鐵的重要化合物教案

1、鋁和鐵的重要化合物教學(xué)過程 一、復(fù)習(xí) 知識要點一、鋁1鋁在自然界中的存在鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于 。自然界中的鋁全部以 態(tài)存在。2金屬鋁的物理性質(zhì) 色有 光澤的固體，有良好的 、 和 等，密度較小，質(zhì)地柔軟。3鋁的化學(xué)性質(zhì)（1）跟非金屬單質(zhì)反應(yīng)氧氣。常溫：在表面生成一層致密的氧化物薄膜，阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與氧氣反應(yīng)。點燃： 鋁容易和鹵素反應(yīng)，常溫下和氯氣激烈化合生成三氯化鋁；在溴中燃燒鋁粉生成三溴化鋁。在高溫下也能和硫、氮氣、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000)。如：AlS （2）鋁與酸反應(yīng) 與非氧化性強(qiáng)酸(稀硫酸、鹽酸)反應(yīng)，離子方程式為 與氧化性酸： 常溫下，鋁、鐵

2、遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化，加熱時劇烈反應(yīng)。鋁與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為： （3）鋁與NaOH溶液反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為： （4）鋁熱反應(yīng): AlFe2O3 , Al V2O5 【說明】關(guān)于鋁熱反應(yīng)需要注意：(1)原理Al是還原劑，另一種氧化物作氧化劑，是鋁將氧化物中的金屬置換出來的反應(yīng)；其實質(zhì)是鋁將氧化物中化合態(tài)的金屬還原為金屬單質(zhì)。(2)反應(yīng)特點高溫條件；劇烈燃燒，放出大量的熱；新生成的液態(tài)金屬單質(zhì)易與Al2O3(固態(tài))分離。引燃劑和鋁熱劑(1)引燃劑：鎂條、氯酸鉀。(2)鋁熱劑：鋁粉和金屬氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)組成的混合物。應(yīng)用鋁熱反應(yīng)常用于冶煉難熔金屬如V、Cr、

3、Mn等；焊接鋼軌等。注意：非金屬氧化物及Al前金屬氧化物如Na2O、MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng) 4冶煉工業(yè)上冶煉鋁的化學(xué)方程式為： 二、鋁的重要化合物1氧化鋁(1)物理性質(zhì)：通常為白色固體， 溶于水，有很高的 。(2)化學(xué)性質(zhì)(典型的 性氧化物)寫出氧化鋁分別與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式： ； 。2氫氧化鋁(1)物理性質(zhì)： 色 狀 溶于水的固體，有較強(qiáng)的 。(2)化學(xué)性質(zhì)(典型的兩性氫氧化物)：寫出氫氧化鋁分別與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式： ； 。不穩(wěn)定，受熱分解：化學(xué)方程式為： (3)制備：用弱堿氨水與可溶性鋁鹽反應(yīng) 離子方程式： ；向偏鋁酸鹽中通入過量CO2 離子方程式： ；3.明礬明礬的化學(xué)

4、式為 ，明礬是一種較好的凈水劑，原因為： 。 二、知識講解考點1 Al3+的性質(zhì)（1）AlCl3中逐滴加入氨水：Al3+3NH3·H2OAl(OH)3 +3用Al3+制取Al(OH)3用弱堿更合適n(NH3·H2O)/molnAl(OH)3/mol0 1 2 3 4（2）AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至過量方程式：Al3+3Al(OH)3 Al(OH)3+2H2O現(xiàn)象：白色沉淀先增加再減少最后消失圖像：n(NaOH)/molnAl(OH)3/mol0 1 2 3 4（3）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液有關(guān)反應(yīng)：Al3+4+2H2O Al3+3+6H2O4Al(OH)3

5、現(xiàn)象：開始無沉淀生成，后來白色沉淀逐漸增加，最后沉淀量不變圖像： nAl(OH)3/mol0 1/12 1/6 1/4 1/3n(Al3+)/mol考點2 的性質(zhì)（1）向含有的偏鋁酸鹽溶液中通入CO2直至過量 離子方程式：2CO2(少量)3H2O 2Al(OH)3¯CO2(足量)2H2OAl(OH)3¯圖像： n(CO2)/molnAl(OH)3/mol0 11/2 （2）向含有的偏鋁酸鹽溶液中逐滴滴入稀鹽酸直至過量 離子方程式：H+H2OAl(OH)3¯ Al(OH)33H+Al3+3H2O 圖像： 0 1 2 3 4n(HCl)/molnAl(OH)3/mol

6、（3）向含有H的強(qiáng)酸溶液中逐滴滴入偏鋁酸鹽溶液直至過量 離子方程式：4H+Al3+2H2O Al3+36H2O4Al(OH)3¯ 圖像： n()/molnAl(OH)3/mol0 1/4 1/2 3/4 1考點Al3鋁三角：Al2O3 Al(OH)3Al3+三、例題精析【例題1】下列各組物質(zhì)，前者逐滴滴加到后者中直至過量，先出現(xiàn)白色沉淀，后來沉淀又消失的是( )AH2SO4滴入NaAlO2溶液中BBa(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中CAl2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中D氨水滴入Al2(SO4)3溶液中 四、課堂運(yùn)用【基礎(chǔ)】1、只用氫氧化鈉溶液不能除去下列各組物質(zhì)中的雜

7、質(zhì)(括號中是雜質(zhì))的是()AMg(OH)2Al(OH)3BMgCl2(AlCl3)CMg(Al) DMgO(Al2O3) 【鞏固】1在強(qiáng)酸性溶液中，可以大量共存的離子組是 ANa+、K+、S2、Cl        BAl3+、Mg2+、Cl C、Cl、K+      D Ba2+、OH、Ca2+、Cl2稱取兩份鋁粉，第一份加入足量的鹽酸，第二份加入足量的燒堿。若同溫同壓下放出相同體積的氣體，則兩份鋁粉的質(zhì)量比為（）A1:1B2:3C3:2D1:63.鎂鋁合

8、金5.1 g溶于300 mL 2 mol/L的鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積為5.6 L。向反應(yīng)后的溶液中加入足量氨水，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為()A5.1 g B10.2 gC13.6 g D15.3 g4向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中, 逐滴加入NaOH溶液。下列圖象中, 能正確表 示上述反應(yīng)的是(橫坐標(biāo)表示加入NaOH溶液的體積, 縱坐標(biāo)表示反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量) 【拔高】1下列示意圖與對應(yīng)的反應(yīng)情況正確的是 () A B C DA含0.01 mol KOH和0.01 mol Ca(OH)2的混合溶液中緩慢通入CO2BNaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液CKAl(SO4)2

9、溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液DNaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸2把一小塊鎂鋁合金溶于100mL鹽酸中，然后向其中滴入溶液，生成沉淀的質(zhì)量和加入NaOH溶液的體積如右圖所示。 求：（1）鎂鋁合金的質(zhì)量組成。（2）鹽酸的物質(zhì)的量濃度。 （3）B點沉淀的質(zhì)量。3下圖中，A、C是工業(yè)上上用途很廣的兩種重要化工原料，B為日常生活中常見的金屬，H、G是正四面體結(jié)構(gòu)的非極性分子，H是一種重要的能源，J是一種耐高溫材料，K是由兩種常見元素組成的化合物（圖中部分反應(yīng)物或生成物沒有列出）。請按要求回答：（1）寫出B的化學(xué)式 ，G的電子式 。（2）反應(yīng)的離子方程式為 ；（3）反應(yīng)進(jìn)行的條件是 ；（4）反應(yīng)的化學(xué)方

10、程式為 。鐵的重要化合物教學(xué)目標(biāo)： 了解金屬氧化物、氫氧化物的通性 了解氫氧化亞鐵、氫氧化鐵的實驗室制備方法及性質(zhì)，掌握亞鐵離子和三價鐵離子的相互轉(zhuǎn)化。教學(xué)重難點： 教學(xué)重點：鐵的重要化合物的化學(xué)性質(zhì)。教學(xué)難點： Fe(OH)2的氧化，F(xiàn)e3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。知識點詳解知識點一 鐵的氧化物鐵的氧化物氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4顏色 俗稱鐵紅磁性氧化鐵水溶性不溶氧化物類別堿性氧化物與酸的反應(yīng)FeO+2H + =Fe2+ +H2OFe2O3+6H + =2Fe3+ +3H2OFe3O4+8H + =2Fe3+ + Fe2+4H2O用途煉鐵，作紅色油漆和涂料煉鐵知識

11、點二 鐵的氫氧化物 （1）氫氧化鐵與氫氧化亞鐵的制備 【實驗探究】實驗FeCl3溶液中滴入NaOH溶液FeSO4溶液中滴入NaOH溶液反應(yīng)現(xiàn)象生成紅褐色沉淀生成白色沉淀，后又迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最后生成紅褐色化學(xué)方程式FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClFeSO4+2NaOH= Fe(OH)2+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（紅褐色） 【思考討論】 1. FeSO4溶液中滴入NaOH溶液為什么很難觀察到白色沉淀？ 答：Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化成了紅褐色的Fe(OH)3 2. 如何改進(jìn)實驗，使觀察到上述白色成為可能？答：Fe2+容易被氧化,所以

12、要新配制。氫氧化鈉溶液應(yīng)煮沸除去溶解的氧氣,FeSO4溶液上加隔氧劑(如苯),為了防止滴加NaOH時帶入空氣,可將吸收NaOH的長滴管伸入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液 (2)Fe(OH)3受熱分解化學(xué)方程式：2Fe(OH)3Fe2O3 +3H2O （3）鐵的兩種氫氧化物的比較化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色、態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性難溶于水難溶于水與酸的反應(yīng)Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2OFe(OH)2+2H + =Fe2+ +2H2O2Fe(OH)3+3H3SO4=Fe2(SO4)3+6H2OFe(OH)3+3H + =Fe3+ +3H2O制備FeSO4+2

13、NaOH= Fe(OH)2+Na2SO4FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl轉(zhuǎn)化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3知識點三 鐵鹽和亞鐵鹽 （1）【實驗探究】 Fe3+、Fe2+ 的檢驗滴入KSCN溶液的現(xiàn)象FeCl3溶液溶液顯紅色FeCl2溶液無明顯現(xiàn)象 （2）【實驗探究】Fe3+ 離子的的氧化性、Fe2+的還原性現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式在 FeCl3溶液中加入鐵粉，KSCN溶液不顯紅色2Fe3+Fe=3Fe2+再加入氯水，振蕩溶液顯紅色2Fe2+Cl2= 2Fe3+2Cl- 例1某溶液中滴入KSCN溶液后變紅，說明該溶液中存在（ ）ANO3BFe3+CSO42 DM

14、g2+例2要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的是（ ） A滴入KSCN溶液 B加入鐵粉 C通入氯氣 D加入銅粉例3(雙選) 下列離子方程式書寫正確的是（ ） AFeCl2溶液中通入Cl2：Fe2+Cl2 = Fe3+2Cl BBa(OH) 2溶液與硝酸的反應(yīng) OHH+ H2O CAl(OH) 3沉淀中滴加鹽酸 Al(OH) 33H+ Al3+3H2O DAl2 (SO4)3 溶液中加入過量氨水：Al3+4OH=AlO2-2H2O例4證明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的實驗方法是（ ）A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后顯紅色B先滴加KSCN溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色C滴加Na

15、OH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后變灰綠，最后呈紅褐色D只需滴加KSCN溶液遷移1硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵，為除去雜質(zhì)，提純硫酸亞鐵，應(yīng)該加入下列哪種物質(zhì)（ ）A鋅粉 B鎂粉  C鐵粉 D 鋁粉遷移2將氯化鈉、三氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵四種溶液，通過一步實驗就能加以區(qū)別這種試劑是（ ） A. KSCN B. BaCl2 C.NaOH D. HCl遷移3鑒別NaOH；Al2(SO4)3；Ba(NO3)2；. FeCl3；KCl五種溶液，不用其它試劑，被鑒別出來的是（ ） A. B. C. D. 遷移4鐵屑溶于過量的稀硫酸，過濾后向濾液中加入適量的氯水，再加入過量的氨水，有紅褐色沉淀

16、生成。過濾，加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化，得到紅棕色的殘渣。上述沉淀和殘渣成分分別為（ ） A. Fe(OH)3；Fe2O3 B. Fe(OH)2； FeO C. Fe(OH)2；Fe(OH)3；Fe3O4 D. Fe2O3；Fe(OH)3 遷移5將溶液中的Fe3、Al3分離，可選用的試劑是（ ）A.氨水 B.NaOH溶液與鹽酸 C.氨水和鹽酸 D.NaOH溶液遷移6鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。 遷移7下列實驗中，對應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是選項實驗現(xiàn)象結(jié)論A將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液有氣體生成，溶液呈血紅色稀硝酸將Fe氧

17、化為Fe3B將銅粉加入1.0 mol·L1Fe2(SO4)3溶液中溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn)金屬鐵比銅活潑C用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱熔化后的液態(tài)鋁滴落下來金屬鋁的熔點較低D將0.1 mol·L1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生，再滴加0.1 mol·L1CuSO4溶液先有白色沉淀生成，后變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小遷移8.將一定質(zhì)量的鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入100 mL4.40 mol/L鹽酸中，充分反應(yīng)后產(chǎn)生896 mL H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，殘留固體1.28 g。過濾，濾液中無Cu2+

18、。將濾液加水稀釋到200 mL，測得其中c(H+)為0400 mol/L。則原混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量是（    ）   A2.4g              B3.36g        C5.60g         D10.08g基礎(chǔ)練習(xí)1下列物質(zhì)中，不能由金屬跟稀硫酸反

19、應(yīng)直接制得的是（ ）A、ZnSO4 B、Fe2(SO4)3 C、MgSO4 D、Al2(SO4)32.將鐵的化合物溶于鹽酸，滴加KSCN溶液不發(fā)生顏色變化，再加入適量氯水，溶液立即呈紅色的是AFe2O3 BFeCl3 CFe2(SO4)3 DFeO3(2014黑龍江大慶質(zhì)檢,12)鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的一類重要物質(zhì),下列關(guān)于鐵元素的敘述中正確的是()A.2Fe3+Fe 3Fe2+成立,說明氧化性:Fe3+>Fe2+B.25 ,pH=0的溶液中,Al3+、N、N、Fe2+可以大量共存C.5.6 g鐵與足量的氯氣反應(yīng)失去電子為0.2 molD.硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液:Fe2+2H

20、2O2+4H+ Fe3+4H2O4. (2014湖南邵陽十校聯(lián)考,4)下列物質(zhì)中能通過化合反應(yīng)制取的是()Fe3O4Fe(OH)3FeCl2FeCl3A.B.C.D.5隨著人們生活節(jié)奏的加快，方便的小包裝食品已被廣泛接受。為了延長食品的保質(zhì)期，防止食品氧化變質(zhì)，在包裝袋中可以放入的化學(xué)物質(zhì)是 （ ） A無水硫酸銅 B硫酸亞鐵 C 食鹽 D 生石灰6(雙選)能使鐵溶解，但不能生成沉淀的溶液是（ ）A、稀H2SO4 B、FeCl3溶液 C、CuSO4溶液 D、FeSO4溶液7. 下列離子方程式書寫正確的是（ ）A鋁粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH- 2AlO2-+H2B鐵跟稀硫酸反應(yīng)：2Fe

21、6H+2Fe3+3H2­ C 三氯化鐵溶液中加入鐵粉：D FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng)：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-8. (2014陜西渭南模擬,13)下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中不正確的是()A.工業(yè)上在高溫下用CO還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵B.鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4C.工業(yè)上可用鐵制容器儲存、運(yùn)輸濃硝酸和濃硫酸D.氯化鐵溶液有較強(qiáng)氧化性,故可用作凈水劑9.上海世博園地區(qū)的一座大型鋼鐵廠搬遷后，附近居民將不再受到該廠產(chǎn)生的棕紅色煙霧的困擾。你估計這一空氣污染物可能含有 AFeO粉塵 BFe2O3 粉塵 CFe粉塵 D碳粉10.(2014天津六校

22、聯(lián)考,13)將35.8 g Al、Fe、Cu組成的合金溶于足量的NaOH溶液中,產(chǎn)生6.72 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。另取等質(zhì)量的該合金溶于過量的稀硝酸中,生成13.44 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入足量的NaOH溶液,得到沉淀的質(zhì)量為()A.66.4 gB.50.8 gC.44.8 gD.39.2 g11在單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽中選取原料制取Fe（NO3）2，寫出三個可行反應(yīng)的化學(xué)方程式（不要重復(fù)同一反應(yīng)類型）：（1） ， （2） ，（3）_。12 已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化試回答:(1)寫出B的化學(xué)式 D的化學(xué)式。(2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式 。(3)寫出用KSCN鑒別G溶液

23、的離子方程式 ; 向G溶液加入A的有關(guān)離子反應(yīng)方程式 。13在氯化鐵和氯化銅的混合溶液中，加入過量的Fe粉，若充分反應(yīng)后溶液的質(zhì)量沒有改變，則原混合溶液中Fe3和Cu2物質(zhì)的量之比 。提高練習(xí)1、下列操作中，溶液的顏色不發(fā)生變化的是（ ）A碳酸氫鈉溶液中滴加稀鹽酸 B硫酸鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液C碘水中滴加淀粉碘化鉀溶液 D氯化鐵溶液中加入鐵粉2、鑒別Fe2+和Fe3+可用下列試劑中的NaOH溶液稀H2SO4KSCN溶液銅片KI淀粉溶液 ABCD3下列離子的檢驗方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2，不含有Mg24在含有1molFeSO4的溶液中投入一小塊金屬鈉，反應(yīng)完全后，濾出沉淀并洗滌之，然后在空氣中灼燒沉淀得到的固體物質(zhì)是（） AFeBFeOCFe(OH)3 DFe2O35、下列反應(yīng)中Fe3離子表現(xiàn)氧化性的是 （ ） AFeCl3溶液能使KI淀粉試紙變藍(lán) BFeCl3溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀CFeCl3溶液中加入AgNO3溶液產(chǎn)生白