第11課時鐵及其化合物學習目標：1．了解鐵單質的性質2．鐵的重要化合物的性質3．Fe2＋和Fe3＋的性質及檢驗重點：1．鐵鹽和亞鐵鹽的轉化2．Fe3＋的檢驗難點：1．制備Fe(OH)2的實驗2．Fe、Fe2＋、Fe3＋轉化關系模型溫故知新CO是一種無色、無味、有毒的可燃氣體污染物，具有還原性，可用于冶金工業。某興趣小組為探究其具有還原性，設計了如下實驗裝置。請回答以下有關問題：①CO氣體能使人中毒，其原因是。②實驗開始時，先通入CO一段時間后，再加熱，其原因是③實驗中圖A處玻璃管中發生的現象是，其化學反應方程式為。④實驗中圖B處發生的現象是，其化學反應方程式為。⑤該裝置中有一個明顯的缺陷，請指出改正方法。開啟新世界 人類早期使用的鐵，是來自于太空的隕鐵。在自然界中可以像隕鐵中的鐵那樣以單質形式存在，但主要是以＋2價，＋3價的化合物形式存在于礦石中，鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁居第四位。我國目前發現最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺出土的春秋初年秦國的銅柄鐵劍，這說明春秋初期我國已經掌握了冶鐵技術。戰國中期后，鐵制工具在社會生產中發揮了巨大作用。工業煉鐵的原理是用還原的方法把鐵從鐵石中提煉出來，你還記得煉鐵高爐內發生了化學反應嗎？【思考】單質鐵具有什么性質？ 單質鐵具有________性和___________。鐵能導電，但其導電性不如銅和鋁。鐵能被________吸引。鐵的化學性質比較活潑，它能與許多物質發生化學反應。 寫出下列離子方程式： 1．鐵和稀硫酸：______________________________________； 2．鐵在氧氣中燃燒：____________________________________； 3．鐵在氯氣中燃燒：____________________________________； 4．鐵和硫酸銅反應：____________________________________。根據上面4個離子方程式可以看出：在一定條件下，鐵作為_________劑能與非金屬單質、酸、鹽溶液反應。鐵與氧化性較弱的氧化劑反應，鐵原子失去____個電子生成_____價鐵的化合物；鐵與氧化鋅較強的氧化劑反應，鐵原子失去_____原子，生成______價鐵的化合物。Fe—2e—→Fe2＋Fe—3e—→Fe3＋【練習1】下列物質中，不能由金屬跟非金屬單質直接化合得到的是A．

Na2O2

B．

NaCl

C．

FeCl2

D．

Fe3O4【思考】金屬活動性順序中，K、Ca、Na常溫下能與水發生反應，Mg在熱水中也能和水反應，那么鐵在什么情況下能和水蒸氣發生反應？ 在鋼鐵廠的生產中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具前，模具必須進行充分的干燥處理，不能留水。這是為什么呢？ [實驗猜想]鐵在高溫下能與水蒸氣發生反應。 [設計實驗]利用酒精燈加熱水，提供水蒸氣，水蒸氣與鐵粉混合用酒精噴燈進行加熱，如果產生氣體，將產生的氣體收集研究。 [實驗裝置] A B C D [實驗步驟] 1．檢查__________，放入藥品； 2．點燃_____處的酒精燈/酒精噴燈，再點燃_____處的酒精燈/酒精噴燈。 3．一段時間后，取下試管中收集的氣體，用拇指堵住試管口，靠近酒精燈火焰，移開拇指。 [實驗現象]試管中的氣體具有可燃性，點燃有爆鳴聲；玻璃管內紅熱的鐵變化黑色，黑色固體具有磁性。 [實驗結論]鐵在高溫下與水蒸氣反應有可燃性氣體生成，鐵變成了四氧化三鐵。化學方程式： [反思與交流]有的同學認為這套裝置過于復雜，簡化為下圖 改進裝置中各組成的作用是什么？【練習2】下列反應中，屬于置換反應的是A．鐵和氧氣反應 B．氫氧化鐵與稀硝酸溶液反應C．氯化亞鐵溶液中通入氯氣 D．鐵與水蒸氣反應【思考】鐵常見的氧化物有哪些？有什么性質？ 根據化合價及初中知識，可以看出鐵的氧化物有三種： 氧化亞鐵是一種_______色粉末，不穩定，在空氣里受熱，能迅速被氧化成______________； 氧化鐵，即三氧化二鐵是一種____________色粉末，俗稱________，常做__________、__________、__________等的紅色顏料； 四氧化三鐵是一種復雜的化合物，是具有磁性的_______色晶體，俗稱______________。 鐵的氧化物都不溶于水，也不能和水反應。 FeO和Fe2O3都是堿性氧化物，他們都能與酸反應，寫出兩種氧化物和酸反應的離子方程式：【練習3】元素的價類二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價為縱坐標，以物質的類別為橫坐標所繪制的二維平面圖像。圖中為鐵元素的價類二維圖，其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系，下列說法正確的是A．轉化①可以通過鐵與高溫水蒸氣的反應來實現B．加熱Fe(OH)3發生轉化⑥，Fe2O3具有磁性C．由圖可預測：高鐵酸鹽（FeO2—4）具有強氧化性D．

FeO是一種黑色粉末，不穩定在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe2O3【思考】鐵的氫氧化物有兩種，分別是什么性質？【實驗1】在兩支試管中分別加入少量的FeCl3和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。觀察現象。 Fe(OH)3 Fe(OH)2【實驗現象】FeCl3和NaOH反應，迅速生成紅褐色沉淀，一段時間后不變化；FeCl2和NaOH反應，迅速生成白色絮狀沉淀，白色沉淀迅速變為灰綠色，一段時間后有紅褐色沉淀生成。 上述反應的化學方程式：【思考】為什么白色的氫氧化亞鐵會有這些變化？ 亞鐵化合物不穩定，容易空氣中的氧氣被氧化成三價鐵，化學方程式：_________________________。【思考】氫氧化亞鐵易被氧化，實驗室如何制備氫氧化亞鐵？方法：將硫酸亞鐵置于試管中，在硫酸亞鐵溶液上滴一層石蠟油或煤油。用長膠頭滴管吸適量煮沸后的氫氧化鈉溶液，將滴管下端伸入液面以下，擠入氫氧化鈉溶液。石蠟油或煤油的作用是___________________，氫氧化鈉溶液需要煮沸的原因是____________________。Fe(OH)3【實驗2】加熱Fe(OH)Fe(OH)3【實驗現象】氫氧化鐵變為紅褐色粉末，試管口有水滴出現。化學方程式為：____________________________。Fe(OH)2和Fe(OH)3從物質的分類來看，都屬于____________，所以都能和______反應生成鹽和水，寫出兩者與稀鹽酸的化學方程式________________________，________________________。【練習4】下列離子方程式書寫錯誤的是A．鐵與稀硫酸反應：Fe＋6H＋===Fe3＋＋3H2↑B．氧化鈉溶于水：Na2O＋H2O=2Na＋＋2OH—C．FeSO4溶液在空氣中變質：12Fe2＋＋3O2＋6H2O=8Fe3＋＋4Fe(OH)3D．在強堿性溶液中NaClO與Fe(OH)3反應生成Na2FeO4：3ClO—＋2Fe(OH)3＋4OH—=2FeO2—4＋3Cl—＋5H2O【思考】Fe2(SO4)3、FeCl3是常見的鐵鹽，FeCl2、FeSO4是常見的亞鐵鹽，通過剛才的學習我們知道，亞鐵不穩定，容易被氧化生成Fe3＋，被氧化后的亞鐵鹽開始變質，我們要怎樣才能知道亞鐵鹽變質呢？【實驗3】在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入幾滴KSCN溶液，觀察現象。將氯氣通入FeCl2（或滴加新制氯水），觀察現象。向FeCl3溶液中加入過量鐵粉，觀察現象。Fe3＋與KSCN溶液反應生成的紅色物質不是沉淀，是一種絡合物；Fe2＋可以使用K3[Fe(CN)Fe3＋與KSCN溶液反應生成的紅色物質不是沉淀，是一種絡合物；Fe2＋可以使用K3[Fe(CN)6]檢驗，現象為出現藍色沉淀。【分析】Fe3＋能使和KSCN反應出現（血）紅色，Fe2＋無明顯變化。當FeCl2中通入氯氣（或滴加新制氯水）后，Fe2＋被氧化成了Fe3＋，出現溶液變為（血）紅色。向FeCl3溶液中加入過量鐵粉后，Fe3＋被還原成了Fe2＋。 所以鑒別FeCl2溶液是否開始變質可以使用KSCN溶液檢驗。【思考】上述實驗說明FeCl3溶液中的Fe3＋被鐵粉_______成Fe2＋，Fe2＋由被Cl2_________成Fe3＋，寫出兩個反應的離子方程式________________________，_____________________。Fe、FeSO4、Fe2(SO4)3三種物質中，可以做還原劑的是___________，可以做氧化劑的是_____________，既能做氧化劑也能做還原劑的是_______________。完成下圖的“鐵三角”，并寫出相關離子方程式。 Fe②③④① 鐵三角②③④①⑤⑤⑥ Fe2＋ Fe3＋⑥________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【思考】Fe3＋具有氧化性，在生產中哪些地方可以用到呢？ FeCl3溶液常用于蝕刻銅板，化學方程式為____________________________。【練習5】向一定量的Fe、Fe2O3、FeO的混合物中加入100mL1mol·L—1的鹽酸，恰好使混合物完全反應溶解，放出4．48mL(標準狀況)氣體。所得溶液中，加入KSCN溶液無紅色出現，那么用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，得到鐵的質量為 A．11．2g B．5．6g C．2．8g D．無法計算【練習6】蘋果汁是人們喜愛的飲料，由于此飲料中含有Fe2＋，在空氣中易轉變為Fe3＋。若榨汁時加入維生素C，可有效防止這種現象的發生。這說明維生素C具有A．還原性 B．氧化性 C．堿性 D．酸性課堂練習1．下列有關物質及成分、性質和用途都正確的是（

）選項物質及成分性質用途A小蘇打(Na2CO3)與酸反應產生二氧化碳作發酵粉B胃舒平[Al(OH)3]與酸發生中和反應做胃酸中和劑C磁性氧化鐵(Fe2O3)難溶于水，顏色為紅色制造紅色涂料D藍礬(CuSO4·5H2O)藍色檢驗水蒸氣2．向盛有Fe2(SO4)3溶液的試管中滴入幾滴KSCN溶液后，溶液呈A．

無色 B．

黃色 C．

紅色 D．

淺綠色3．除去FeCl3溶液中的少量FeCl2雜質，可向其中加入適量的A．

Fe

B．

氯水

C．

KSCN溶液

D．

硝酸4．把鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解，溶液質量增加，但沒有氣體放出的是A．

硝酸銀溶液 B．

硫酸銅溶液 C．

稀硫酸 D．

硫酸鐵溶液5．下列說法中正確的是A．鋁粉與氧化鎂混合共熱能冶煉出鎂B．FeCl2只能通過置換反應生成，FeCl3只能通過化合反應生成C．Fe3O4中鐵元素的化合價為＋2，＋3價，故Fe3O4為混合物D．等質量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應，在相同條件下Na2CO3產生的CO2體積小6．下列物質長期露置在空氣中其成分不發生變化的是（

）A．

Na2O2

B．

氯水

C．

Na2CO3

D．

Fe(OH)27．下列各組物質反應后，滴入溶液，顯紅色的是①Fe、稀鹽酸；②FeCl2溶液和Cl2；③Fe、CuSO4溶液；④Fe2O3、稀硫酸A．②④ B．①② C．③④ D．①④8．檢驗某加碘食鹽中是否含有，取相同食鹽樣品進行如表所示實驗。實驗①實驗②實驗③振蕩，溶液迅速變為藍色振蕩，一段時間后溶液變為淺藍色振蕩，溶液變為淺黃色(已知：KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O)下列說法正確的是A．僅由實驗①就能證明食鹽樣品中存在KIO3B．實驗③能證明食鹽樣品中不存在KIO3C．實驗②中發生反應的離子方程式4I—+O2+4H+=2I2+2H2OD．以上實驗說明離子的還原性：I—＞Fe2+9．閱讀下面科普信息，回答問題：一個體重50kg的健康人含鐵2g，這2g鐵在人體中以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。亞鐵離子易被吸收，給貧血者補充鐵時，應給予含亞鐵離子的亞鐵鹽，如硫酸亞鐵。服用維生素C，可使食物中的鐵離子還原成亞鐵離子，有利于鐵的吸收。（1）以下為常見的鐵元素的幾種微粒，其中既有氧化性又有還原性的是____A．Fe B．Fe2＋ C．Fe3＋（2）工業鹽的主要成分是NaNO2，曾多次發生過因誤食NaNO2而中毒的事件，其原因是NaNO2把人體內的Fe2＋轉化為Fe3＋而失去與O2結合的能力，這說明NaNO2具有________性。下列不能實現上述轉化的物質是_________A．Cl2 B．O2 C．FeCl3 D．KMnO4(H＋)（3）工業鹽中毒后，可服用維生素C來緩解中毒狀況，這說明維生素C具有__________性。（4）在Fe＋4HNO3（稀）=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O的反應中，HNO3表現了_________和________性。10．某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質。回答下列問題：（1）分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0．1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是________。（2）甲組同學取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為________。（3）乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0．5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_____________________。能力提升1．下列關于鐵的敘述中錯誤的是A．純凈的鐵是光亮的銀白色金屬B．鐵能被磁體吸引C．鐵是地殼中含量最多的金屬元素D．鐵具有延展性和導熱性,可制作炊具2．欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量雜質，應選用的試劑是A．氨水 B．鋁粉C．鐵粉 D．NaOH溶液3．下列各組物質相互反應后，再向得到的溶液中滴入KSCN溶液，溶液變成紅色的是A．新制氯水和氯化亞鐵溶液B．鐵屑和氯化銅溶液C．鐵屑和過量稀硫酸D．過量鐵屑和氯化鐵溶液4．向下列物質中滴加NaOH溶液產生白色絮狀沉淀，并迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的是A．FeSO4 B．Na2SO4C．FeCl3 D．KCl5．已知由FeO、Fe2O3、Fe3O4組成的混合物中，鐵與氧的質量比為21：8，則混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三種物質的物質的量之比為A．2：3：5 B．1：1：3C．2：5：3 D．1：2：36．某興趣小組進行某補血劑中鐵元素含量的測定實驗流程如下：eq\x(\a\al(補血劑,10片))eq\o(→,\s\up7(研磨),\s\do5(①))eq\o(→,\s\up7(硫酸),\s\do5(過濾))eq\x(濾液)eq\o(→,\s\up7(H2O2))eq\o(→,\s\up7(過量氨水),\s\do5(②))eq\x(\a\al(紅褐色,懸濁液))eq\o(→,\s\up7(多步操作),\s\do5(③))eq\x(氧化鐵固體wg)下列說法不正確的是A．步驟①研磨時研杵應保持垂直，小心壓碎B．步驟②加入氨水的作用是將Fe2＋完全沉淀C．步驟③多步操作