鲁科版 (2019)必修 第一册第3章 物质的性质与转化第1节 铁的多样性授课课件ppt
展开学业要求1.从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应规律和氧化还原反应原理,预测含有铁元素的物质的性质及物质之间的转化,设计实验进行初步验证,并能分析解释有关实验现象,培养科学探究与创新意识的化学核心素养。2.利用含有铁元素的物质的性质和转化关系,设计制备、分离、检验等简单任务的方案;能从物质类别和元素价态变化的角度说明物质的转化路径,培养证据推理与模型认知的意识。3.分别根据含有铁元素的物质性质,分析生产、生活中的实际问题,如补铁剂中铁元素价态的检验、线路板废液的回收利用等,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
1.绘制铁及其化合物的“价—类”二维图,并表示各物质之间的转化关系,示例如下:
2.补铁剂中铁元素价态的检验
[即学即练]1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色沉淀,随后变为红褐色,与氧化还原反应无关。( )(2)Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2。( )(3)探究维生素C的还原性,可向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色变化。( )(4)向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出,则Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性。( )(5)铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3。( )(6)某含铁盐化学式为Na2FeO4,具有较强的杀菌消毒功能,其中铁元素的化合价是+6价。( )
2.以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是( )A.Fe→FeCl3 B.Fe→FeCl2C.Fe2O3→Fe(OH)3 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3
解析:铁和氯气反应生成氯化铁,故能一步化合实现,所以A项不符合题意;铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,故能一步化合实现,所以B项不符合题意;氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁,故不能一步化合得到,所以C项符合题意;氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,能通过化合反应一步实现,所以D项不符合题意。
3.下列物质溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液没有颜色变化,再加氯水呈红色的是( )A.Fe3O4 B.Fe2O3C.FeCl3 D.FeO
解析:Fe3O4溶于稀盐酸,溶液中存在铁离子和亚铁离子,滴加硫氰酸钾溶液后即可变成红色,故A项错误;Fe2O3与盐酸反应生成了铁离子,滴加硫氰酸钾溶液后变成红色,故B项错误;FeCl3溶于稀盐酸,溶液中含有铁离子,滴加硫氰酸钾溶液后变成红色,故C项错误;FeO和稀盐酸反应生成氯化亚铁,溶液中没有铁离子,滴加硫氰酸钾溶液没有颜色变化;加入氯水后,氯水具有很强的氧化性,会把亚铁离子氧化成铁离子,溶液显示红色,故D项正确。
4.下列试剂中,能使Fe2+转化为Fe3+的是( )①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④次氯酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液A.①②③ B.①③④C.②④⑤ D.②⑤⑥
解析:要实现Fe2+转化为Fe3+,可加入具有氧化性的物质,其中①氯气、③KMnO4溶液、④次氯酸都能把Fe2+氧化生成Fe3+,所以B项正确。
5.A、B、C三种物质中均含有同一种元素M,它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质,其产量直接关系国民经济命脉。反应①②③均为化合反应,反应④为置换反应。下列有关说法不正确的是( )A.①中所加试剂可能是氯气B.③中需要加具有氧化性的试剂C.④中所加试剂可能是铜或锌等D.元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现
解析:根据转化关系及题意可确定A为变价金属Fe。反应①中加入氯气能实现,B为氯化铁,C为氯化亚铁,所以A正确;反应③中铁元素由+2价变为+3价,需要加具有氧化性的试剂,所以B正确;反应④是由Fe到Fe2+,加Cu或Zn不能实现,所以C错误;Fe3+可以与I-反应生成Fe2+和I2,所以D正确。
6.根据下列实验:①向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉,充分反应,有红色固体析出,过滤。②取①中滤液,向其中滴加KSCN溶液,观察现象。判断下列说法正确的是( )A.氧化性Cu2+>Fe3+B.①中所得固体只含铜C.①中滤液含有Cu2+和Fe2+D.②中不会观察到溶液变红
解析:在反应2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+中,氧化剂为Fe3+,氧化产物为Cu2+,即可知氧化性Fe3+>Cu2+,故A项错误;①中所得固体含有过量的铁和置换出的铜,故B项错误;由于加入的铁是过量的,则溶液中不可能含有Cu2+,故C项错误;因在①的滤液中只有Fe2+,没有Fe3+,则滴加KSCN溶液时并不会出现溶液变红的现象,故D项正确。
含铁元素物质之间的转化[例] 已知A为常见的金属单质,根据如下所示的转化关系回答下列问题:
(1)写出下列各物质的化学式:A为________,B为________,C为________,D为________,E为________,F为________。(2)反应④的离子方程式为________________________,反应⑤的离子方程式为________________________,反应⑧的化学方程式为________________________________。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe3++Fe===3Fe2+
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
解析:由转化关系图可知,红褐色固体F为Fe(OH)3,则E为Fe(OH)2,C为FeCl2,D为FeCl3,A为Fe,B为黑色固体,是Fe3O4,物质之间的转化如下所示。
状元随笔 解答无机框图题的关键是依据物质的特性或反应特征确定“突破口”,本题的突破口为:(1)F是一种红褐色固体(2)B与盐酸反应生成两种盐且能相互转化——含变价金属,B为Fe3O4
[提升] 某化学小组为验证Fe3+与Fe2+能够相互转化,进行如下实验。下列分析不合理的是( )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.溶液变红涉及反应:Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
解析:向FeCl3溶液中加入过量铁粉,铁与Fe3+反应生成Fe2+,溶液由棕黄色变为浅绿色,A正确;先加氯水,Fe2+被氧化为Fe3+,再加KSCN溶液,溶液变红,无法检验Fe2+,B错误;滴加氯水后,Fe2+被氧化为Fe3+,C正确;由反应方程式可知,氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+,D正确。
关键能力1.不同价态铁元素之间的转化关系
2.铁及其化合物间的转化(1)铁及其化合物的制备。①冶炼铁:Fe2O3+2Al Al2O3+2FeFe2O3+3CO 2Fe+3CO2②亚铁盐、铁盐的制备:Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O2FeCl2+Cl2===2FeCl3Fe+2HCl===FeCl2+H2↑2Fe+3Cl2 2FeCl3
(2)亚铁盐溶液的保存:加入少量铁粉防止亚铁盐被氧化。如2FeCl3+Fe===3FeCl2(3)亚铁盐、铁盐的检验。①FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl(生成红褐色沉淀)②FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl(生成白色沉淀)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(先生成白色沉淀,迅速变灰绿色,最后变成红褐色)
1.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是( )A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+B.苹果汁中含有Cu2+C.苹果汁含有OH-D.苹果汁含有Fe3+
解析:苹果中含有Fe2+,把苹果榨成苹果汁之后,果汁中的Fe2+被空气中的氧气氧化成Fe3+。
2.下列叙述不正确的是( )
解析:A项发生反应:2FeCl2+Cl2===2FeCl3,正确;B项发生反应:Fe+2FeCl3===3FeCl2,正确;C项银与盐酸不反应,而Fe与盐酸反应,正确;D项混合物在空气中灼烧时,Fe(OH)2最终转变为Fe2O3,错误。
3.(双选)下列说法正确的是( )A.Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3B.Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液,溶液显红色C.工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁D.Fe3+具有氧化性,据此可用KSCN溶液鉴别Fe3+
解析:高温下铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,故A项错误;Fe3O4溶于盐酸生成Fe3+和Fe2+,Fe3+与KSCN反应得到红色溶液,故B项正确;一般炼铁的过程就是用CO还原Fe2O3生成Fe,故C项正确;用KSCN溶液鉴别Fe3+主要是利用了Fe3+与KSCN溶液反应显红色,而非Fe3+的氧化性,故D项错误。
4.铁片投入下列溶液,溶液质量增加,但无气体产生的是( )A.AgNO3溶液 B.CuSO4溶液C.稀硫酸 D.FeCl3溶液
解析:Fe与AgNO3溶液反应置换出Ag,溶液质量减小,故A错误;Fe与CuSO4溶液反应置换出Cu,溶液质量减小,故B错误;铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,溶液质量增加,但生成气体,故C错误;Fe与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁,无固体析出,溶液质量增加,且没有气体生成,故D正确。
5.向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸,充分反应后,仍有红色粉末存在,则关于溶液中阳离子的判断正确的是( )A.只有Fe2+和Cu2+B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+C.一定有Fe2+,可能有Cu2+D.只有Fe2+
解析:混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后,仍有红色固体铜存在,说明溶液中一定有Fe2+,一定没有Fe3+,可能有Cu2+,故选C。
6.元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的“价—类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系。
解析:在高温条件下,铁与水蒸气反应生成Fe3O4,不能实现转化①,故A错误;FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热部分被氧化,生成Fe3O4,故B错误;高铁酸盐具有强氧化性,可用于消毒,与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体有吸附性,可吸附悬浮杂质,因此高铁酸盐可以做净水剂,故C正确;Fe(OH)3受热分解生成氧化铁和水,能发生转化⑥,氢氧化铁不溶于水,加水不能实现转化③,故D错误。
鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性教课课件ppt: 这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性教课课件ppt,共43页。PPT课件主要包含了分点突破1,分点突破2等内容,欢迎下载使用。
鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性图文课件ppt: 这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性图文课件ppt,共43页。PPT课件主要包含了分点突破1,分点突破2等内容,欢迎下载使用。
高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性备课课件ppt: 这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性备课课件ppt,共44页。PPT课件主要包含了课前篇素养初探,知识铺垫,必备知识,正误判断,课堂篇素养提升,问题探究,深化拓展,典例剖析等内容,欢迎下载使用。