利用“价态二维图”认识铁及其化合物的关系提升课时学案必修第一册.docx

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1、第3课时利用“价态二维图”认识铁及其化合物的关系(提升课时)学习任务铁及其化合物的关系1 .铁及其化合物的“价一类二维图：2 .铁及其化合物之间的主要转化关系：3 .从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质(I)Fe2O3.FeO都是碱性氯化物，能与酸反响生成盐和水。Fe203+6H+=2Fe3+3H20;Fe0+2H+=H20+Fe2+o(2)FeS(h和FeCL都属于盐类，能和碱反响生成Fe(OH)2及Fe(OH)3oFe2+20H-=Fe(OH)21；Fe+30H-=Fe(OHHI。(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3均属于碱，能与酸反响生成盐和水。Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H20

2、;Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H20o4 .从化合价的角度理解铁及其化合物的氧化性和复原性：(DFe单质中铁元素化合价为0价，仅具有复原性Fe+Cu2+=Fe2+CuFe2H+=H21+Fe2+2Fe+3CL=2FeCh3Fe40(g)SFc3O+4H2(2)Fe2O3中的铁元素为高价态，具有氧化性，因而可用复原剂将其复原为铁单质。例：3C0+Fe2Oa=SM2Fe+3C02o(3)Fe2+化合价可以升高到+3价，表现为复原性，也可以降低到0价，表现为氧化性。(4)Fe是铁元素的高价态，可以被复原剂复原为+2或0价，具有氧化性。(5)Fe(OH)2具有复原性，能被氧化为Fe(OH)3：4

3、Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)3。【典例】如图为铁及其化合物的“价一类二维图。填写二维图缺失的类别和化学式(2)某同学利用以下试剂研究FeCl3性质，进行了如下预测：CkFeNaoHHzSOXgMgNa从物质类别上看，FeCL属于一，可能与发生反响(填序号)；从化合价角度看，Fe具有一性，可能与发生反响(填序号)。某工厂用FeCL溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路，其化学原理为如下反响：Cu+2FeCh=CuCl2+2FeCl2用单线桥表示电子转移：。反响中FeCl3作剂，理由是o写出该反响的离子方程式O【解析】(DFe为金属单质，那么为单质；铁的氢氧化物有Fe(OH)2和Fe

4、(OH)?两种，那么为Fe(OH)3;(2)从物质类别上看，FeCL属于盐，可能与氢氧化钠和硝酸银反响；从化合价角度看，Fe化合价处于最高价态，具有氧化性，可发生复原反响，可能与铁发生反响；(3)反响Cu+2FeC13=CuCb+2FeC12为氧化复原反响，CU失电子，化合价升高，发生氧化反响，作复原剂；Fe元素化合价由+3价降低到+2价，得电子，化合价降低，发生复原反响，FeCI3作辄化剂,用单线桥表示电子转移为Cu+2F2eeCl3=CuCl2+2FeCl2;反响中FeCL中Fe元素化合价由+3价降低到+2价，得电子，化合价降低，发生复原反响，作氧化剂；反响的离子方程式为Cu+2Fe3+=

5、Cu2+2Fe2+o答案：(1)单质Fe(OH)3盐氧化Cu+2F2eeC13=CuC12+2FeCb氟化铁元素的化合价由+3价变为+2价CU+2Fe3+=Cu2+2Fe2+某工程师为了从上题(3)使用过的腐蚀废液中回收铜，并获得氯化铁晶体，准备采用以下步骤:试剂a是_(用化学式表示)；操作I用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和上述流程中操作In包括蒸发浓缩、过滤、洗涤。提示：要回收腐蚀废液中的铜，需参加复原剂，且不能引入新的杂质，故试剂a是铁(Fe)；固液别离采用过滤操作，操作I为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；上述流程中操作In为从溶液中得到晶体，操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤

6、。答案：Fe漏斗冷却结晶化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价一类二维图。铁元素的“价一类二维图如下图，以下说法正确的选项是()2。3炼铁，该反响为置换反响B.Fe3,中铁元素为+4价C.维生素C能将Fe?+转化为Fe?+,该过程中维生素C作复原剂D.Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色【解析】选C。用CO复原Fe2O3,反响物中没有单质，故该反响不是置换反响，A项错误；Fe3O.中局部铁元素显+3价，局部铁元素显+2价，B项错误；维生素C将Fe转化为Fe?+,使Fe元素发生复原反响，维生素C表现出复原性，作复原剂，C项正确；Fe(OH)2浊液露置于空气

7、中易被空气氧化，白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D项错误。1 .某“铁基脱氧剂的主要成分是复原Fe粉，使用一段时间后局部Fe粉会变质为Fez。?。将一包使用过一段时间后的脱氧剂用稀盐酸浸泡，浸泡过程中粉末外表有大量细小无色气泡产生。溶液中的反响有：Fe+2H+=Fe2+H21、Fe2O3+6H+=2Fe3+3H20、(2)甲同学用如下方法验证了溶液中Fe?+的存在：取少量上层清液，参加某试剂X,出现白色沉淀，并很快变为灰绿色，将沉淀倾倒在滤纸上，沉淀逐渐变为红褐色。试剂X为o漉纸上沉淀变化反响的化学方程式为O(3)乙同学另取少量上层溶液，滴加氯水后溶液呈棕黄色，再滴加KSCN溶液，溶液变红

8、。滴加氯水后溶液变棕黄的离子方程式为O丙同学认为不一定是由氯水反响得到的，理由是,改良方案是【解析】使用过一段时间的脱氧剂含Fe和Ee2O3,用稀盐酸浸泡发生的反响有Fe+2H+=Fe2+H21、Fe2O3+6H+=2Fe3+3H202Fe3+Fe=3Fe2+;(2)白色沉淀很快变为灰绿色，逐渐变为红褐色，是白色的Fe(OH)2被氧化成红褐色的Fe(OH)3的过程，那么试剂X为NaoH溶液或氨水等。漉纸上沉淀变化的反响方程式为4Fe(0H)z+02+2H20=4Fe(0H)3;(3)据(1)中反响可知，上层溶液中有Fe2可能有Fe3+,滴加氯水后溶液呈棕黄色的离子方程式为2Fe2+Ch=2Fe

9、+2Cl,再滴加KSCN溶液变红，Fe可能是原溶液中的，也可能是由氯水和Fe?+反响生成的。假设先滴加KSCN溶液无明显现象，后滴加氯水溶液变红，那么可证明Fe是氯水氯化Fe?+生成的。答案：(D2Fe+Fe=3Fe2+(2)NaOH溶液(或氨水等)4Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)3(3)2Fe2+Cl2=2Fe3+2C原上层溶液中可能含有Fe3+先滴加KSCN溶液无明显现象，后滴加氯水，溶液变红2.某同学为了检验家中的两种补铁药(成分均为FeSOD是否变质，查阅了有关资料，得知SCN、Fe?.能被酸性KMn(h溶液氯化而使酸性KMnOI溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验

10、；将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。取滤液分别参加两支试管中，在一支试管中参加酸性KMnol溶液，在另一支试管中参加KSCN溶液。请完成以下问题：假设滴入酸性KMnOl溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，能得到什么结论？提示：补铁药没有变质。(2)假设滴入酸性KMnOI溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，能得到什么结论？提示：补铁药完全变质。(3)假设滴入酸性KMnOI溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，能得到什么结论？提示：补铁药局部变质。能不能将酸性KMnOl溶液和KSCN溶液滴入同一支试管中进行验证，为什么？提示：不能。酸性KMrloI溶液呈紫红色，影响Fe的检验；KSCN具有复原性，影响

11、Fe?+的检验。【鲁科版】P84【研究物质性质的两个根本角度】在研究物质的性质时，可以从物质类别、物质所含核心元素的化合价这两个根本角度预测物质可能具有的性质，并通过实验进行验证。【鲁科版】P87【铁及其化合物之间存在两种转化关系】含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反响等实现；含有不同价态铁元素的物质之间的转化，可借助氧化复原反响实现。某化学兴趣小组利用以下试剂：铁粉、锌粉、0.1molL-1FeCh溶液、0.1molL1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2F/+的氧化性、复原性，并利用实验结论解决一些问题。用所给试剂写出表达Fe?+具有复原性的反响的化学方程式(2

12、)设计实验方案，完成以下表格。探究内容实验方案实验现象探究Fe具有氧化性取少量0.1mol-LFeCk溶液，往溶液中参加足量铁粉，再参加少量KSCN溶液参加铁粉后，溶液颜色变为O参加KSCN溶液后，溶液(3)该兴趣小组为说明“Fe?具有氧化性，提出了向FeCk溶液中参加锌粉，观察实验现象的方案，该反响的离子方程式为。(4)某反响中反响物与生成物有Fe”、Mi?+、H+.MnO；、压0和一种未知离子X,MnO；在反响中得到电子，那么X离子是。【解析】(1)在反响中Fe?+作复原剂，表达其复原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反响为2FeC12+Ch=2FeC13,(2)向FeCl3溶液中参加铁粉，发生的反响为2Fe1*+Fe=3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCk溶液中滴加硫氟化钾溶液不变红。(3)向FeCl2溶液中参加锌粉，离子反响为Zn+Fe2+=Fe+Zn2+0(4)MnO；得电子,故Mn0：是氧化剂，为复原产物,那么题目提供的Fe。+是氧化产物,故复原剂为Fe?+,即X为为2+。答案：2FeCk+C12=2FeCk浅绿色不变色Fe?+Zn=Z/+Fe(4)Fe2+