第三章 铁金属材料 本章核心素养聚焦

本章核心素养聚焦

一、宏观辨识与微观探析

在学习本章知识的过程中，既能从宏观角度认识物质的类别、性质表现及实际应用，又能从元素化合价的角度预测或解释物质的性质及其变化实质，促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。

“宏观辨识与微观探析”在本章的表现：从物质的类别看，研究铁、铝及其化合物共性及特殊性；从化合价的角度分析不同价态的含铁物质的氧化性和还原性，并能推导相关物质的性质及用途。

例1 (2019·合肥市双墩中学第三次月考)一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有

( )

①小苏打 ②硫酸铝 ③氯化亚铁 ④磁性氧化铁

⑤氢氧化铁

A ．3种

B ．4种

C ．5种

D ．2种

答案 B

解析 ①碳酸钠、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应为Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3；②硫酸铝不能由化合反应生成；③铁和氯化铁化合反应生成氯化亚铁，反应为Fe ＋2FeCl 3===3FeCl 2；④铁在氧气中燃烧生成磁性氧化铁，反应为3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4；⑤氢氧化亚铁和氧气、水反应化合为氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋2H 2O ＋O 2===4Fe(OH)3。

例2 (2018·鄂尔多斯第一中学期中)(1)某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、0.1 mol·L －1 FeCl 3溶液、0.1 mol·L －1 FeCl 2溶液、KSCN 溶液和新制氯水来探究Fe 2＋、Fe 3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。

①用上述所给物质写出体现Fe 2＋具有还原性的化学方程式：_____________________________ _______________________________________________________________________________。 ②设计实验方案，完成下列表格。

③该兴趣小组为探究“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，该反应的离子方程式为_______________________________________________________________________。

(2)某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO－4、H2O和一种未知离子X，已知MnO－4在反应中得到电子，则X离子是__________，该反应的离子方程式是_____________________。答案(1)①2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

②浅绿色不变色

③Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe

(2)Fe2＋MnO－4＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O

解析(1)①在反应中Fe2＋作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，发生的反应为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。②向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。③向FeCl2溶液中加入锌粉，发生离子反应为Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。(2)已知MnO－4得电子，故MnO－4是氧化剂、Mn2＋为还原产物，则题目提供的Fe3＋是氧化产物，故还原剂为Fe2＋，即X为Fe2＋。该反应中反应物为MnO－4、Fe2＋和H＋，生成物为Mn2＋、Fe3＋和H2O，n(MnO－4)∶n(Fe2＋)＝1∶5。

二、科学探究与创新意识

发展物质性质及物质转化的实验探究能力，从单一物质的多角度性质探究到一组物质的多角度性质及转化的探究。能针对物质性质及物质的转化探究问题，提出有依据的假设，选取合适试剂，设计实验方案并实施，根据实验事实得出结论。

“科学探究与创新意识”在本章的表现：铁与水蒸气反应和Fe(OH)2制备实验的改进；设计实验探究或验证Fe3＋、Fe2＋的性质及检验；设计实验对含铁化合物进行分离和提纯。

例3某同学欲在实验室中完成铁与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙。