几种重要的金属化合物学案(第三课时)

课题：第二节几种重要的金属化合物（第3课时）学习目标1．掌握铁的氧化物、氢氧化物的主要性质及氢氧化物的制法2．掌握Fe3+的检验及氧化性3．明确Fe2+与Fe3+的相互转化学习重点三价铁的氧化性及Fe、Fe2+、Fe3+的转化、氢氧化亚铁的制备和性质学习难点三价铁的氧化性及Fe、Fe2+、Fe3+的转化学法指导1、通过学习学会运用观察、实验等手段获取信息，并运用分类、比较、归纳等方法对信息进行加工。2、初步学会通过探究性实验，使自己进一步掌握应用实验，探究研究物质性质的科学探究方法。使自己敢于质疑、勤于思考、逐步形成独立思考的能力。知识链接1.铁在地壳中的含量仅次于、和，居第位，主要以和化合物形式存在。2.铁在空气中容易，因为不能保护内层金属3.你知道铁的哪些化合物？回顾前面所学分类方法的知识，铁的化合物可以分为哪几类自主梳理三、铁的重要化合物1、铁的氧化物名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁俗名―――――――――――化学式铁的化合价颜色状态反应与CO反应空气中稳定性【总结】极大部分金属氧化物_______溶于水，和水_______反应；只有可溶性的碱对应的氧化物才能与水反应，常见的Na2O、K2O、BaO、CaO等可和水作用，形成对应的碱。2、铁的氢氧化物（1）Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备【实验3-9】FeCl3溶液FeSO4溶液溶液颜色滴加NaOH溶液沉淀颜色及变化化学方程式离子方程式【观察】新制得的Fe(OH)2沉淀的颜色的变化【思考】为什么在硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液时，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成了红褐色呢？用化学方程式表示上述所发生的颜色变化。【讨论】使Fe(OH)2变成灰绿色最后变成红褐色的氧气来源于哪些地方？【思考】在制备Fe(OH)2时,为什么要用新制备的FeSO4溶液？为什么还要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入到液面下，挤出NaOH溶液？还可采取哪些措施？______________________________________________________________________________________________________________________________________________。【结论】Fe(OH)2在空气中极易被氧化成Fe(OH)3★化学方程式：【总结】不溶性碱制备的一般原理：【练习】用化学方程式表示下列物质的制备原理。Mg(OH)2Cu(OH)2（2）不溶性碱的化学性质：和酸的作用-------生成【练习】完成下列化学方程式Fe(OH)2+HCl——Fe(OH)3+H2SO4——Cu(OH)2+HNO3——（3）不稳定性2Fe(OH)3====【思考】：氢氧化亚铁若在空气中加热能否得氧化亚铁，为什么？【结论】：不溶性碱碱性氧化物+水(一般)【练习】完成下列化学方程式Mg(OH)2——Cu(OH)2——Fe(OH)3——3、铁盐和亚铁盐（1）Fe3+离子的检验【实验】Fe3+离子的检验(操作参阅书本P61)FeCl3FeCl2溶液的颜色滴入KSCN溶液滴加氢氧化钠溶液【结论】Fe3+离子的检验方法：方法1：用KSCN溶液：方法2：用NaOH溶液：（2）Fe3+离子的氧化性【实验】在盛有2mLFeCl3溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几溶液，观察并记录实验现象。再加入几滴氯水，又有什么现象？现象化学方程式加入铁粉再滴入KSCN溶液---------------------再滴入氯水【结论】Fe3+离子具有较强的氧化性，能氧化Cu前面的（如Fe）所有金属，自身被还原成Fe2+。例：FeCl3溶液能溶解Cu铁粉加入FeCl3溶液中溶液质量增加：（3）Fe2+离子的还原性Fe2+离子具有较强的还原性，遇强氧化剂O2、Cl2、硝酸等被氧化成Fe3+。例：氯化亚铁溶液中滴加氯水：【思考】如何除去FeCl3溶液中的FeCl2？如何除去FeCl2溶液中的FeCl3？实验室中如何保存FeSO4溶液？怎样检验Fe2+的存在？互动探究（4）Fe2+和Fe3+以及Fe的互相转化：练习：试写出完成下列转化的合适试剂及有关的化学反应方程式1、2、3、4、5、6、【阅读】P62铝盐和铁盐的净水作用Fe2(SO4)3溶于水后,可吸附水中悬浮物，所以可溶于水的铝盐和铁盐均可做______________。当堂达标、久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是（）A.浓HNO3B.氯化亚铁溶液C.溴苯D.溴化银解析：本题考查的是常见的“黄色体系”有四种固体：溴化银、硫、过氧化钠、三硝基甲苯；外加几种黄色溶液：浓HNO3（因溶液中有NO2气体）、工业盐酸（含Fe3+离子）、不纯的硝基苯（因溶有NO2）、亚铁盐溶液（因含Fe3+离子）等。对于该题除考查物质的物理性质颜色之外，还附加了一个条件：“因被氧化”，因此，只能考虑B选项。答案：B2、将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（1998年全国高考题）A.硫酸B.氯水C.硝酸锌D.氯化铜解析：本题考查Fe2+与Fe3+相互转化。其中A项中加入硫酸，无任何反应；若加入B项中氯水，因2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故有Fe3+生成；C项中加入Zn(NO3)2，因溶液中有H+，发生反应：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，C正确；D项中加入CuCl2无反应发生。答案：B、C3、制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：发生的反应为2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无解析：向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，由于Fe的还原性比Cu强，Fe3+首先应与Fe反应，如果Fe3+有剩余，剩余的Fe3+再与Cu反应。铁粉未反应完时铜粉就不会被氧化，所以不可能出现烧杯中有铁无铜的现象，故应选B。其他三个选项的情况都可能再现。当FeCl3过量或恰好完全反应时，Fe、Cu均无剩余，即选项D，反应后溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+或Fe2+、Cu2+。当FeCl3不足量时，有两种情况：①Fe粉有剩余，则Cu尚未参加反应，即选项C，反应后溶液中只有Fe2+（不考虑H+、OH-）；②铁粉无剩余，则Cu反应了一部分或尚未参加反应，即选项A，反应后溶液中有Fe2+、Cu2+或只有Fe2+。答案：B4、某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（1996年全国高考题）解析：各离子在加入NaOH溶液和HCl的变化过程中，离子变化为：NH4+→NH3；Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+；Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+；Al3+→AlO2-→Al3+。只有A和C的离子数减小。答案：A、C5、在由Fe、FeO、和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是A.混合物里3种物质反应时消耗盐盐酸的物质的量浓度之比为1:1:3B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:2C.混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多D.混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多解析：根据题意，n(HCl)=0.2mol，生成n(H2)=0.448L/22.4L.mol-1=0.02mol。因氧化性：Fe3+H+，所以Fe先与Fe3+反应后再还原H+，由Fe+2Fe3+=3Fe2+(1molFe还原1molFe2O3)，和Fe与H+反应放出H2，可知n(Fe)n(Fe2O3)；由反应后溶液中溶质全为FeCl2知，n(Fe2+):n(Cl-)=1:2；至于混合物中Fe、Fe2O3及FeO之间量的关系，无从知道。答案：B、C6、在氯化铁、氯化铜和盐酸和混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是A．Cu2+B．Fe3+C．Fe2+D．H+解析：本题考察的知识点是铁单质的物理性质及离子共存问题。解答此题要考虑到铁的物理性质：能被磁铁吸引，说明有铁剩余。铁具有还原性，而Cu2+、Fe3+、Fe2+、H+等都具有氧化性。则能够与铁反应的离子不能大量存在。Cu2+、Fe3+以及H+等三种离子不能大量存在，其中Fe被氧化成Fe2+，而Cu2+、Fe3+、H+三种离子被还原成Cu、Fe2+、H2，所以溶液中Fe2+最多。Fe与Fe2+相互间不反应。答案：C。能力提高7、试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：（1）请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式。（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m，则每份试样X中氧化铜的质量为。（用m表示）思路分析：根据题目的设定，先对溶液Y和粉末Z的组成作正确的判断。①中FeO、CuO与盐酸反应式为：FeO+2HCl=FeCl2+H2OCuO+2HCl=CuCl2+H2O②中试样在较高温度下与CO反应为：FeO+CO=Fe+CO2CuO+CO=Cu+CO2由此可见，溶液Y与粉末Z混合就是FeCl2、CuCl2溶液、金属Fe、Cu以及过量盐酸的混合。在此混合物中，两种金属单质中只有Fe可分别与CuCl2溶液和HCl反应，离子方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2++H2↑③中反应后的溶液呈强酸性表明HCl剩余，可判断Fe已没有剩余；溶液中不含Cu2+意味着CuCl2已全部参加了与Fe的置换反应，不溶物W全部是Cu。它是由两份试样中的CuO转变而来。因此，一份试样中的CuO质量为0.5m×(CuO/Cu)=0.5m×(80/64)=5m/8。答案：（1）Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2++H2↑（2）5m/8学习反思：。试样X试样X①过量盐酸溶液Y②过量COΔ，完全反应粉末Z强酸性溶液（不含Cu2+），气体和不溶物W③