物质检验方法不合理的是( )
A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,再观察溶液是否变红
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
A
4.铁屑溶于过量的稀H2SO4,过滤后向滤液中加入适量的硝酸,再加入过量的氨水,有红褐色沉淀生成。过滤、加热沉淀物至质量不再发生变化,得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别是( )
A.Fe(OH)3;Fe2O3 B.Fe(OH)2;FeO
C.Fe(OH)2;Fe(OH)3、Fe3O4 D.Fe2O3;Fe(OH)3
Fe+2H+===Fe2++H2↑
Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+
20号学案最后第2题
B
①____________________________;
3Fe+2O2Fe3O4
$