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 新人教版必修1-新人教版高中必修1化学学案VIP免费

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．物理性质氧化物FeOFe2O3Fe3O4颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态＋2＋3＋2、＋3溶解性不溶于水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．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物答案C解析赤铁矿、铁锈的主要成分均是Fe2O3，A错误，C正确；Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，B错误；Fe3O4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Fe3＋＋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①Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。思维启迪(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。(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FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4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＋===Fe3＋＋3H2O，②Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O。(2)不稳定，受热易分解，其化学方程式分别为①Fe(OH)3：2Fe(OH)3=====Fe2O3＋3H2O，②Fe(OH)2：Fe(OH)2=====FeO＋H2O。例2用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2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FeSO4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O2，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O2的NaOH溶液，插入FeSO4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O2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性质的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物质类别二元弱碱三元弱碱色态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水与非氧化性强酸反应Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O与氧化性酸反应3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O同上不稳定性在空气中分解产物很复杂2Fe(OH)3=====Fe2O3＋3H2O三、铁盐与亚铁盐1．Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)观察法：浅绿色溶液中含有Fe2＋；棕黄色溶液中含有Fe3＋。(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Fe2＋；...