专题9 第二单元 第2课时 反应条件的控制-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（苏教版）

本讲义聚焦Fe(OH)₂制备条件控制及铁及其化合物转化核心知识点，通过对比不同条件下Fe(OH)₂制备实验现象，揭示反应条件对产物的影响，再结合“价—类”二维图系统梳理铁元素价态与物质类别的转化关系，搭建从具体实验到抽象规律的学习支架。 该资料以Fe(OH)₂制备实验改进（如有机层覆盖、还原性气体保护）培养科学探究能力，通过“价—类”二维图深化物质结构决定性质的化学观念，联系铁与人体健康体现科学态度与责任。课中辅助实验教学直观展示控制变量法，课后习题帮助学生巩固转化规律，查漏补缺。

第2课时　反应条件的控制 [学习目标]　1.通过实验掌握Fe(OH)2的制备原理及化学性质。　2.通过Fe(OH)2在不同条件下的制备，学会合理选择并控制好反应条件。　3.结合实例认识铁及其化合物的多样性与铁及其化合物间的转化关系。 任务一　Fe(OH)2制备条件的控制 1.控制反应条件的意义 反应条件对化学反应的方向、速率和限度都会有不同程度的影响。在研究物质的性质和制备时，应依据化学反应的规律和反应物、生成物的特点，合理选择并控制好反应条件，才能达到预期的效果。 2.Fe(OH)2的制备 (1)Fe(OH)2的制备实验 实验 操作 实验 现象 ①A试管中开始生成白色絮状沉淀，逐步变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀； ②B试管中有白色絮状沉淀生成 反应的 化学 方程式 FeSO4＋2NaOHFe(OH)2↓＋Na2SO4、 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3 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)改进的常用方法 [方法一]　有机层覆盖法 加隔氧剂，如加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂[如图，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀]。 学生用书⬇第117页 [方法二]　还原性气体保护法 该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液，并利用产生的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K，利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。 3.反应条件的控制 在化学研究和化学工业中，控制反应条件十分重要。例如，二氧化硫的催化氧化，氮的合成反应等，都需要严格控制反应的温度、压强、选择合适的催化剂，确定反应物的配比，才能使物质制备的过程得以顺利进行。 [交流研讨1]　方法一 可以制备较为纯净的白色Fe(OH)2沉淀的原因是　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。 提示：用苯等隔氧剂液封，装有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下慢慢挤出溶液，能防止Fe(OH)2与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀 [交流研讨2]　结合装置，请你分析和说明方法二能制备较为纯净的白色Fe(OH)2沉淀的工作原理：　　　　　　　　　　　　　。 提示：方法二中打开止水夹K，铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排出了装置内的空气，同时试管内剩余的氢气起到保护气的作用，然后关闭止水夹K，在压强作用下，生成的硫酸亚铁溶液被压到右边与NaOH溶液混合，生成了白色Fe(OH)2沉淀，防止了Fe(OH)2与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀 防止Fe(OH)2氧化的方法 1.将配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶液中的氧气。 2.将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 3.在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 4.在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 1.稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量的NaOH溶液，放置片刻，整个过程中观察到的颜色变化是(　　) A.无色、灰绿色、红褐色 B.无色、浅绿色、白色、灰绿色、红褐色 C.灰绿色、红褐色、蓝色 D.灰绿色、白色、浅绿色、灰绿色、红褐色 答案：B 解析：H2SO4、FeSO4、Fe(OH)2和Fe(OH)3依次为无色、浅绿色、白色和红褐色。 2.实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了使生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是(　　) A.配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸 B.可在FeCl2溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气 C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内 D.产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管 答案：C 解析：FeCl2和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2的生成在无氧的环境里，故A项正确；在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油，以隔绝空气防止氧气溶入，故B项正确；向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶解氧气，故C项错误；产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，故D项正确。 3.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③ 答案：A 解析：因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③由于滴加NaOH溶液时会带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀；④中加苯阻止了空气进入；答案为①②④，A项正确。 铁的氢氧化物比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 白色固体 红褐色固体 与盐酸 反应 Fe(OH)2＋2H＋Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O 稳定性 不稳定 常温下稳定，加热分解 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应 Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓ 二者的 关系 在空气中，Fe(OH)2迅速被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3 学生用书⬇第118页 任务二　铁及其化合物的相互转化 1.基于物质类别和元素价态的视角，构建铁及其化合物相互转化的物质的“价—类”二维图如下所示： 价态变化 转化关系 反应离子/化学方程式 0→＋2 0→＋3 Fe→Fe2＋ Fe→Fe3＋ Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋3Cl22FeCl3 ＋2→＋3 ＋2→0 Fe2＋→Fe3＋ Fe(OH)2→ Fe(OH)3 FeO→Fe 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－ 4Fe(OH)2＋O2＋ 2H2O4Fe(OH)3 FeO＋COFe＋CO2 ＋2→＋2 Fe2＋→Fe(OH)2 FeO→Fe2＋ Fe(OH)2→Fe2＋ Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓ FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O Fe(OH)2＋2H＋Fe2＋＋2H2O ＋3→0 ＋3→＋2 Fe2O3→Fe Fe3＋→Fe2＋ 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 2Fe3＋＋Fe3Fe2＋ ＋3→＋3 Fe2O3→Fe3＋ Fe3＋→Fe(OH)3 Fe(OH)3→Fe3＋ Fe(OH)3→Fe2O3 Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓ Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 2.铁元素与人体健康 (1)铁元素在人体膳食结构中分为血红素铁和非血红素铁。血红素铁是与血红蛋白、肌红蛋白中的卟啉结合的二价铁，非血红素铁主要以三价铁形式存在于植物中。 (2)血红素铁容易被人体吸收利用，而非血红素铁则需要将三价铁还原为二价铁才能被吸收。维生素C具有还原性，能将三价铁转化为二价铁，因此进食含铁的植物食品时，可补充一定的维生素C以促进铁的吸收。 [交流研讨1]　补铁剂中加入适量维生素C有何作用？ 提示：维生素C具有还原性，能将补铁剂中三价铁转化为二价铁，有利于铁元素被人体吸收利用。 [交流研讨2]　有小组向酸性高锰酸钾溶液中加入补铁剂后发现溶液褪色，能否说明补铁剂中含Fe2＋？ 提示：不能。因为补铁剂中可能含有维生素C等还原性物质。 学生用书⬇第119页 1.(2024·江苏梁丰高级中学月考)在给定条件下，下列选项所示的铁或铁的化合物间转化均能实现的是(　　) A.FeFe2O3 B.FeFeCl2 C.FeI2(aq)FeCl3(aq) D.Fe2O3Fe(OH)3 答案：C 解析：铁与水蒸气在高温作用下生成四氧化三铁，A错误；铁与氯气反应生成的是氯化铁，B错误；碘化亚铁与足量氯气反应生成氯化铁和碘单质，C正确；在常温下，三氧化二铁和水不发生反应，因为三氧化二铁难溶于水，且在常温下没有足够的能量促使反应进行，D错误；故选C。 2.(2024·湖北A9高中联盟期末联考)利用如图所示的“价—类”二维图，可以从不同角度认识含铁元素物质的性质及转化关系。图中各字母表示含铁元素的物质，下列说法正确的是(　　) A.a与水蒸气在高温下反应生成c B.a在氯气中燃烧生成g C.a与盐酸反应生成g D.实验室制备d的操作如上右图，可以较长时间看到白色沉淀 答案：B 解析：a～g均为含铁元素的物质，a的化合价为0，则a为铁单质，b为＋2价铁的氧化物FeO，c为＋3价铁的氧化物三氧化二铁，d与e都为碱，则d为氢氧化亚铁，e为氢氧化铁，f为Fe2＋的盐，g为Fe3＋的盐，据此分析解题。Fe与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，A错误；Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，B正确；Fe与盐酸反应生成FeCl2，C错误；制备Fe(OH)2需要防氧化措施，该操作不可以较长时间看到白色沉淀，D错误；故选B。 3.(2025·太原实验中学月考)元素的价类二维图是学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，如图为铁元素的价类二维图，下列说法正确的是(　　) A.铁与水蒸气高温下的反应可实现转化① B.FeO是一种黑色粉末，在空气中受热可实现转化② C.由⑤可预测：高铁酸盐(Fe)具有强氧化性 D.加足量氯水可实现转化③与转化④ 答案：C 解析：铁与水蒸气高温下发生反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现转化①，A错误；FeO不稳定，在空气中受热会被氧化为四氧化三铁，不能实现转化②，B错误；转化⑤高铁酸根中＋6价铁得电子降到＋3价的铁，表现出氧化性，所以可由⑤可预测：高铁酸盐(Fe)具有强氧化性，C正确；转化③与转化④中Fe元素的化合价不发生变化，但氯水中氯气具有强氧化性，会将＋2价铁氧化到＋3价，D错误；故选C。 1.下列物质不能既由化合反应制得，又由复分解反应制得的是(　　) A.FeCl2 B.FeCl3 C.Fe(OH)2 D.Fe(OH)3 答案：C 解析：A项，FeCl2可由化合反应Fe＋2FeCl33FeCl2制得，也可由复分解反应如FeSO4＋BaCl2BaSO4↓＋FeCl2制得；B项，FeCl3可由化合反应2Fe＋3Cl22FeCl3制得，也可由复分解反应如Fe2(SO4)3＋3BaCl23BaSO4↓＋2FeCl3制得；C项，Fe(OH)2不能由化合反应制得，可由复分解反应如FeCl2＋2NaOHFe(OH)2↓＋2NaCl制得；D项，Fe(OH)3可由化合反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3制得，也可由复分解反应如FeCl3＋3NaOHFe(OH)3↓＋3NaCl制得。 2.有关铁的化合物的说法中，错误的是(　　) A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色 B.由图示操作可制取Fe(OH)2 C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得 D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应 答案：A 解析：Fe(OH)2是一种白色固体，A错误；煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过化合反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O24Fe(OH)3来制取Fe(OH)3，C正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D正确。 3.(2025·朔州怀仁一中月考)某实验小组拟用药品铁粉、稀硫酸和氢氧化钠溶液设计如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是(　　) A.装置甲放入药品铁粉、稀硫酸，装置乙盛放氢氧化钠溶液 B.装置甲中铁粉应略为过量，防止Fe2＋被氧化 C.实验开始阶段，应把弹簧夹K1和K2都打开 D.一段时间后，关闭弹簧夹K1和K2，在乙中生成沉淀 答案：D 解析：由实验装置图可知，装置甲放入药品铁粉、稀硫酸，装置乙盛放氢氧化钠溶液，实验开始阶段，打开弹簧夹K1和K2，装置甲中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，验纯后，关闭弹簧夹K1，反应生成的氢气使装置甲中压强增大，将硫酸亚铁溶液压入装置乙的氢氧化钠溶液中，硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液在氢气氛围中反应生成硫酸钠和氢氧化亚铁白色沉淀。由分析可知，装置甲放入药品铁粉、稀硫酸，装置乙盛放氢氧化钠溶液，故A正确；亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化，所以制备硫酸亚铁溶液时，装置甲中铁粉应略过量，防止亚铁离子被氧化，故B正确；由分析可知，实验开始阶段，打开弹簧夹K1和K2，装置甲中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故C正确；由分析可知，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气后，关闭弹簧夹K1，反应生成的氢气使装置甲中压强增大，将硫酸亚铁溶液压入装置乙的氢氧化钠溶液中，硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液在氢气氛围中反应生成硫酸钠和氢氧化亚铁白色沉淀，但不能关闭弹簧夹K2，否则可能会使装置内压强过大造成危险，故D错误；故选D。 学生用书⬇第120页 4.(2025·淄博沂源第一中学月考)利用铁元素“价—类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，请据此图回答问题： (1)Fe2O3属于　　　　(填“碱性”“酸性”或“两性”)氧化物。 (2)从物质类别和元素价态视角，下列说法中不正确的是　　　　(填字母)。 A.Na2FeO4具有强氧化性，可以用作水体消毒剂 B.FeO在空气中受热能迅速被氧化成Fe3O4 C.保存FeCl2溶液时加入少量还原性铁粉，以防止溶液变质 D.过量的铁粉在氯气中燃烧可以实现Fe→FeCl2的转化 (3)Fe通过置换反应可以转化成Fe3O4，请写出该化学方程式：　　　　　　 　　　　　　　。 (4)电子工业常用30％的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，从而制造印刷电路板，写出此过程的离子方程式：　　　　　　　。 某研究人员向上述印刷电路板的废液中加入一定量铁粉，充分反应后，准备过滤并收集滤渣。此时，滤渣的成分不可能是　　　　(填字母)。 A.只有Cu　　B.有Cu和Fe　　C.只有Fe (5)FeCl3溶液可用于净水，请解释：　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)碱性　(2)D　 (3)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (4)2Fe3＋＋CuCu2＋＋2Fe2＋　C (5)铁离子与H2O发生反应生成Fe(OH)3胶体，具有吸附性 解析：(1)Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁和水，属于碱性氧化物；(2)Na2FeO4中铁元素显＋6价，具有强氧化性，可以用作水体消毒剂，故A正确；FeO具有还原性，在空气中受热能被氧气氧化成Fe3O4，故B正确；铁粉能还原氯化铁，保存FeCl2溶液时加入少量还原性铁粉，以防止溶液变质，故C正确；过量的铁粉在氯气中燃烧生成FeCl3，故D错误；答案选D；(3)Fe和水蒸气在高温条件下发生置换反应生成Fe3O4和氢气，反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；(4)FeCl3溶液和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3＋＋CuCu2＋＋2Fe2＋。向印刷电路板的废液中加入一定量铁粉，充分反应后，由于铁的还原性大于铜，实验滤渣的成分不可能是只有Fe，选C；(5)FeCl3溶液可用于净水，原因是铁离子与水发生反应生成氢氧化铁胶体，具有吸附性。 学科网（北京）股份有限公司 $