2019高考化学一轮复习铁及其化合物辅导教案

2019高考化学一轮复习铁及其化合物辅导教案授课主题铁及其化合物教学目的1、掌握铁的性质以及化合物的性质；2、掌握“铁三角”的转化；3、掌握铁离子的检验方法；教学重难点“铁三角”，铁离子的检验方法教学内容上节课复习与回顾一、铝、镁的性质二、铝的两性课程导入朱门：红漆大门。指贵族豪富之家。晋葛洪《抱朴子·嘉遯》：“背朝华於朱门，保恬寂乎蓬户。”唐杜甫《自京赴奉先县咏怀五百字》：“朱门酒肉臭，路有冻死骨。”这里的‘朱门’是指朱色的大门，通常是用铁红(Fe2O3)漆成的。本节知识点讲解铁及其化合物一、铁1、铁元素的结构铁在元素周期表第四周期Ⅷ族，第26号元素2、铁的物理性质铁是银白色固体，属于黑色金属，具有金属光泽，熔点较高，具有良好的导电、导热、延展性，能被磁铁吸引。铁粉是黑色粉末。铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以+2、+3价化合物的形式存在。扩展：人们根据金属的颜色和性质等特征，将金属分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。黑色金属以外的金属称为有色金属。事实上纯净的铁及铬是银白色的，而锰是银灰色。由于钢铁表面通常覆盖一层黑色的四氧化三铁，而锰及铬主要应用于冶炼黑色的合金钢，所以才会被错误分类为黑色金属。3、铁的化学性质①与非氧化性酸22HFeH2Fe②与O2反应432OFeO2eF3点燃（剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体）③与Cl2反应32CleF2Cl3eF2点燃（生成棕褐色烟）④与S反应FeSSeF（黑褐色）⑤与水蒸气反应2432H4OeF)g(OH4Fe3高温⑥与盐溶液反应22FeCuCueF⑦与氧化性酸Fe过量OH4NO2Fe3NO2H8eF3223Fe不足OH2NOFeNOH4eF233⑧常温下，Fe遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化例题解析【例题1】下列关于铁的说法正确的是()A.纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属B.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3C.纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化D.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在巩固练习【练习1】下列关于铁的叙述正确的是()①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀②在人体内的血红蛋白中含有铁元素③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3A.①③B.②④C.②⑤D.④⑥二、铁的氧化物铁元素可以形成3种氧化物，分别是氧化亚铁（FeO）、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)。铁的氧化物都不溶于水，也不与水起反应。FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，就迅速氧化成Fe3O4。化合价：+2Fe3O4是一种复杂的化合物，它是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁。是磁铁矿的主要成分。化合价：+2（占1/3）、+3（占2/3）Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。是赤铁矿的主要成分。化合价：+3化学性质：1、与非氧化性酸反应OH3Fe2H6OeFOH4Fe2eFH8OFeOHFeH2OeF233223243222、与氧化性酸反应OH3NO)NO(Fe2HNO6OeF3OH14NO)NO(Fe3HNO28OeF3OH5NO)NO(Fe3HNO10OeF32333322333432333（与稀硝酸反应）3、与还原性酸反应OH3IFeI2HI6OeFOH4IFeI3HI8OeFOHFeIHI2OeF2223222243224、与还原剂反应2322432CO3Fe2CO3OFeCO4Fe3CO4OFeCOFeCOFeO高温高温高温（还可以与C、H2、Al等还原剂反应）例题解析【例题1】下列叙述正确的是()A.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应B.足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3C.先后将等物质的量的Fe2O3和Fe分别溶于同一稀盐酸时无气体放出D.Fe2O3――→HClaqFeCl3(aq)无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化【例题2】有一块铁的“氧化物”样品，用140mL5.0mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为()A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7巩固练习【练习1】向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4mol·L－1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为()A.0.21molB.0.25molC.0.3molD.0.35mol三、铁的氢氧化物Fe(OH)2氢氧化亚铁，白色固体，在空气中易被氧化。在空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后形成红褐色沉淀。原理：43222)OH(Fe4OH2O)OH(eF（红褐色）1、制备：由于Fe(OH)2具有很强的还原性，在空气中易被氧化成Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态。2、制备原理：22)OH(FeOH2eF3、实验步骤：取少量FeSO4溶液于试管，在溶液上滴加一层煤油，再用胶头滴管吸取少量的NaOH溶液，将胶头滴管深入FeSO4溶液中，挤压胶头滴管，观察现象。4、实验现象：试管中有白色絮状沉淀，并能长时间保持颜色不变。5、注意事项：溶液中不能含有Fe3+和O2等氧化性物质。例如：制备时使用蒸馏水制备过程中保证生成的Fe(OH)2处于密闭的隔绝空气的容器中。例如：用煤油等在水面上形成液封Fe(OH)3氢氧化铁，红褐色固体，受热易分解。1、实验室制备：取少量的FeCl3溶液于试管中，滴加少量的NaOH溶液，溶液中产生红褐色沉淀。原理：3-3Fe(OH)=3OH+Fe2、胶体的制备：用烧杯取20mL蒸馏水，放在有石棉网的铁架台上，用酒精灯加热至沸腾，用胶头滴管向烧杯中滴加4~5滴FeCl3溶液，保持微沸状态，直至溶液变成红褐色，停止加热。原理：lHC3)()OH(FeOH3CleF323胶体化学性质①与非氧化性酸反应OH3FeH3)OH(eFOH2FeH2)OH(eF233222②与氧化性酸反应OH3)NO(eF)(HNO3)OH(eFOH8NO)NO(eF3)(HNO10)OH(eF32333323332稀稀③与还原性的酸反应OH2IFeIHI6)OH(eF2OH2FeIHI2)OH(eF2223222④热稳定性OH3OFe)OH(Fe2)(OH4OFe2)OH(Fe4)(OHFeO)OH(Fe2323232222在空气中隔绝空气例题解析【例题1】铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是()A.Fe(OH)3Fe2O3B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3D.Fe(OH)2Fe3O4【例题2】用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。(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溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________________________________________________________。巩固练习【练习1】下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。四、铁盐和亚铁盐铁盐含Fe3+离子，溶液呈棕黄色，具有氧化性，与KSCN溶液呈红色，可与酚基呈紫色1、氯化铁（FeCl3）：棕黄色固体，一种常见的氧化剂，能与多种还原剂发生反应，能回收废铜，反应的离子方程式为：223Fe2CuCuFe22、赤血盐[K3Fe(CN)6]铁氰化钾，红色晶体，易溶于水，常用于检验Fe2+，生成蓝色沉淀。亚铁盐含Fe2+离子，溶液呈浅绿色，既有氧化性又有还原性1、绿矾（OH7SOeF24）：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。2、铁铵矾【O12H)Fe(SONH2244】无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。高铁酸钾K2FeO4深紫色晶体，具有强氧化性，可用作水处理剂或高能电池补充：1、Fe3+必须在酸性条件下存在，在PH=3.4时完全沉淀。2、FeCl2溶液和FeCl3溶液不能直接蒸干，易发生水解，要在干燥HCl气流中蒸干。3、在配制溶液时：FeCl2溶液中要加入稀盐酸和铁粉；FeCl3溶液先用浓盐酸配制，然后用加水稀释。4、离子共存：共存不、、、、、、、、、、、、与）不共存（、、、、、、与ClOSiOIOHCSCNSOHSOSHSAlOCOHCOOHFeHNOClOMnOSAlOCOOHFe2356332222323334222325、Fe2+在遇到较强氧化剂时可氧化成Fe3+，Fe3+在遇到较强还原剂时可被还原成Fe2+。例题解析【例题1】下列各离子组能大量共存的是()A.Fe3＋、NH＋4、H＋、SO2－4B.Fe3＋、Br－、Na＋、I－C.Fe2＋、AlO－2、Na＋、NO－3D.Fe3＋、HCO－3、NH＋4、NO－3巩固练习【练习1】下列离子在指定溶液中能大量共存的是()A.1.0mol·L－1的KNO3溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO2－4B.1.0mol·L－1的FeCl2溶液：NO－3、Na＋、K＋、ClO－C.使酚酞变红的溶液中：Na＋、Cl－、SO2－4、Fe3＋D.酸性溶液中：NO－3、SO2－4、Fe3＋、Mg2＋五、Fe3+和Fe2+的检验1．从溶液颜色辨别：Fe2+呈浅绿色，Fe3+呈棕黄色2．用KSCN溶液和氯水：步骤：在两支试管里分别加入5mLFeCl2溶液和5mLFeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液，观察现象。现象：FeCl2溶液中无变化，FeCl3溶液中呈红色。原理：Fe3+离子遇到KSCN溶液时，发生络合反应，生成红色的Fe(SCN)3。)()SCN(FeSCNFe33红色在上述的FeCl2溶液中继续加入氯水，可以看到溶液呈红色。原理：322322Fe2ClFe2FeCl2ClFeCl2或23KSCNFeeF含呈红色溶液无明显现象含溶液呈红色未知液加入氯水溶液加入3、用NaOH溶液步骤：在两支试管里分别加入5mLFeCl2溶液和5mLFeCl3溶液，各滴入几滴NaOH溶液，观察现象。现象：FeCl2溶液先出现白色絮状沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后生成红褐色沉淀；FeCl3溶液生成红褐色沉淀。原理：32223322)OH(Fe4OH2O)OH(Fe4)()OH(FeOH3Fe)()OH(FeOH2Fe红褐色沉淀白色沉淀23NaOHFeeF含红褐色灰绿色白色沉淀含红褐色沉淀未知液溶液加入4、用酸性高锰酸钾溶液步骤：在两支试管里分别加入5mLFeCl2溶液和5mLFeCl3溶液，各滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，观察现象。