高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物精品导学案及答案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物精品导学案及答案，共9页。学案主要包含了铁的氢氧化物的制备与性质，亚铁盐和铁盐等内容，欢迎下载使用。






















核心知识点一：


一、铁的氢氧化物的制备与性质


1. 铁的氢氧化物的制备


2. 氢氧化铁和氢氧化亚铁都为不溶性碱，由此可推测它们具有的性质是


（1）都能与酸反应生成相应的盐和水，它们分别与盐酸反应的离子方程式是①Fe（OH）3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O，②Fe（OH）2＋2H＋＝Fe2＋＋2H2O。


（2）不稳定，受热易分解，其化学方程式分别为


①Fe（OH）3：2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O，


②Fe（OH）2：Fe（OH）2FeO＋H2O。


【归纳总结】


铁的氢氧化物的性质及制取


（1）氢氧化铁和氢氧化亚铁的物质类别是不溶性碱，其主要化学性质为都能与酸反应生成盐和水，不稳定，受热易分解。


（2）铁的氢氧化物的制取方法是相应盐和碱反应，制取氢氧化亚铁时，常得到红褐色沉淀是因为Fe（OH）2极易被空气中的O2氧化成Fe（OH）3，所以为了防止NaOH溶液加入时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入到FeSO4液面下，再挤出NaOH溶液。





核心知识点二


二、亚铁盐和铁盐


1. 亚铁盐和铁盐的性质


（1）亚铁盐


含有Fe2＋的溶液，呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。


①氧化性：


Fe2＋与Zn反应的离子方程式：Zn＋Fe2＋＝Fe＋Zn2＋。


②还原性：


Fe2＋与Cl2反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－。


Fe2＋在酸性条件下被H2O2氧化的反应的离子方程式：


2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O。


【注意】Fe2＋与MnO、NO （H＋） 、ClO－等因发生氧化还原反应而不共存。Fe2＋与OH－、S2－、CO等因发生沉淀反应而不共存。


（2）铁盐


①氧化性：含Fe3＋的溶液，呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。Fe3＋与Cu、I－反应的离子方程式：2Fe3＋＋Cu＝Cu2＋＋2Fe2＋，2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2。


②特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成血红色。


③FeCl3将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe（OH）3（胶体）＋3HCl。Fe3＋与S2－、HS－、I－、SO等还原性离子因发生氧化还原反应而不能共存，Fe3＋与SCN－因发生络合反应而不共存，Fe3＋与OH－因发生沉淀反应而不共存。


（3）Fe、Fe2＋、Fe3＋三者之间的相互转化关系





2. Fe2＋、Fe3＋的检验


（1）Fe2＋的检验


①样品溶液无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋


②样品溶液白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋


（2）Fe3＋的检验


①样品溶液溶液变红色，证明含有Fe3＋


②样品溶液产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在


（3）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验


【eq \a\vs4\al(微点拨)】


（1）检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中（新制氯水可能氧化SCN－）。


（2）Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋（Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰）。


3. 亚铁盐和铁盐溶液的配制与保存方法











核心知识点一：





1. 下列各图示中能较长时间看到氢氧化亚铁白色沉淀的是（ ）











A. ①②③④⑤


B. ①②⑤


C. ①②③④


D. ②④⑤


【考点】氢氧化亚铁的制备


【答案】B


【解析】要较长时间保存氢氧化亚铁沉淀，必须在制取过程中尽可能减少和空气接触，防止氧化。①盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入溶液中，能减少与氧气接触；溶液中加入铁粉，可将氧化形成的铁盐重新还原为亚铁盐，符合题意。②打开止水夹，铁与稀硫酸生成氢气，能排出装置中的空气，并作亚铁盐的保护气；关闭止水夹时，左管中积聚的氢气将亚铁盐溶液压入B中，与碱反应生成氢氧化亚铁，符合题意。③滴加的氢氧化钠溶液会带进空气，加速氢氧化亚铁的氧化，不符合题意。④能有效避免混合过程中带进氧气，但溶液仍与空气有接触，生成的氢氧化亚铁久置时还能被氧化，不合题意。⑤能有效避免混合过程中带进氧气，且加入的有机物作隔离层，不和空气接触，留存时间就长，符合题意。








2. 关于氢氧化铁和氢氧化亚铁的下列叙述中错误的是（ ）


A. 都是不溶于水的固体


B. 都能与酸反应生成盐和水


C. 不稳定，受热都能分解


D. 在空气中都容易被氧化


【考点】氢氧化铁和氢氧化亚铁的性质


【答案】D


【解析】氢氧化铁和氢氧化亚铁都不溶于水，都能与酸反应生成盐和水，受热都能分解生成相应的氧化物和水；氢氧化亚铁具有还原性，在空气中易被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁在空气中不能被氧化。





核心知识点二：





1. 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＋＋3H2O


C. 向FeCl3溶液中加入铁粉：Fe＋Fe3＋＝2Fe2＋


D. 向氯化亚铁溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2＝Fe3＋＋2Cl－


【考点】与铁及其化合物相关离子方程式的考查


【答案】B


【解析】弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式，A错误；离子方程式中除遵循原子守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋，C错误。只符合原子守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，D错误。








2. 为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2＋杂质，先加入合适的氧化剂使Fe2＋氧化为Fe3＋，下列物质中最好选用（ ）


A. H2O2溶液


B. KMnO4溶液


C. 氯水


D. HNO3溶液


【考点】铁离子和亚铁离子之间的氧化还原反应


【答案】A


【解析】A项，H2O2＋2Fe2＋＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O，不会引入杂质；B、C和D选项，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，但引入新的杂质，故只选A。








（答题时间：25分钟）


一、选择题：本题包括12小题，每小题4分，共48分。


1. 将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是（ ）


A. FeOB. Fe2O3C. Fe3O4D. Fe2（SO4）3


2. 向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是（ ）


A. 该溶液中一定含有SCN－


B. 氧化性：Cl2>Fe3＋


C. Fe2＋与SCN－能形成红色物质


D. Fe2＋被氧化为Fe3＋


3. 把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中，充分反应后加入KSCN不显红色，下列情况不能成立的是（ ）


A. 铁不剩余，Cu剩余


B. 铁、铜均剩余


C. 铁剩余，含Cu2＋


D. 铜剩余，含Fe2＋


4. 有NaCl、FeCl2、FeCl3、CuCl2、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. 氯水 D. KSCN溶液


5. 根据下列实验装置和操作，回答有关问题。





按图中所示装置，用两种不同的操作分别进行实验，观察B容器中的现象。


（1）先夹紧止水夹a，再使A容器中开始反应。实验中B容器中观察到的现象是________________________________________________________________________；


B容器中发生反应的离子方程式是___________________________________________。


（2）打开止水夹a，使A容器开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中观察到的现象是________________。


B容器中发生反应的离子方程式是______________________________________。


6. 将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应（假定容器不参与反应）。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。


（1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有____________________________________；


（2）若氯化铜有剩余，则容器中可能有_____________________________________；


（3）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有____________，可能有__________。

















1. 【答案】A


【解析】Fe3O4与HCl反应，既有FeCl3生成，又有FeCl2生成。


2. 【答案】C


【解析】溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋

3. 【答案】C


【解析】因还原性：Fe＞Cu，FeCl3溶液中加入铁粉、铜粉时，依次发生反应：


Fe＋2FeCl3＝3FeCl2，Cu＋2FeCl3＝2FeCl2＋CuCl2。


有以下情况：①Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2＋；


②只有Cu剩余，溶液中只有Fe2＋或含Fe2＋、Cu2＋；


③Fe、Cu均不剩余，Fe3＋恰好反应，溶液中有Fe2＋、Cu2＋；


④Fe、Cu均不剩余，Fe3＋剩余，溶液中有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋。


C项，Fe剩余，则溶液中不可能含有Cu2＋。


4. 【答案】B


【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溶液；生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2溶液；生成红褐色沉淀的是FeCl3溶液；生成蓝色沉淀不溶解的是CuCl2溶液；生成白色沉淀又溶解的是AlCl3溶液。


5. 【答案】（1）容器A中的溶液进入B容器中，有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 2OH－＋Fe2＋＝Fe（OH）2↓；4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）3。


（2）a打开时，观察到B容器中管口有气泡产生，再夹紧a时，溶液进入B容器中产生白色沉淀，且长时间不变2OH－＋Fe2＋＝Fe（OH）2↓


【解析】此题是一道关于制备Fe（OH）2的创新实验题。制备Fe（OH）2可有多种不同的方法，但有一共同的特点就是在操作时防止与空气接触，这样才能得到白色的Fe（OH）2沉淀。本题中当NaOH中空气未排尽时，NaOH与FeSO4反应的产物Fe（OH）2只能短暂存在，但当通入H2一段时间后，即认为空气已排净，生成的Fe（OH）2能较长时间存在。


6.【答案】（1）Fe3＋、Cu2＋ （2）Fe2＋、Fe3＋或Fe2＋、Cu（3）Fe、Cu Fe2＋


【解析】本题属于物质共存问题。解答时应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质就不可能大量共存。本题涉及的反应有


①Fe＋2FeCl3＝3FeCl2


②Fe＋CuCl2＝Cu＋FeCl2


③Cu＋2FeCl3＝2FeCl2＋CuCl2


（1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe3＋、Cu2＋，因为它们能发生上述①②反应。


（2）若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe2＋、Fe3＋或Fe2＋、Cu。


（3）若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu，可能有Fe2＋。





重难点
题型
分值
重点
1. 掌握铁的化学性质及化学方程式；了解几种铁的氧化物和氢氧化物的主要性质及其应用；掌握Fe（OH）3、Fe（OH）2的制备方法。


2. 以Fe2+、Fe3+的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应；能鉴别溶液中的Fe2+、Fe3+。
填空、选择
6-8分
难点
以Fe2+、Fe3+的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应；能鉴别溶液中的Fe2+、Fe3+。
实验操作
实验现象
结论（用化学方程式表示）
试管中有红褐色沉淀产生
Fe3＋＋3OH－＝Fe（OH）3↓
试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
Fe2＋＋2OH－＝ Fe（OH）2↓（白色）、4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）3
Fe3＋的检验
方法1：混合溶液溶液变红色，说明含有Fe3＋
方法2：混合溶液试纸变蓝色，说明含有Fe3＋
Fe2＋的检验
方法1：混合溶液酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋
方法2：混合溶液溴水褪色，说明含有Fe2＋