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河北南宫中学2015-2016学年高一化学人教必修1学案--第三章第2节 几种重要的金属化合物

  • ※基本信息※
    • 资料类型：教(学)案
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  • 第 3课时　铁的重要化合物

     
    1.了解FeO、Fe2O3、Fe3O4的性质和应用。
    2.掌握氢氧化铁、氢氧化亚铁的制备和性质。
    3.掌握Fe2+、Fe3+的检验方法及相互转化。
     
    　　一、铁的氧化物和氢氧化物
    1.铁在地壳中含量仅次于①铝,居第②四位,主要以③+2价和④+3价化合物的形式存在。
    2.铁的氧化物
    化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
    俗称 - ⑤铁红 ⑥磁性氧化铁
    颜色和
    状态 ⑦黑色粉末 ⑧红棕色粉末 ⑨黑色晶体
    铁的价态 ⑩+2价  +3价 +2价、+3价
    水溶性  不溶  不溶  不溶
    与盐酸
    的反应 FeO+2H+ Fe2++H2O Fe2O3+6H+  2Fe3++3H2O  Fe3O4+8H+ Fe2++2Fe3++4H2O
    与CO的
    反应  FexOy+yCO xFe+yCO2

    　　3.铁的氢氧化物
     Fe(OH)2 Fe(OH)3
    颜色和
    溶解性  白色固体,不溶于水  红褐色固体,不溶于水
    稳定性 在空气中易转化为 Fe(OH)3 2Fe(OH)3  Fe2O3+3H2O
    与盐酸反应(离子方程式) Fe(OH)2+2H+  Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+
     Fe3++3H2O
    制备 Fe2++2OH- Fe(OH)2↓ Fe3++3OH- Fe(OH)3↓
    转
    化 化学方程式 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
     现象 沉淀由白色迅速变为 灰绿色,最终变为 红褐色

    　　二、铁盐和亚铁盐
    1.Fe3+、Fe2+的检验
    Fe3+ 溶液呈 红色;Fe2+ 溶液颜色 无变化 溶液变成 红色。

    　　2.Fe2+与Fe3+的转化
    (1)实验及现象
     
    溶液由棕黄色→ 浅绿色→溶液 无明显变化→溶液变成 红色。
    (2)反应的离子方程式
     2Fe3++Fe 3Fe2+, 2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-
    (3)结论
    Fe3+ Fe2+
    (4)铁盐的净水作用
    向混有少量泥沙的浑水中加入少量Fe2(SO4)3,浑水会变 澄清。
    三、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,其难溶于水。
    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,都有毒,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。
     
    1.能利用Fe2O3与水反应制取Fe(OH)3吗? Fe(OH)3能通过化合反应得到吗?
    【答案】不能,Fe2O3不溶于水,也不与水反应;可以通过化合反应得到Fe(OH)3,反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。
    2.Fe3O4与盐酸反应的产物是什么?写出反应的化学方程式。
    【答案】Fe3O4+8HCl FeCl2+2FeCl3+4H2O,由化学方程式可知,产物为FeCl2、FeCl3和H2O。
    3.Fe(OH)2是白色难溶物,为什么将FeSO4溶液与NaOH溶液混合后,很难看到白色沉淀?
    【答案】Fe(OH)2极易被空气中的O2氧化。
    4.配制FeSO4溶液时,为什么要往溶液中加入少量铁粉?
    【答案】配制FeSO4溶液时,溶液中的Fe2+易被氧化,加入铁粉后可防止Fe2+被氧化。
    探究:Fe(OH)2的制备
    1.欲使制取的Fe(OH)2保持长时间的白色,可采用如下实验装置和步骤来达到此目的。
     
    实验步骤:
    Ⅰ.向小烧杯中加入过量的还原铁粉,再加入煮沸后冷却的稀H2SO4,充分反应后制得FeSO4溶液。
    Ⅱ.向干净的具支试管中加入2~3 mL苯。
    Ⅲ.向苯中小心投入一粒绿豆大小的金属钠,塞上装有漏斗的单孔橡胶塞,并调节漏斗颈部末端使之接近试管底部。
    Ⅳ.将支管所连的导气管浸没在大烧杯的水中,用以液封。
    Ⅴ.用过滤法缓慢地向试管底部注入4~5 mL事先制备的FeSO4溶液。
    (1)盛有FeSO4溶液的烧杯中为什么要加入过量的还原铁粉?
    (2)试管中为什么要用苯液封?
    (3)试管中加入钠粒的作用有哪些?
    (4)写出试管中有关反应的离子方程式。
    【解析】本实验的目的是制备Fe(OH)2,但在制备过程中需注意一些问题:(1)Fe2+易被氧化成Fe3+,加入铁粉可防止被氧化;(2)Fe(OH)2极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3,因此需让Fe(OH)2隔绝空气。
    【答案】(1)防止FeSO4被氧化:2Fe3++Fe 3Fe2+。
    (2)使FeSO4溶液与空气隔绝,防止生成

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