铁及其化合物学案

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1、2013 届高三一轮复习“铁及其化合物的性质及应用”专题学案广州执信中学 朱永青【课前预习】1、画出铁及其化合物间转化的网络图2、写出铁及其化合物之间转化的化学方程式和离子方程式实验回顾】1、 铁与氧气反应反应条件常温点燃实验现象化学方程式2、 铁与水蒸汽的反应化学方程式实验现象3、铁与稀硫酸、浓硫酸的反应铁与稀硫酸铁与浓硫酸化学方程式实验现象【课堂练习】 通过以上实验，归纳铁单质的物理性质和化学性质1、物理性质色、态硬度2、化学性质(活泼金属)(1) 能与反应例：(2) 能与水蒸汽反应： (3) 能与酸反应 与非氧化性酸的反应： 与氧化性酸的反应(常温，铁在浓硫酸和浓硝酸中会钝化)与浓硫酸：

2、与浓硝酸：与稀硝酸：( 4 )能与盐溶液反应与CuSOq溶液：与FeCl3溶液：【巩固练习】1、把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是 ( )A.只有 Fe2+B.只有 Fe3+C.有 Fe2+和 Cu2+D.有 Fe3+和 Cu2+【实验回顾】1、分别在FeCl?和FeSO4溶液中滴入NaOH溶液FeCl3溶液中滴入NaOH溶液FeSO4溶液中滴入NaOH溶液实验现象化学方程式2、分别在FeCl?和FeCl2溶液中滴入KSCN溶液FeCl3溶液中滴入KSCN溶液FeCl2溶液中滴入KSCN溶液实验现象离子方程式3、在FeCl?溶液中加入铁粉，再滴入KS

3、CN溶液；取上层清夜加入氯水，振荡。现象离子方程式FeCl3溶液中加入铁粉， 再滴入KSCN溶液上层清夜加入氯水【课堂练习】1 、铁的氧化物比较FeO俗名色、态铁兀素化合价与盐酸反应与稀硝酸反应与氢碘酸反应2、 铁的氢氧化物比较Fe(OH)2Fe(OH)3色、态受热分解与盐酸反应与稀硫酸反应与氢碘酸反应制备转化3、Fe2+和 Fe3+ 比较Fe2+Fe3+水溶液中颜色保存检验转化Fe2+f Fe3+Fe3+f Fe2+【巩固练习】2、铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色 沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分 别

4、为A.Fe(OH)3；Fe2O3B.Fe(OH)2；FeOC.Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4D.Fe2O3；Fe(OH)33、要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时，最佳顺序为()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液 加入少量NH4SCN溶液A.B.C.D.【拓展练习】1、现有某铁碳合金，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略)，请你参与此项活动并回答相应问题。品红瘠液足楚酸性KMnO涪液I探究浓硫酸的某些性质(1) 按图示的连接装置，检查装置的气密性，称量E的质量。(2) 将a

5、 g铁碳合金样品放入A中，再加入适量的浓硫酸。仪器A的名称为。未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：。(3) 点燃酒精灯一段时间后，A、B中可观察到明显的现象。写出A中发生反应的化学方程(只写一个)。B 中的现象是,由此可得到浓硫酸具有性。( 4) 随着反应的进行， A 中 还可能发生某些离子反应。 写出 相应的离子方程式 (只写一个)。(5) 反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因温度较高，反应放热外，还 可能的原因是。II测定铁的质量分数(6) 待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重。 E 增重 b g。铁碳合金中铁的质量分数为 (写表达式)。(7) 某同学认为上

6、述方法较复杂，使用右图所示的装置和 其它常用实验仪器测定某些数据即可。为了快速和准确的计 算 出 铁 的 质 量 分 数 ， 最 简 便 的 实 验 操 作 是 (填写代号)。A.用排水法测定H2的体积B 反应结束后，过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量C 测定反应前后装置和药品的总质量。2、在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制 止水 备。J(1) 在试管I里加入的试剂是。p(2) 在试管II里加入的试剂是。(3) 为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是。(4) 这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是：

7、3、某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究 将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加 KSCN 溶液后出现红色。一 位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3 的结论。(1) 请指出该结论是否合理并说明理由(2) 请完成对铁兀素价态的探究：限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3 mol L-iH2SO4/3% H2O2、6 mol L-1HNO3/O.OI mol L-iKmnO4、NaOH 稀溶液、0.1 mol LK1、20% KSCN、 蒸馏水。 提出合理假设假设1：;假设2：假设3：。 设计实验方案证明你

8、的假设 实验过程根据的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象 与结论。实验操作预期现象与结论步骤1：步骤2：步骤3： 4、二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高 纯二氧化锰的流程如下：软锰矿H SO 过量 FeSOH2 过量 FeSO4 酸dU滤/滤渣氨水调pH滤液_Li54过滤MnS广滤渣A加热滤液I至沸滤渣过滤滤液一一高纯MnO2某软锰矿的主要成分为 MnO2，还含有 Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%) 和Cu (0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完

9、全沉淀时溶液的 pH见下表，回答下列问题：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH5.23.29.710.46.78.0三-0.42三2.5三7三7(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为：(2) 滤渣A的主要成分是(3) 加入MnS的目的是除去杂质。(4) 碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为.(5) 从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有(写两种)。附：答案【巩固练习】1、A 2、A 3、C【拓展练习】1、(2)蒸馏烧瓶 ;常温下， Fe 被浓硫酸钝化，

10、碳不与浓硫酸反应(3)2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2 f +6H2O (或 C+2H2SO4(浓)=CO2 f +2SO2 f +2H2O) 品红溶液逐渐褪色 强氧化(4) 2Fe3+Fe=3Fe2+ (或 Fe+2H+=Fe2+H2 f)5)铁碳在溶液中形成原电池6)11m-3b11mX100% (或mbm-44bX1%或甘 X1%)7) B2、(1)稀H2SO4和铁屑(2)NaOH溶液(3) 检验试管II出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹(4) 试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管II,故外界02不易进入3、(1) 该结论不正确。稀HN

11、O3有强氧化性，若该铁的价态为+2价，则被氧化为+3价同样可 使KSCN溶液变血红色。(2) 提出合理假设假设1：催化剂中铁元素的价态为+3价。 假设2：催化剂中铁元素的价态为+2价。 假设3：催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。 设计实验方法证明你的假设 实验过程实验操作预期现象与结论步骤1：将适量稀H2SO4加入少许样品于试管 中，加热溶解；溶液呈黄绿色，说明溶液中含Fe2+或Fe3+。步骤2：取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液。若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液，则 说明催化剂中铁兀素的价态含+2价；若不 褪色，则说明催化剂中铁元素的价态不含+2 价。步骤3：另取少量溶液，滴加KSCN溶液。若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的 价态含+3价；若溶液无明显变化，则说明 催化剂中铁元素的价态不含+3价。(1) MnO + 2FeSO + 2H SO = MnSO + Fe (SO +2H O2 4 2 4 4 2 4 3 22) Fe(OH)3 Al(OH)33) Cu2 Zn2(4) MnO +HQ+e-=MnOOH+OH-(或 2MnO +HQ+2e-=MnQ + 2OH-)2 2 2 2 2 3 5 )锌、二氧化锰