高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题9 金属与人类文明第二单元 探究铁及其化合物的转化备课课件ppt

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题9 金属与人类文明第二单元 探究铁及其化合物的转化备课课件ppt，共58页。PPT课件主要包含了图说考点，基础知识，技能素养，课堂检测，烧杯和玻璃棒，Cu和Fe，答案B，答案D，溶液变成蓝色，答案A等内容，欢迎下载使用。
新课程标准1．能依据铁及其化合物的性质提出不同物质间转化的思路。2．掌握Fe3＋、Fe2＋的相互转化及Fe3＋的检验方法。学业质量水平合格性要求1.能书写铁及化合物相互转化的化学方程式及离子方程式，并能提出不同物质之间转化思路。(水平1)2．能设计简单实验探究Fe3＋、Fe2＋的性质和变化规律，并基于实验得出结论。(水平2)等级性要求能列举Fe2＋、Fe3＋的检验方法，能设计有关铁的相关化合物转化、分离、提纯、性质应用等的综合实验方案。
[新知预习]一、FeCl3制备和Fe3＋检验的合理选择1．物质转化的基本思维程序
2．氯化铁的制备Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，与Cl2的量无关
Fe与O2反应的产物因反应条件的差异而不同，Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4
学科提炼物质制备反应路线的选择实际制备物质时，必须根据反应原料、反应条件、反应步聚、产物要求、反应装置、环境保护、生产成本等因素进行综合判断，选择合适、可控的反应路径。
3.Fe3＋的检验方法加入的碱量较多，现象易受到干扰，反应的灵敏度和精确性都不高
所需试剂用量少，现象明显，灵敏度高不是沉淀　　 注意Fe(SCN)3
☞学而思某工厂利用废弃的盐酸和铁屑为原料制备FeCl3时，有两种路线：①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，4FeCl2＋O2＋4HCl===4FeCl3＋2H2O，从环保和经济的角度，哪一路线更合适？
提示：②中用氧气代替了①中的氯气，降低了生产成本且对环境无污染，故②更合适。
二、Fe2＋、Fe3＋的相互转化的合理选择1．铁及其化合物的性质实验
特别提醒Fe3＋和Fe2＋的相互转化的应用1．配制含Fe2＋的溶液时，常向溶液中加入少量铁粉，防止溶液中的Fe2＋被氧化为Fe3＋。2．废水处理：为除去废水中的Fe2＋，常先将废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋(如通入氯气)，再调节溶液的pH，使Fe3＋转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀析出。反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
2.Fe3＋与Cu反应的实验探究
3.从氧化还原角度分析“铁三角”之间的转化
(1)Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价
反应的方程式或离子方程式
(2)Fe2＋既有氧化性又有还原性
(3)Fe3＋具有氧化性，可被还原为＋2价或0价
☞学而思(1)如何除去FeCl3溶液中的Fe2＋？(2)在配制含Fe2＋的溶液时，为防止溶液中的Fe2＋被氧化，可以采取什么措施？为什么？
提示：(1)向溶液中通入适量Cl2，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(2)在配制含Fe2＋的溶液时，向溶液中加入少量铁粉，目的是使被氧气氧化形成的Fe3＋还原为Fe2＋。
(3)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀铜板上的铜箔，制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，处理流程如下：
回答下列问题：①FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理为____________________(填离子方程式)。②反应1和反应2是否都发生了氧化还原反应？________(填“是”或“否”)。③实验室中进行操作1时，用到的主要玻璃仪器有________________。④滤渣a的主要成分是________。物质X可以选择酸性高锰酸钾溶液吗？若可以，试分析原因；若不可以请分析原因并选择合适的X试剂。___________________________________________________________
2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋
不可以，原因是若选用酸性KMnO4溶液，会引入新的杂质，可以用新制的氯水
[即时自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)Fe是较活泼的金属，它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3。(　　)(2)FeCl3不能通过化合反应制得。(　　)(3)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变血红色，检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质。(　　)(4)将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2。(　　)(5)不同价态的含铁物质间转化必须通过氧化还原反应实现。(　　)(6)FeCl3溶液可用于铜制印刷线路板制作，是因为FeCl3能从含Cu2＋的溶液中置换出铜。(　　)(7)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2。(　　)
2．下列离子方程式正确的是(　　)A．将氨水滴入到FeCl3溶液中Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓B．氧化铁与盐酸反应Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OC．向FeCl3溶液中加入铁粉Fe＋Fe3＋===2Fe2＋D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
解析：A项在书写离子方程式时，弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式；C项离子方程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；D项只符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
3．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是(　　)①过量的Fe和Cl2反应　②Fe与过量稀硫酸反应　③FeCl2溶液中通入少量Cl2　④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A．① B．①③C．①②③ D．全部
解析：①中的Cl2能将铁氧化为＋3价。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2＋。③在溶液中Fe2＋被Cl2氧化生成Fe3＋。④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
4．有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是(　　)A．盐酸 B．烧碱溶液C．氨水 D．KSCN溶液
解析：将过量NaOH溶液分别加入上述几种溶液，无明显现象的是NaCl，生成白色沉淀且迅速变成灰绿色最后变成为红褐色的是FeCl2，生成红褐色沉淀的是FeCl3，生成白色沉淀不溶解的是MgCl2，生成白色沉淀又溶解的是AlCl3，而氨水虽然能区分出NaCl、FeCl2、FeCl3，但不能将MgCl2与AlCl3区分开。
5．下列物质的颜色和性质或用途对应正确的是(　　)A.①④⑤ B．②③C.①②③④⑤ D．①③
解析：Fe(OH)2为白色；Fe2＋具有较强的还原性，Fe3＋具有较强的氧化性。
6．现有FeCl2和FeCl3的混合溶液，利用此溶液进行下面的实验。请回答下列问题：(1)探究Fe3＋的氧化性：取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉-KI溶液，反应现象为_____________，离子方程式为___________________。(2)探究Fe2＋的还原性：取适量溶液于试管中，滴加少量酸性KMnO4溶液，反应现象为____________________，反应的离子方程式为_____________________________________。
2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋
酸性KMnO4溶液褪色
(3)制取FeCl3溶液：取适量溶液于试管中，向该溶液中加入稍过量________(填试剂名称)，离子方程式为________________________。(4)制取FeCl2溶液：取适量溶液于试管中，向该溶液中加入稍过量_______ (填试剂名称)，离子方程式为______________________。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
解析：(3)因为溶液中含FeCl2、FeCl3，向该溶液中加入稍过量氯水即可把FeCl2转化为FeCl3，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(4)向溶液中加入稍过量铁粉可把Fe3＋完全转化为Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
例1 下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是(　　)
例2 已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式：A：__________；C：________；F：________；G：________。(2)检验D中阳离子的方法为_________________________________________________________。(3)保存C溶液时要加固体A的原因是____________________。(4)写出下列转化的离子方程式：①D→C：_________________；②C→D：__________________________。(5)写出E→F的化学方程式：____________________________。
取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变血红色，证明含Fe3＋
防止Fe2＋被O2氧化
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
关键能力　归纳提升除杂问题
1．随着人们生活节奏加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是(　　)A．无水硫酸铜 B．硫酸亚铁C．食盐 D．生石灰
3．某化学小组为验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化，进行如下实验。(　　)下列分析错误的是(　　)A．解释现象ⅰ的反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋B．实验②与③可以调换顺序C．溶液变成血红色涉及反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3D．氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋
解析：向FeCl3溶液中加入过量铁粉，Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋，溶液由棕黄色变为浅绿色，A项正确；先加氯水，再加KSCN溶液，溶液变成血红色，不能排除Fe3＋的影响，故无法检验Fe2＋，B项错误；滴加氯水后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，C项正确；由反应方程式可知，氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋，D项正确。
5．下列说法正确的是(　　)A．Fe3＋的水溶液呈红褐色，Fe2＋的水溶液呈浅绿色B．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性C．向Fe3＋的溶液中滴入含KSCN的溶液，立即出现血红色沉淀D．铁粉可以和水蒸气在高温下反应生成Fe2O3
6．已知下述三个实验均能发生化学反应：下列判断正确的是(　　)A．实验①中铁钉只作还原剂B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性C．实验③中发生的是置换反应D．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋
解析：实验①中铁钉作还原剂，氧化性Cu2＋＞Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性，实验③中反应为：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2不是置换反应，分析可知，氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，综上可知氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，故A正确，B、C、D错误。
7．将金属铁、铜投入FeCl3溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是(　　)
解析： 对各选项的分析如表所示：
8．已知2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2＋和Fe3＋浓度相等，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比是(　　)A．2∶3　　B．3∶2　　C．1∶2　　D．1∶1
解析：设原溶液中Fe3＋的物质的量为a ml，已反应的Fe3＋为x ml，则生成的Fe2＋为1.5x ml，有a－x＝1.5x，即x＝0.4a，故已反应的Fe3＋与未反应的Fe3＋的物质的量之比为0.4a∶0.6a＝2∶3，正确选项是A。
9．(1)把氯化亚铁水溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，而不引进金属离子或其他原溶液中不含有的阴离子，所用的两种方法的离子方程式分别为①________________________________；②________________________________。(2)在装有固体A的试管中加入水，此时A未溶解，但加入一定量的无色溶液B，A逐渐溶解，并有气体生成，溶液变为浅绿色，将空气通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深，请填写下列空白：①B的化学式是_________________。②A加入无色溶液B后才溶解，其理由是___________________________________________。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
H2SO4(合理即可)
Fe与水常温下不反应，滴入硫酸后，硫酸使Fe溶解
10．铁在一定条件下的反应如图所示。请回答下列问题：