第3课时 铁及其化合物之间的转化关系 [核心素养发展目标] 1.从物质类别、元素价态的角度,预测含铁物质性质及物质间的转化关系,并能通过实验进行验证、分析和解释,提升科学探究与创新意识以及证据推理与模型认知的能力。2.能根据含铁物质的性质,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等,培养科学态度与社会责任。 一、铁及其重要化合物的转化关系 1.铁元素的“价—类”二维图 在图中适当位置填写含铁物质的化学式,完成铁及其化合物的“价—类”二维图,其中的箭头表示物质之间的转化关系。 按要求书写下列反应的化学方程式或离子方程式。 (1)同价态含铁物质之间的转化 ①_____。 ②_____。 ③_____。 ④_____。 ⑤_____。 ⑥_____。 ⑦_____。 以上反应①②③④⑤⑥一般是通过 反应实现物质之间的转化。 (2)不同价态含铁物质之间的转化 ⑧_____。 ⑨_____。 ⑩_____。 _____。 _____。 _____ 。 以上反应一般都是通过 反应实现物质之间的转化。 2.铁及其化合物之间转化关系的应用 (1)铁及其化合物的制备,如工业炼铁,实验室制Fe(OH)2。 (2)亚铁盐溶液的保存,如为防止FeSO4被氧化,常向溶液中加入少量 。 (3)物质的检验、除杂,如检验Fe2+、Fe3+。 思考 除去括号中的杂质,并写出反应的离子方程式。 (1)FeCl2(Fe3+)除去方法:加入过量 ,过滤,离子方程式:_____。 (2)FeCl3(FeCl2)除去方法: ,离子方程式: 。 (3)Fe2(SO4)3酸性溶液(FeSO4)除去方法:滴加 ,离子方程式:_____。 (4)FeCl2(Cu2+)除去方法:加入过量 ,过滤,离子方程式:_____。 1.判断正误 (1)Fe(OH)3能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得,也能通过化合反应制得( ) (2)向溶液中加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,则溶液中一定含有Fe3+,一定不存在Fe2+和Mg2+( ) (3)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质,可向溶液中加入过量铁粉,然后过滤( ) 2.(2023·济南检测)下列反应中有三价铁生成的是( ) ①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4 A.① ② ③ ④ ⑤ B.② ③ ④ ⑤ C.① ② ④ ⑤ ⑥ D.全部 3.(2024·河南驻马店高一期末)研究不同价态铁元素之间的转化是合理利用铁元素的基本途径。铁及其化合物的“价—类”二维图及部分含铁物质的类别与相应化合价关系如图所示(f、g可溶于水)。下列推断不合理的是( ) A.a与H2O(g)高温下反应可实现a转化为c B.g与Cu反应或b与H+反应,均可得到f C.可实现f→d→e→g→f的循环转化 D.由图可预测:高铁酸盐()具有强氧化性,可用于消毒 4.铁及其化合物之间的相互转化关系如图所示: Fe2+Fe3+Fe 回答下列有关问题: (1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2,若用反应所得的酸性溶液,实现上述①④的转化,要求产物纯净,可分别选用 (填字母)。 a.Cl2 b.Fe c.Cu d.KMnO4 (2)化学方程式: Fe2O3+3NaClO+4KOH2K2FeO4+3NaCl+2H2O ①还原剂是 ,具有 性。 ②用单线桥表示该反应的电子转移情况。 ③每转移12 mol e-可生成 mol K2FeO4。 二、补铁剂中铁元素价态的检验 1.实验:补铁剂中铁元素价态的检验 (1)预测补铁剂中铁元素价态 补铁剂中铁元素价态有以下3种可能: ①可能为 ; ②可能为 ; ③可能既有+2价,又有+3价(Fe2+和Fe3+)。 (2)实验方案 (3)实验操作、现象及结论 方案一: 实验操作 实验现象 实验结论 加入硫氰酸钾溶液,溶液颜色无变化;加入氯水后,溶液变为 含有Fe2+, 不含 方案二: 实验操作 实验现象 实验结论 溶液颜色无变化 紫红色褪去 含Fe2 ... ...
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