高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物教学课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物教学课件ppt，共59页。PPT课件主要包含了课前·基础认知，课堂·重难突破，随堂训练，2化学性质，答案C等内容，欢迎下载使用。

一、铁的氢氧化物1.铁的氢氧化物的制备。实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁的方法如图所示:
(1)图甲实验中观察到的现象是　有红褐色沉淀生成　。 反应的离子方程式是　Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓　。 (2)图乙实验中先观察到有　白色沉淀　生成,迅速变成　灰绿　色,最后变成　红褐　色,反应的化学方程式是　FeSO4+2NaOH═Fe(OH)2↓+Na2SO4　,　4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3　。 
2.铁的氢氧化物的性质。(1)物理性质。
微判断1(1)向氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液可得到红褐色胶体。(　　)(2)Fe(OH)2属于碱,在空气中易与CO2反应而变质。(　　)(3)Fe(OH)2、Fe(OH)3都必须通过复分解反应制得。(　　)(4)Fe(OH)2、Fe(OH)3均为不溶性碱,可与盐酸反应。(　　)
二、铁盐和亚铁盐1.常见的铁盐有　Fe2(SO4)3、FeCl3　等,常见的亚铁盐有　FeSO4、FeCl2　等。 
2.Fe2+、Fe3+的检验方法。
3.Fe2+与Fe3+的相互转化。
(1)实验现象:在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后,溶液变成　浅绿　色,再加KSCN溶液,溶液　不变色　,再加入氯水后,溶液变成　红色　。 (2)上述实验中有关反应的离子方程式是　2Fe3++Fe═3Fe2+　,　2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-　。 (3)结论:由上述实验可知,Fe3+遇到　较强　的还原剂,会被还原成Fe2+;Fe2+在　较强　氧化剂的作用下,会被氧化成Fe3+。 
微判断2(1)FeSO4溶液久置后呈棕黄色。(　　)(2)某溶液通入氯气后,再加入KSCN溶液,溶液变红色,则原溶液中一定含有Fe2+。(　　)(3)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后产生红色沉淀。(　　)(4)Fe3+有氧化性,所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜。(　　)(5)用铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质。(　　)
重难归纳铁的氢氧化物:
一 铁的氢氧化物
下面是某同学用现配制的FeSO4溶液与煮沸过冷却后的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2白色沉淀的实验。
(1)硫酸亚铁、氢氧化亚铁易被氧化的原因是什么?(2)采用FeSO4晶体配制上述FeSO4溶液时,还需要加入某种固体,该固体可能是什么?为什么要加入该固体?
(3)除去蒸馏水中溶解的O2,常采用什么方法?(4)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长胶头滴管吸取煮沸过冷却后的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。为什么这样操作?(5)根据该同学的实验,请你总结一下在实验室里用FeSO4溶液和NaOH溶液制备Fe(OH)2时,采取哪些措施可以较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀?
提示:(1)硫酸亚铁、氢氧化亚铁中铁元素为+2价,具有还原性,易被氧化。(2)可以加入铁粉,以防止+2价铁被氧化。(3)可以加热煮沸。(4)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化。(5)①Fe2+极易被氧化,所以FeSO4溶液要现用现配。②为了防止Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸,尽可能除去O2。③为了防止滴加NaOH溶液时带入空气,可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下,再挤出NaOH溶液。
典例剖析下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 ml·L-1的稀硫酸,其他试剂任选。
请回答下列问题:(1)装置B中盛有一定量的NaOH溶液,装置A中应预先加入的试剂是　　　　,装置A中发生反应的离子方程式是　 。 (2)实验开始时应先将活塞a　　　(填“打开”或“关闭”)。 (3)简述制取Fe(OH)2的操作过程: 　 。 (4)实验完毕,拔去装置B中的橡胶塞,放入一部分空气,此时装置B中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。 
答案:(1)铁屑　Fe+2H+══Fe2++H2↑(2)打开(3)先打开活塞a,再打开分液漏斗开关让稀硫酸与铁反应一段时间,得到足量FeSO4溶液,再关闭活塞a,使FeSO4溶液被压入装置B中进行反应(4)4Fe(OH)2+2H2O+O2══4Fe(OH)3
解析:(1)题图中装置A的作用是产生H2,利用H2赶走整个装置中的空气,减小Fe2+被氧化的速率,以便能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀,故装置A中应预先加入的试剂为铁屑:Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑。(2)实验开始时打开活塞a,装置A中产生的H2沿导管进入装置B,赶走装置中的空气。(3)关闭活塞a,气体不能逸出,压迫装置A中的液体通过导管进入装置B,FeSO4溶液与NaOH溶液混合产生Fe(OH)2白色沉淀。(4)实验完毕拔去装置B的橡胶塞,空气进入装置B,O2与Fe(OH)2发生反应,使Fe(OH)2转化为Fe(OH)3红褐色沉淀。
学以致用1.下列关于Fe(OH)2的制备方案最佳的是(　　)。A.向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液B.向FeSO4溶液中逐滴加入氨水C.先将吸有NaOH溶液的长滴管插到FeSO4液面下,再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2D.取新配制的FeSO4溶液适量放入试管中,然后向试管内逐滴加入NaOH溶液答案:C
解析:Fe(OH)2的制备可用Fe2+的盐溶液与强碱或弱碱反应制得,但由于Fe(OH)2有很强的还原性,接触空气迅速被氧化生成Fe(OH)3,所以制备中特别注意隔绝 Fe(OH)2与空气的接触。
2.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( 　)。
A.①②B.①③C.②③D.①②③答案:B
解析:因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3,故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的空气或氧气。装置①是先用H2将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中,③中液面上加植物油阻止了空气进入;②由于能接触到空气中的O2,故不能较长时间观察到白色沉淀。
重难归纳1.Fe3+、Fe2+的检验。
二 铁盐和亚铁盐
工业印刷电路板的制作流程如图所示,其中“蚀刻”所用的就是FeCl3溶液。
(1)FeCl3溶液蚀刻印刷铜板的原理是怎样的?(2)反应后的“蚀刻液”中含有哪些金属离子?如果要回收得到Cu和FeCl3,需要怎样设计回收方案?提示:(1)2Fe3++Cu══2Fe2++Cu2+。(2)反应后的“蚀刻液”中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+等金属离子。为从溶液中提取Cu,应向溶液中加入过量铁粉:Fe+Cu2+══ Fe2++Cu,Fe+2Fe3+══3Fe2+;然后用盐酸溶解过量的铁粉: Fe+2HCl══FeCl2+H2↑;过滤后,得到Cu,再向滤液中加入新制氯水即可得到FeCl3:2FeCl2+Cl2══2FeCl3。
典例剖析已知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中阳离子的方法是　　　　　　　　　　。 (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。①A→C:　 ; ②C→D:　 。 
答案:(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3(2)取少量D溶液加入试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红,证明有Fe3+(3)防止Fe2+被氧化(4)①Fe+2H+══Fe2++H2↑　②2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-
解析:(1)A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀,由转化关系可知,F为Fe(OH)3,A为Fe。Fe与O2反应生成的B为Fe3O4, Fe3O4与盐酸反应得到FeCl2和FeCl3,故Fe与盐酸反应得到的X为H2、C为FeCl2,进而可推知E为Fe(OH)2、D为FeCl3、G为Fe2O3。(2)D为FeCl3,含有的阳离子为Fe3+,检验Fe3+的方法为取少量D溶液加入试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红色,证明有Fe3+。
(3)FeCl2易被空气中的O2氧化,保存FeCl2溶液时加固体Fe,防止Fe2+被氧化。(4)①A→C反应的离子方程式为Fe+2H+══Fe2++H2↑;②C→D反应的离子方程式为2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-。
学以致用1.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的部分固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是(　　)。A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+D.H+答案:C解析:因所剩部分固体能被磁铁吸引,说明Fe有剩余。因2Fe3++Fe══3Fe2+,Cu2++Fe══Cu+Fe2+,2H++Fe══Fe2++H2↑,即Fe3+、Cu2+、H+可与Fe反应,不可能大量存在。
2.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为(　　)。①加入足量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液　③加入少量KSCN溶液A.①③B.③②C.③①D.①②③答案:C解析:先加入少量KSCN溶液,若溶液不变红色,证明无Fe3+,然后加足量的氯水,若溶液出现红色,说明有Fe2+存在。
1.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是(　　)。①过量的Fe与Cl2反应　②Fe与过量稀硫酸反应后,再向其中加入新制氯水　③Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A.①B.②③C.①②D.①②③答案:C
解析:①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,过量的铁不会将氯化铁还原;②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+,但加入新制氯水后,氯水中的氯分子能将Fe2+氧化成Fe3+;③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,若铁是不足的,则溶液中可能存在Fe3+。
2.下列关于铁及其化合物的离子方程式,正确的是(　　)。A.铁与盐酸反应:2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑B.氯气与氯化亚铁溶液反应:2FeCl2+Cl2══2FeCl3C.氯化铁溶液与铁反应:Fe3++Fe══2Fe2+D.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:Fe3++3OH-══Fe(OH)3↓答案:D解析:A项,应为Fe+2H+══Fe2++H2↑;B项,应为2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-;C项,应为2Fe3++Fe══3Fe2+。
3.下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,不正确的是 (　　)。A.氢氧化亚铁易被空气氧化B.氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀C.可利用如图所示装置,制备氢氧化亚铁D.实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸答案:B
解析:氢氧化亚铁不稳定,极易与空气中的氧气反应生成氢氧化铁,A项正确;氢氧化亚铁是一种白色沉淀,B项错误;由于氢氧化亚铁极易被氧化,所以滴管应该插在溶液下面,C项正确;煮沸的目的是排出溶液中溶解的氧气,防止氢氧化亚铁被氧化,D项正确。
4.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是(　　)。
解析:A项,氯气能与FeCl2反应生成FeCl3,不符合题意。B项,铁单质不仅可以将杂质除去,还会将FeCl3除去,不符合题意。D项,BaCl2不仅与碳酸钠反应,还与硫酸钠反应,不符合题意。
5.某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 ml·L-1 FeCl3溶液、0.1 ml·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　。  
(2)设计实验方案,完成下列表格。
(3)该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为　 。 
答案:(1)2FeCl2+Cl2══2FeCl3(2)浅绿色　不变色(3)Fe2++Zn══Zn2++Fe
解析:(1)在反应中Fe2+做还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用新制氯水,反应为2FeCl2+Cl2══2FeCl3。(2)向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe══3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红色。(3)向FeCl2溶液中加入锌粉,发生反应的离子方程式为Zn+Fe2+══Fe+Zn2+。