(新课标版)2019_2020学年高中化学第三章金属及其化合物第二节第3课时铁的重要化合物学案新人教版

第3课时铁的重要化合物[核心素养发展目标] 1.认识铁的重要化合物的主要性质及应用，建立基于类别、核心元素价态等认识物质性质，设计物质转化的核心角度。

2.通过Fe(OH)2、Fe(OH)3的制取实验，探究其性质；通过实验探究Fe2＋、Fe3＋的检验，探究铁的化合物的转化。

3.能基于证据对铁的化合物的性质、组成及变化提出假设，通过分析推理加以证实或证伪。

一、铁的氧化物1．物理性质2.化学性质(1)氧化亚铁不稳定，在空气中受热易被氧化为Fe3O4。

(2)氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，与非强氧化性酸反应生成盐和水。

(3)写出氧化亚铁和氧化铁分别与盐酸反应的离子方程式：①氧化亚铁：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O。

②氧化铁：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。

3．主要用途氧化铁常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料。

(1)化合态铁的常见化合价只有＋2价和＋3价，Fe3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe2O3的形式。

(2)FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。

(3)Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式相加。

(4)FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价。

例1下列说法正确的是( )A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3C．铁锈的主要成分是Fe2O3D ．Fe 3O 4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe 3O 4是混合物 答案 C解析 赤铁矿、铁锈的主要成分均是Fe 2O 3，A 错误，C 正确；Fe 2O 3为碱性氧化物，但不与水反应，B 错误；Fe 3O 4为化合物，不是混合物，D 错误。

【考点】铁的氧化物【题点】铁及其氧化物性质的综合 二、铁的氢氧化物 1．铁的氢氧化物的制备实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示：(1)图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成。

反应的离子方程式是Fe 3＋＋3OH －===Fe(OH)3↓。

(2)图乙实验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，反应的方程式是①Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓(白色)； ②4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3。

思维启迪(1)Fe 2＋极易被氧化，所以FeSO 4溶液要现用现配。

(2)为了防止Fe 2＋被氧化，配制FeSO 4溶液的蒸馏水和NaOH 溶液要煮沸，尽可能除去O 2。

(3)为了防止滴加NaOH 溶液时带入空气，可将吸有NaOH 溶液的长滴管伸入FeSO 4溶液的液面下，再挤出NaOH 溶液。

(4)为防止Fe 2＋被氧化，还可以向盛有FeSO 4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。

2．铁的氢氧化物的性质(1)氢氧化铁和氢氧化亚铁都是不溶性碱，都能与酸反应生成盐和水。

写出它们分别与盐酸反应的离子方程式：①Fe(OH)3＋3H ＋===Fe 3＋＋3H 2O ， ②Fe(OH)2＋2H ＋===Fe 2＋＋2H 2O 。

(2)不稳定，受热易分解，其化学方程式分别为 ①Fe(OH)3：2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3＋3H 2O ，②Fe(OH)2：Fe(OH)2=====△FeO ＋H 2O 。

例2 用不含Fe 3＋的FeSO 4溶液与不含O 2的蒸馏水配制的NaOH 溶液反应制备Fe(OH)2沉淀。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO 4溶液时，除加硫酸防止生成Fe(OH)2外，还需加入________________。

(2)除去蒸馏水中溶解的O 2，常采用________的方法。

(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O 2的NaOH 溶液，插入FeSO 4溶液的液面以下，再挤出NaOH 溶液。

这样操作的理由是______________________________。

答案 (1)铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O 2转化成Fe(OH)3沉淀 【考点】铁的氢氧化物 【题点】氢氧化亚铁的制备 相关链接Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较三、铁盐与亚铁盐 1．Fe 2＋、Fe 3＋的检验方法(1)观察法：浅绿色溶液中含有Fe 2＋；棕黄色溶液中含有Fe 3＋。

(2)加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为Fe 2＋；若直接产生红褐色沉淀的为Fe 3＋。

(3)加KSCN ：无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为Fe 2＋；若溶液直接变红色的为Fe 3＋。

2．Fe 2＋与Fe 3＋的转化 如下图所示(1)在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN 溶液，溶液不变色，再加入氯水后，溶液变成红色。

(2)上述实验中有关反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

(3)由上述实验可知：Fe3＋遇到较强的还原剂，会被还原成Fe2＋；Fe2＋在较强氧化剂的作用下，会被氧化成Fe3＋。

(1)Fe只具有还原性。

可被弱氧化剂(H＋、S、Fe3＋等)氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。

(2)Fe2＋既有氧化性又有还原性。

可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。

(3)Fe3＋只具有氧化性，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。

例3已知有以下物质的相互转化：试回答：(1)B的化学式为________；D的化学式为________。

(2)写出由E转变成F的化学方程式：___________________________________________。

(3)常用试剂________检验G中的阳离子，其现象为____________________。

(4)向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为______________________。

答案(1)FeCl2KCl (2)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3(3)KSCN溶液棕黄色溶液变为红色溶液(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋【考点】铁盐和亚铁盐【题点】铁及其化合物的综合推断四、铜盐1．物理性质硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐可溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，难溶于水。

2．化学性质(1)铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。

(2)铜盐属于重金属盐，有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。

3．铜及其化合物的颜色①Cu：紫红色②CuO：黑色③Cu(OH)2：蓝色④CuSO4：白色⑤CuSO4·5H2O：蓝色⑥CuCl2：棕黄色例4下列说法正确的是( )A．铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿B．铜的导电能力不如铝C．由于Cu2＋有氧化性，所以用CuSO4来配制农药D．因为Cu2＋能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒答案 D解析金属铜的化学性质比较稳定，所以使用铜器皿比较安全；铜属于重金属，铜盐有毒，因Cu2＋会与蛋白质作用，使蛋白质变性。

【考点】铜及其化合物【题点】铜及其化合物的性质1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)赤铁矿的主要成分与铁锈的主要成分相同( )(2)Fe3O4可由单质直接化合而得到( )(3)FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3都可通过化合反应生成( )(4)Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋四种离子中氧化能力最强的是Fe3＋( )(5)在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的铁粉( )(6)某溶液中滴加氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋( ) 答案(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×【考点】铁的氧化物【题点】铁的氧化物的性质2．(2019·山西省实验中学月考)铁元素在地壳中的含量丰富。

关于铁及其化合物的说法错误的是( )A．铁合金是使用最早的合金B．Fe2O3常用作红色油漆的原料C．Fe(OH)3胶体可作净水剂D．Fe3O4是具有磁性的黑色晶体答案 A解析铁的金属性较强，铜合金是我国使用最早的合金，A错误。

【考点】铁的氧化物【题点】铁及其氧化物性质的综合3．下列说法不正确的是( )A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水B．Fe(OH)2在空气中易变质，生成红褐色Fe(OH)3C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4D．氢氧化亚铁为白色絮状沉淀答案 A解析FeO是一种黑色粉末，Fe2O3是一种红棕色粉末，Fe3O4是一种磁性的黑色晶体。

【考点】铁的氢氧化物【题点】铁的氢氧化物的性质4．向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是( )A．加入KSCN溶液一定不变红色B．溶液中一定含Fe2＋C．溶液中一定含Cu2＋D．剩余固体中一定含Cu答案 C解析溶液中Fe3＋、Cu2＋均具有氧化性，且氧化性：Fe3＋>Cu2＋，若加入的铁粉是少量的，Fe3＋有剩余，加入KSCN溶液仍会变红，但若Fe3＋有剩余，则不会有Cu置换出来，即没有固体存在。

铁粉无论与Fe3＋还是与Cu2＋反应，均生成Fe2＋，若铁粉是过量的，则Cu会被完全置换出来，溶液中无Cu2＋。

【考点】铁盐和亚铁盐【题点】相关混合物反应后溶液中离子的推断5．化合物A、B组成元素相同，且B为白色。

C是一种与B含有相同价态该金属元素的硫酸盐，向C中加入适量的NaOH溶液，可观察到生成的沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀A，加热A可得红棕色粉末D。

回答下列问题：(1)写出各物质的化学式：A________、B________、C________、D________。

(2)写出B转化为A的化学方程式：_____________________________________________。

写出A受热分解的化学方程式：________________________________________________。

答案(1)Fe(OH)3Fe(OH)2FeSO4Fe2O3(2)4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3＋3H 2O解析 解答本题的关键是抓住C 与NaOH 溶液反应的特征现象，确定A 是Fe(OH)3，C 是FeSO 4，B 为Fe(OH)2，D 为Fe 2O 3。