《實驗3-1幾種無機離子的檢驗》教學設計(廣東省市級優(yōu)課)-化學教案

《鐵及其化合物的綜合利用》教案陸河縣陸河中學朱小華三維目標知識與技能:了解鐵的物理和化學性質。知道Fe2+和Fe3+的檢驗方法并能優(yōu)選且應用于生產生活中。認識Fe2+和Fe3+相互轉化的途徑，并能運用于生活實際中。過程與方法:在實驗探究的過程中體會化學學習的科學方法——理論推測、設計方案、實驗驗證、分析與總結。在分組實驗中養(yǎng)成合作意識，培養(yǎng)合作學習的能力。在生產生活中應用所學知識，加深對所學知識的認識和理解，起到復習鞏固與提升的效果。情感態(tài)度與價值觀:感受化學與生活的密切聯(lián)系，關注生活中的化學問題。注重思維的發(fā)散和聯(lián)想，聯(lián)系生產生活實際，著重培養(yǎng)學生的化學科學素養(yǎng)。教學重點、難點重點：Fe2+和Fe3+的性質及其相互轉化。（2）難點：Fe2+和Fe3+的檢驗及相互轉化的實驗方案的設計、優(yōu)化，學習和掌握實驗探究的方法。三、教學設計和過程【回顧復習】：一、鐵的性質1、物理性質：銀白色,有金屬光澤,質軟;具有良好的延展性;是電和熱的良導體。特性:具鐵磁性.2、化學性質：〔1〕過渡元素次外層上有價電子，常有變價。〔2〕鐵具有較強還原性?！拘抡n活動】鐵的重要化合物：一、鐵的氧化物：FeOFe2O3Fe3O4二、鐵的氫氧化物：Fe(OH)２Fe(OH)３三、“鐵三角”及Fe2+、Fe3+的檢驗：1.“鐵三角”中的轉化關系及其重要應用：(1)除雜。(2)判斷離子共存。(3)鹽溶液的配制與保存。(4)物質的制備?！咎骄坑懻摗炕旌先芤褐蠪e3+、Fe2+的除去方法(a)除去Mg2+(或Zn2+)中混有Fe3+的方法。(b)除去Cu2+中混有的Fe3+的方法。(c)除去Mg2+(或Zn2+)中混有Fe2+的方法。(d)除去Cu2+中混有的Fe2+的方法。2.Fe2+、Fe3+的檢驗的常用方法【高考命題探究】【例1】(2017·合肥模擬)在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應完全后將固體濾出，下列說法中正確的是()A.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+，一定不含Cu2+B.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+，可能含Cu2+和Fe3+C.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe3+和Fe2+，一定不含Cu2+D.若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+，一定不含Cu2+和Fe3+選項操作和現(xiàn)象結論或目的A向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈紅色紅磚中含有Fe2O3BCO還原Fe2O3得到的黑色固體加入鹽酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不顯紅色黑色固體中沒有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2試樣加水溶解，加稀硫酸酸化，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色該Fe(NO3)2試樣已經變質D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色原溶液中含有Fe2+【思考】上題濾出的固體中________(填“是”或“不是”)只含有鐵?！纠?】.(2017·青島模擬)工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)，具體生產流程如下：試回答下列問題：(1)濾液X中含有的金屬陽離子是________(填離子符號)。(2)步驟Ⅲ中可選用________(填字母)調節(jié)溶液的pH。A.稀硝酸 B.氨水C.氫氧化鈉溶液 D.高錳酸鉀溶液(3)步驟Ⅳ中，F(xiàn)eCO3完全沉淀后，溶液中含有少量Fe2+，為檢驗Fe2+向溶液中滴加NaOH溶液，現(xiàn)象為________________________________________________，發(fā)生反應的離子方程式為______________________________________。(4)步驟Ⅳ的反應溫度一般需控制在35℃以下，其目的是______________。(5)在空氣中煅燒FeCO3生成產品氧化鐵的化學方程式____________________?！緦W以致用】1、[2016·高考全國卷甲，28]某班同學用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質?；卮鹣铝袉栴}：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是______________________________________________________。(2)甲組同學取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為_________________________________。(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_______________________。(4)丙組同學取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下實驗：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗②檢驗的離子是__________(填離子符號)；實驗①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有__________(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應為_________________。2．[2017·高考全國卷1，27]Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質）來制備，工藝流程如下：回答下列問題：（1）“酸浸”實驗中，鐵的浸出率結果如下圖所示。由圖可知，當鐵的浸出率為70%時，所采用的實驗條件為___________________。（2）“酸浸”后，鈦主要以形式存在，寫出相應反應的離子方程式__________________。（3）TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應40min所得實驗結果如下表所示：分析40℃時TiO2·xH2O轉化率最高的原因__________________。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4，其中過氧鍵的數(shù)目為__________________。（5）若“濾液②”中，加入雙氧水和磷酸（設溶液體積增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此時是否有沉淀生成？（列式計算）。的Ksp分別為。（6）寫出“高溫煅燒②”中由制備的化學方程式。3、FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3，再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。Ⅰ.經查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：①檢驗裝置的氣密性；②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成；④……⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封請回答下列問題：(1)裝置A中反應的化學方程式為_________________________________________。(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器，少量沉積在反應管A右端。要使沉積的FeCl3進入收集器，第④步操作是______________________________。(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)____________。(4)裝置B中冷水浴的作用為____________________________；裝置C的名稱為________；裝置D中FeCl2全部反應后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑：________。(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。Ⅱ.該組同學用裝置D中的副產品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。(6)FeCl3與H2S反應的離子方程式為___________________________________。【課時小結】eq\a\vs4\al()1．熟記2個特殊現(xiàn)象：(1)Fe(OH)2在空氣中放置的一系列顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色；(2)Fe3＋遇SCN－，溶液變紅色。2．記住4種顏色：Fe2＋—淺綠色，F(xiàn)e3＋—(棕)黃色，F(xiàn)e2O3—紅棕色，F(xiàn)e(OH)3—紅褐色。3．Fe3＋、Fe2＋的離子共存問題(1)Fe2＋、Fe3＋均易水解，與HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)等因水解相互促進，在溶液中均不能大量共存。(2)Fe3＋與S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)，F(xiàn)e2＋與NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)在溶液中均因發(fā)生氧化還原反應不能大量共存。(