《铁的多样性》物质的性质与转化PPT课件(第3课时铁及其化合物之间的转化关系)
第一部分内容：素养目标
1.从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应规律和氧化还原反应原理,预测含有铁元素的物质性质及物质之间的转化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象。逐步提升科学探究与创新意识以及证据推理与模型认知的意识。
2.利用含有铁元素的物质的性质和转化关系,设计制备、分离、检验等简单实验的方案;能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。逐步提升科学探究与创新意识。
3.分别根据含有铁元素的物质的性质,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、线路板废液的回收利用等,逐步提升科学态度与社会责任。
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铁的多样性PPT，第二部分内容：知识铺垫
1.铁元素有多种价态,含有同种价态铁元素的物质之间可以相互转化,如Fe2++2OH- Fe(OH)2↓、Fe3++3OH- Fe(OH)3↓;含有不同价态铁元素的物质在一定条件下也可以相互转化。如2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-、Fe+2Fe3+ 3Fe2+。
2.铁具有金属的通性,FeO、Fe2O3具有碱性氧化物的通性,Fe(OH)2与Fe(OH)3属于弱碱,具有碱的性质。如Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O、Fe(OH)2+2H+ Fe2++2H2O、Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O。
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铁的多样性PPT，第三部分内容：新知预习
1.绘制铁及其化合物的“价—类”二维图,并表示各物质之间的转化关系,示例如下:
2.补铁剂中铁元素价态的检验
(1)Fe3+的检验方法很多,但在没有特殊要求的条件下,最好选择KSCN溶液,此法灵敏且现象明显。
(2)检验Fe2+的最好方法是加KSCN溶液(无明显现象),然后加氯水(溶液变红色)。
【微思考1】如何检验某铁的氧化物中含有Fe2+?
提示:取少量固体置于试管中,向其中加入稀盐酸配制成溶液,加入酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色,证明氧化物中含有Fe2+。
【微思考2】碱性氧化物是否都能与水反应生成相应的碱?FeO与硝酸(具有强氧化性)反应是氧化还原反应吗?
提示:碱性氧化物不一定都能溶于水与水反应,如FeO、Fe2O3都难溶于水,与水不反应,因此不能与水反应生成相应的碱。FeO具有还原性,与硝酸反应生成硝酸铁和氮的氧化物,属于氧化还原反应。
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铁的多样性PPT，第四部分内容：自主测试
1.下列物质中,不能由两种单质直接化合得到的是 ( )
A.FeCl2 B.CuCl2 C.HCl D.Na2O2
答案:A
解析:Fe和Cl2反应生成FeCl3,所以FeCl2不能由两种单质直接化合得到,A项符合题意;Cu与Cl2反应生成CuCl2,CuCl2能由两种单质直接化合得到,B项不符合题意;H2、Cl2点燃生成HCl,HCl能由两种单质直接化合得到,C项不符合题意;Na与O2在加热时生成Na2O2,Na2O2能由两种单质直接化合得到,D项不符合题意。
2.有关物质的转化关系如下图所示。A、C、E是常见的金属单质,E为紫红色,反应①可用于焊接铁轨,B是赤铁矿的主要成分,F的溶液中加入KSCN溶液变红。(部分反应物和生成物省略)
请回答下列问题:
(1)D的化学式是__________。
(2)可选用__________(填“字母”)实现反应C→F的转化。
a.稀盐酸
b.氯气/点燃
c.CuSO4溶液
(3)反应①的化学方程式为____________________。
(4)反应②的离子方程式为____________________。
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铁的多样性PPT，第五部分内容：探究
补铁剂中铁元素价态的检验
问题探究
1.补铁剂所含铁盐中铁元素的价态有几种可能?
提示:Fe2+、Fe3+、Fe2+和Fe3+。
2.如何验证某补铁剂溶液中含Fe2+而不含Fe3+?
提示:验证某补铁剂中含Fe2+而不含Fe3+,可以根据检验亚铁离子的方法完成:取少量溶液置于试管中,先加几滴硫氰酸钾溶液,溶液不变为红色,证明补铁剂中不含Fe3+。另取补铁剂加过量氧化剂(补铁剂中存在较多的抗氧化物质如维生素C等),再加过量硫氰酸钾溶液,溶液变红色,证明补铁剂中含有Fe2+。
知识归纳
(1)若溶液中只存在Fe2+,加入氢氧化钠溶液,溶液中出现白色沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。若同时存在Fe3+,加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀,会掩盖Fe2+的检验。故溶液中有Fe2+和Fe3+同时存在时不能用氢氧化钠溶液检验Fe2+。
(2)检验某未知溶液中是否含Fe2+时,不能先滴加氯水,后滴加KSCN溶液。因为若未知溶液中含有Fe3+,滴加KSCN溶液时,溶液变成红色,会干扰Fe2+的检验。
典例剖析
例1一个体重50 kg的健康人体内含铁元素2 g,这2 g铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在,Fe2+易被吸收,所以给贫血者补充铁时,应补充含Fe2+的亚铁盐,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:
(1)试剂1是__________________。
(2)加入试剂2和新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式为__________________。
(3)加入试剂2时溶液为淡红色说明“速力菲”中的Fe2+已部分氧化,一般在服用“速力菲”时,同时服用Vc,说明Vc具有__________性。不仅溶液中Fe2+易被氧化成Fe3+,碱性环境中Fe(OH)2更易被O2氧化,请写出反应的化学方程式__________________。
对点训练1在探究某补铁剂中铁元素价态的实验中,老师取一片该补铁剂用盐酸溶解,经脱色过滤后,得到250 mL近乎无色的溶液,继续加入1滴液溴(已知Br2和Cl2的性质相似),振荡,溶液变为黄色。
(1)甲同学认为这不是发生化学反应所致,因Br2水本就呈棕黄色,使溶液变黄色的物质是Br2。乙同学认为这是发生化学反应所致,使溶液变黄色的物质是________(填粒子的化学式),发生反应的离子方程式为__________________。
(2)现提供以下试剂:A.酸性高锰酸钾溶液 B.氢氧化钠溶液 C.四氯化碳 D.硫氰酸钾溶液。
请你用两种方法支持乙同学,写出选用的试剂编号及实验中应观察到的现象:
(3)补铁剂中铁元素含量的测定通常使用到双氧水,请写出将双氧水滴入该补铁剂用酸溶解并经脱色后的溶液中发生反应的离子方程式 。
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铁的多样性PPT，第六部分内容：随堂检测
1.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是( )
A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+
B.苹果汁中含有Cu2+
C.苹果汁含有OH-
D.苹果汁含有Fe3+
答案:A
解析:苹果中含有Fe2+,把苹果榨成苹果汁之后,果汁中的Fe2+被空气中的氧气氧化成Fe3+。
2.下列叙述不正确的是( )
答案:D
解析:A项发生反应:2FeCl2+Cl2 === 2FeCl3,正确;B项发生反应:Fe+2FeCl3 === 3FeCl2,正确;C项银与盐酸不反应,而Fe与盐酸反应,正确;D项混合物在空气中灼烧时,Fe(OH)2最终转变为Fe2O3,错误。
3.下列说法正确的是( )
A.Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3
B.Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液,溶液不会显红色
C.工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
D.Fe3+具有氧化性,据此可用KSCN溶液鉴别Fe3+
答案:C
解析:高温下铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,故A项错误;Fe3O4溶于盐酸生成Fe3+和Fe2+,Fe3+与KSCN反应得到红色溶液,故B项错误;一般炼铁的过程就是用CO还原Fe2O3生成Fe,故C项正确;用KSCN溶液鉴别Fe3+主要是利用了Fe3+与KSCN溶液反应显示红色,而非Fe3+的氧化性,故D项错误。
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