人教版 (2019)必修 第一册铁及其化合物的性质学案设计

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◆实验仪器
试管、胶头滴管。
◆实验药品
CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。
◆实验步骤
1．铁单质的还原性
在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿，取出铁丝，观察到的现象是铁丝表面 。化学方程式： 。
2．铁盐的氧化性
(1)取3 mL FeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察到的现象是铜片 ，溶液 ，化学方程式： 。
(2)在一支盛有3 mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，观察到的现象是溶液 ，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液 ，离子方程式： 。
3．亚铁盐的氧化性和还原性
(1)取3 mL FeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察到的现象是溶液 ，化学方程式： 。
(2)在一支试管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液紫红色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液变红色，化学方程式：
、 。
4．铁离子的检验
(1)在一支试管中加入2 mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液 。
(2)在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，溶液 ，再滴加几滴KSCN溶液，溶液 。化学方程式： 。
◆问题和讨论
1．根据以上的实验及所学的知识，以铁屑为原料，制备硫酸亚铁溶液时应该注意什么？

2．若向FeCl3稀溶液中加入过量锌粉，溶液中存在的阳离子是哪种金属离子？原因是什么？

3．由以上实验思考检验Fe2(SO4)3溶液中是否有杂质FeSO4的方法？

1．铁元素的“价—类”二维图
2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3、FeO是 氧化物，写出分别溶于稀硫酸的离子方程式：
；
。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，写出分别溶于稀盐酸的离子方程式：
；
。
(3)FeCl2、Fe2(SO4)3都属于盐，能和碱发生反应生成氢氧化物沉淀：
如：FeCl2＋2NaOH=== ；
Fe2(SO4)3＋6NH3·H2O=== 。
3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3具有 ，可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2。
(2)Fe2＋→Fe3＋：Fe2＋具有一定的 ，要使Fe2＋转化为Fe3＋，需要氧化性更强的氧化剂。能将Fe2＋氧化为Fe3＋的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液、浓硫酸(或硝酸)等。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，
5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
(3)Fe3＋→Fe2＋：Fe3＋具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3＋还原为Fe2＋的还原剂有Fe、Cu、I－等。
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋， (用于腐蚀印刷电路板)。
实践应用
1．判断正误
(1)FeCl2不能通过化合反应制得( )
(2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现( )
(3)不同价态含铁物质间的转化必须通过氧化还原反应实现( )
(4)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得( )
(5)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不含有Fe2＋和Mg2＋( )

2．物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法不正确的是( )
A．物质A与不同的氧化剂反应可能得到不同价态的含铁化合物
B．通过化合反应和置换反应都能生成Fe3O4
C．从物质类别来看，物质B属于碱性氧化物，能与水反应生成物质C
D．从元素价态来看，Fe2＋既具有氧化性又具有还原性

基础达标
一、单选题
1．（24-25高一下·江苏扬州·期末）铁粉可用于食品保存时的抗氧化剂，这主要是因为铁粉
A．黑色固体B．能被磁铁吸引
C．活性强，易与O2反应D．密度较大

2．（24-25高一上·辽宁辽阳·期末）下列说法错误的是
A．铁与水蒸气在高温下反应生成和
B．为碱性氧化物
C．用溶液蚀刻铜电路板，涉及氧化还原反应
D．向水中加入或通入，均有气体生成
3．铁有价和价两种价态，下列有关反应不涉及铁元素价态变化的是
A．用铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质
B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．氢氧化铁受热分解
4．（24-25高一下·河北邢台·期末）下列与铁及其化合物相关的实验不能达到目的的是
A．AB．BC．CD．D
5．（24-25高一下·山西·期末）下列离子方程式书写正确的是
A．向溶液中滴加少量盐酸：
B．向溶液中通入少量：
C．将Na投入溶液中：
D．向溶液中加入少量溶液：
6．（24-25高一下·江苏扬州·期中）下列说法不正确的是
A．铝热反应可冶炼钒、铬等熔点高的金属
B．生铁的熔点比纯铁的熔点低
C．实验室保存硫酸亚铁溶液时需加少量铁粉
D．常温下铁罐用来盛放浓硝酸，说明Fe与冷的浓硝酸不反应
7．（2024高三·全国·专题练习）铝及其化合物具有重要应用。下列说法正确的是
A．铝合金硬度低，可用于航空工业
B．熔点高，可用于电解冶炼铝
C．有弱碱性，可用于治疗胃酸过多
D．易溶于水，可用于净水
8．（24-25·浙江舟山·期末）化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是
A．苯甲酸钠可作为食品防腐剂
B．储存和释放氢气用的储氢合金是金属材料，储氢后氢以化合态存在
C．高碳钢硬而脆，可用作制造钢板、钢丝和钢管
D．厨卫管道常因留有油脂、毛发、菜渣造成堵塞，可以用固体管道疏通剂(主要成分为NaOH和Al)疏通
9．（24-25高一下·福建龙岩·期末）铝土矿主要成分是氧化铝、氧化铁、二氧化硅等。从铝土矿中提炼氧化铝的流程如下：
下列说法正确的是
A．“滤渣”的主要成分是氢氧化铁B．“滤液Ⅰ”可能大量存在的离子有、、
C．“气体A”是二氧化碳D．整个流程中铝元素的化合价没有发生改变
10．用铁泥（主要成分为和少量）制备超顺磁性（平均直径）纳米的流程示意图如下：
下列说法错误的是
A．反应①和反应②发生的反应有三种基本反应类型
B．滤液B中阳离子主要是
C．步骤④中，反应完成后剩余的需除去
D．步骤⑤中，可以用滤纸和漏斗直接过滤分离纳米
综合应用
11．（24-25高一下·北京·期末）用KSCN溶液和溶液探究的还原性时出现异常现象，实验如下：
下列说法不正确的是
A．对比①③，可判定酸性条件下可氧化
B．实验②中发生的氧化还原反应有两种
C．②中红色溶液中含有胶体
D．③中发生的氧化还原反应为：
12．下列说法错误的是
A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在
B．Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物不相同
C．常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸
D．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
13．下列叙述不正确的是
A．浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸
B．工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与高温下会反应
C．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的
D．铁锈的主要成分可表示为
14．（24-25高一上·四川攀枝花·阶段练习）既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的物质是
①Al(OH)3 ②Al2O3 ③Al ④NaHCO3 ⑤Mg(OH)2
A．①②③④⑤B．①②③④C．①②③D．①②④⑤
15．化学促进了科技进步和社会发展，下列有关说法正确的是
A．光纤到户是实现国家信息化、数字化的关键步骤，光纤主要成分为硅
B．中国空间站“天和核心舱”电推进系统中所用的特种陶瓷属于硅酸盐化合物
C．哈尔滨亚冬会速滑竞赛服使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，属于天然有机高分子材料
D．大型客机使用了大量先进复合材料、铝锂合金等，铝锂合金可减轻机身自重
16．（24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习）《天工开物·五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是
A．生铁和纯铁相比，硬度更大B．熟铁和纯铁相比，熔点更低
C．炒铁是为了提高铁水中的碳含量D．生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差
拓展培优
17．（24-25高一下·四川德阳·期末）在医学上常用作补血剂。工业上用硫铁矿烧渣(主要成分为含少量等杂质)制备的一种流程如下：
下列说法正确的是
A．第一次过滤的滤渣主要成分为
B．为得到纯净的产品，加入的“试剂1”为、“试剂2”为Fe
C．第二次过滤的滤液中主要阴离子有
D．“操作a”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
18．（24-25高一下·广东云浮·期末）镁、铝或铁的部分“价-类”二维图如图所示，下列叙述错误的是
A．若a为铝，铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应均产生，则d能与NaOH反应生成e
B．若a为铁，铁在氧气中燃烧火星四射，产生黑色固体，则c在空气中能稳定存在
C．若a为镁，则在空气中灼烧c可以生成b
D．若强磁铁能吸附a粉末，则均能与稀硝酸反应生成e
19．（24-25高一上·北京朝阳·期末）向两支试管中分别加入少量NaOH溶液和盐酸，然后放入铝片未除去表面的氧化膜。开始时两支试管均没有明显现象，一段时间后均产生气泡。下列说法不正确的是
A．实验表明，铝片表面的是两性氧化物
B．氧化铝与盐酸的反应：
C．铝片与NaOH溶液的反应
D．若两支试管中与Al反应的时，Al失电子的物质的量相等
20．（24-25高一上·广东·期末）现有、、稀盐酸和稀硫酸，利用上述物质制取溶液和溶液并进行实验。回答下列问题：
(1)和在加热条件下反应生成 (填化学式，下同)，和稀硫酸反应生成 。
(2)探究的氧化性。取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。
(3)为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，其中实验设计不合理或预测实验现象错误的是 (填序号)。
(4)利用溶液制备胶体。通过 (方法)可以证明所得溶液属于胶体。
(5)将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的和浓度相等，则已反应的与未反应的的物质的量之比是 。
(6)探究的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。
(7)为了更清楚地观察生成的现象，将溶液与溶液混合的正确操作是 (填选项字母)。
A． B． C．
教学目标
1．认识铁及其化合物的重要化学性质。
2．学会铁离子的检验方法。
3．认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。
重点和难点
重点：铁及其化合物的重要化学性质
难点：不同价态铁元素的物质间的相互转化
A．制备并观察沉淀
B．检验溶液中是否含有
C．检验未知溶液中是否存在
D．验证与的反应并收集气体
实验
①
②
③
操作和试剂
现象
溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成(经检验为)。取褪色后溶液，滴加盐酸和溶液，产生白色沉淀。
溶液变红且不褪色，有气体生成(经检验为)，经检验有丁达尔效应。
溶液变红且不褪色，滴加盐酸和溶液，无白色沉淀，经检验无丁达尔效应。