专题9金属与人类文明第二单元探究铁及其化合物的转化第1课时反应的合理选择 学案（含答案）苏教版（2019必修第二册

第1课时　反应的合理选择 新课程标准 1．能依据铁及其化合物的性质提出不同物质间转化的思路。 2．掌握Fe3＋、Fe2＋的相互转化及Fe3＋的检验方法。 学业质量水平 合格性要求 1.能书写铁及化合物相互转化的化学方程式及离子方程式，并能提出不同物质之间转化思路。(水平1) 2．能设计简单实验探究Fe3＋、Fe2＋的性质和变化规律，并基于实验得出结论。(水平2) 等级性要求 能列举Fe2＋、Fe3＋的检验方法，能设计有关铁的相关化合物转化、分离、提纯、性质应用等的综合实验方案。 图说考点 基础知识———自学·思记·尝试 [新知预习] 一、FeCl3制备和Fe3＋检验的合理选择 1．物质转化的基本思维程序 2．氯化铁的制备 Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，与Cl2的量无关 制备方案 物质转化 化学方程式 ① Fe→FeCl3 2Fe＋3Cl22FeCl3 ② Fe→FeCl2→FeCl3 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 ③ Fe→Fe2O3→FeCl3 4Fe＋3O2一定条件2Fe2O3(空气氧化)、Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O Fe与O2反应的产物因反应条件的差异而不同，Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4 学科提炼 物质制备反应路线的选择 实际制备物质时，必须根据反应原料、反应条件、反应步聚、产物要求、反应装置、环境保护、生产成本等因素进行综合判断，选择合适、可控的反应路径。 3.Fe3＋的检验方法 加入的碱量较多，现象易受到干扰，反应的灵敏度和精确性都不高 方法 所加试剂 现象 离子方程式 沉淀法 NaOH溶液 生成红褐色沉淀 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 显色法 KSCN溶液 溶液变成血红色 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 所需试剂用量少，现象明显，灵敏度高不是沉淀　　　　　　注意Fe(SCN)3 学而思 某工厂利用废弃的盐酸和铁屑为原料制备FeCl3时，有两种路线： ①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，2FeCl2＋Cl2===2FeCl3； ②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，4FeCl2＋O2＋4HCl===4FeCl3＋2H2O， 从环保和经济的角度，哪一路线更合适？ 二、Fe2＋、Fe3＋的相互转化的合理选择 1．铁及其化合物的性质实验 实验操作 实验现象 实验结论 实验1 A试管中混合液变成血红色，B试管中混合液无明显现象 Fe3＋可以与SCN－反应，使溶液变成血红色，而Fe2＋不能 实验2 铁粉部分溶解，最后溶液血红色消失 2FeCl3＋Fe===3FeCl2，Fe3＋在较强的还原剂的作用下会被还原为Fe2＋ 实验3 溶液变成血红色 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，Fe2＋在较强的氧化剂的作用下会被氧化为Fe3＋ 特别提醒 Fe3＋和Fe2＋的相互转化的应用 1．配制含Fe2＋的溶液时，常向溶液中加入少量铁粉，防止溶液中的Fe2＋被氧化为Fe3＋。 2．废水处理：为除去废水中的Fe2＋，常先将废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋(如通入氯气)，再调节溶液的pH，使Fe3＋转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀析出。反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。 2.Fe3＋与Cu反应的实验探究 实验目的 利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，在铜片上画“＋” 实验操作 用毛笔蘸取少量30%的FeCl3溶液，在铜片上画一个“＋”，放置片刻后，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中 实验现象 铜片上留下一个“＋”图案 反应方程式 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2或2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，在制作印刷电路板时常用到这一反应 实验结论 铜可被FeCl3溶液腐蚀 3.从氧化还原角度分析“铁三角”之间的转化 (1)Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价 反应的方程式或离子方程式 (2)Fe2＋既有氧化性又有还原性 (3)Fe3＋具有氧化性，可被还原为＋2价或0价 学而思 (1)如何除去FeCl3溶液中的Fe2＋？ (2)在配制含Fe2＋的溶液时，为防止溶液中的Fe2＋被氧化，可以采取什么措施？为什么？ (3)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀铜板上的铜箔，制造印刷电路板。从腐蚀废 ... ...