发布时间 : 星期三 文章高中苏教版化学必修1教学案:专题3 第二单元 第二课时 铁、铜及其化合物的应用更新完毕开始阅读
[问题思考]
1.如何除去FeCl2中的Fe3?
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提示:向溶液中加入足量铁粉,充分反应后过滤,反应的离子方程式为2Fe3+Fe===3Fe2
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。
2.如何除去FeCl3溶液中的Fe2?
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提示:向溶液中通入适量Cl2,反应的离子方程式为2Fe2+Cl2===2Fe3+2Cl。
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3.FeCl3溶液为什么能用于从废旧印刷电路板(主要含铜)中回收铜?
提示:FeCl3能与印刷电路板中的铜反应:Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,再用Fe置换出铜:Fe+Cu2===Cu+Fe2。
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铁及其化合物的相互转化
1.Fe只有还原性,可以被氧化成Fe2或Fe3。
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(1)Fe?弱氧化剂――→?Fe2
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-2e
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Fe+2H===Fe+H2↑?盐酸或稀硫酸???++
?Fe+Cu2===Fe2+Cu??Fe+2Fe3+===3Fe2+
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2+
2.Fe2既具有还原性又具有氧化性,可以被氧化为Fe3,也可以被还原为Fe。
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转化 试剂 Fe2―→Fe3 ++Fe2―→Fe +强氧化剂:Cl2、Br2、H2O2、KMnO4、 HNO3、HClO等 2Fe2+Cl2=== ++还原剂:C、Al、Zn、CO等 Fe2+Zn===Fe+Zn2,FeO+CO=====+高温实例 2Fe3+2Cl +-Fe+CO2 +
3.Fe3具有较强氧化性,可被还原为Fe或Fe2。
+
转化 试剂 实例
Fe3―→Fe +Fe3―→Fe2 ++强还原剂:C、Zn、CO等 Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2 高温还原剂:Fe、Cu等 2Fe3+Cu=== +5
2Fe2+Cu2 ++ 4.“铁三角”转化关系
(1)0价铁、+2价铁、+3价铁在一定条件下可相互转化,被称之为“铁三角”转化关系。
(2)“铁三角”转化关系的应用 ①判断离子共存
a.Fe3与I、S2、HS等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
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b.Fe2与S2、ClO、MnO4、NO3(H)等离子因发生复分解反应或氧化还原反应而
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不能大量共存。
②分离与提纯
主要物质 Fe3 +杂质 Fe2 +除杂试剂和方法 加入H2O2 加入过量Fe粉,过滤 加入过量Fe粉,过滤
Fe2 +Fe3 +Fe2 +Cu2 +1.向盐酸中加入铁粉,待铁粉全部溶解后,再加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫红色褪去的原因是( )
A.Fe有还原性
B.FeCl2中Fe2具有还原性
+
C.KMnO4具有还原性 D.盐酸有还原性
解析:选B 溶液褪色是因为Fe2具有还原性,KMnO4具有氧化性,KMnO4被Fe2
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还原生成无色的Mn2。
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2.将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内,根据下述不同情况,填写金属或金属离子。
(1)充分反应后,如果Fe有剩余,则容器内不可能有________。
(2)充分反应后,如果容器内还有大量Fe3,则还含有________,一定没有________。
+
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(3)充分反应后,如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu,则容器内不可能有________。
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解析:根据Fe+2Fe3===3Fe2,Fe+Cu2===Cu+Fe2,Cu+2Fe3===Cu2+2Fe2,
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若Fe有剩余,则容器中只能有Fe2,不可能有Fe3、Cu2;如果容器内还有大量Fe3,
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则还含有Cu2和Fe2,一定没有Fe和Cu;如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu,则容
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器内不可能有Fe3和Fe。
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答案:(1)Fe3、Cu2 (2)Cu2、Fe2 Fe、Cu
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(3)Fe3、Fe
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[三级训练·节节过关]
1.为了检验某FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入( ) A.NaOH溶液 C.KSCN溶液
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B.铁片 D.石蕊溶液
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解析:选C FeCl2变质产生Fe3,检验Fe3可选用KSCN溶液。
2.在含有Fe3、Fe2、Cu2的溶液中加入铁粉充分反应后,固体残渣用盐酸处理,有
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气体放出,则与Fe粉反应后的溶液中离子最多的是( )
A.Fe3
+
B.Fe2
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C.Cu2
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D.OH
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解析:选B 固体残渣用盐酸处理,有气体放出,说明有Fe粉剩余,则反应后的溶液中不可能有Fe3、Cu2存在,数目较多的离子应是Fe2。
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+
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3.制印刷电路时常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2
+CuCl2,向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )
A.烧杯中有铜无铁 C.烧杯中铁、铜都有
B.烧杯中有铁无铜 D.烧杯中铁、铜都无
解析:选B 根据2FeCl3+Fe===3FeCl2、2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2可知,铁、铜都和氯化铁反应,由于铁的活动性比铜强,所以,反应有先后,只有铁完全反应后,剩余的氯化铁才能与铜反应。因此,不可能出现有铁无铜的现象。
4.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
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Fe2FeFeO 4
④③
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+
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①②
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①、④的转化,要求产物纯净,可选用________(选填字母)。
a.Cl2
b.Fe c.Cu d.KMnO4
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(2)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实
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验:
将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在试管Ⅰ中滴入酸性高锰酸钾溶液,在试管Ⅱ中滴入KSCN溶液。
①请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论:
实 验 a b c
②能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证,为什么?试进行解释:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析:(1)Fe2Cl2,Fe3,选KMnO4则引入杂质,Fe3Fe,Fe2,选Cu则引入杂质Cu2
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现象 试管Ⅰ 褪色 不褪色 褪色 试管Ⅱ 不变红 变红 变红 结论 。(2)①加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2,而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3
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+
,所以答案很容易得出,而第②问中的原因可归结为两条,一是KMnO4溶液呈紫红色,
影响观察Fe(SCN)3的红色,二是KSCN具有较强的还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2
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的检验。 答案:(1)a、b (2)①a.没有变质
B.完全变质 c.部分变质
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②不能,原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3的检验;KSCN具有还原性,影响Fe2的检验
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1.将下列反应,其产物的颜色按血红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( ) ①金属钠在纯氧中燃烧 ②Fe2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入水中
A.②③①④ C.③①②④
B.③②①④ D.①②③④
解析:选B Na2O2呈淡黄色、Fe(OH)3呈红褐色、Fe(SCN)3呈血红色、CuSO4溶液呈蓝色。
2.实验室在配制FeSO4溶液时,为防止FeSO4被氧化而变质,常在溶液中加入少量的( )
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