【新人教版】2019_2020学年新教材高中化学第三章铁金属材料实验活动2铁及其化合物的性质学案新必修第一册.
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资源子类同步学案
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教材版本人教版（新教材）
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更新时间2020/10/16 11:35:56
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资源简介
【典例1】 已知Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，现把等物质的量的CuSO4、FeCl3和Zn三种物质置于盛有水的容器中，充分反应后，容器中除SO2－4、Cl－外还有( )
A．Zn2＋、Cu、Fe2＋
B．Zn2＋、Cu2＋、Fe、Fe2＋
C．Zn2＋、Cu2＋、Fe2＋
D．Zn2＋、Cu2＋、Cu、Fe2＋
[思路启迪] (1)切入点：要考虑到一种金属与多种阳离子发生反应时，阳离子按氧化性由强到弱的顺序发生反应。按发生反应的先后排序，结合题中的“量”推算反应的最终产物。
(2)关键点：正确分析反应的先后顺序。在同一溶液中，当发生氧化还原反应时，一定是氧化性最强的物质先与还原剂反应。另外在求解过程中还要考虑各反应物之间量的关系。
[解析] 设CuSO4、FeCl3和Zn的物质的量均为1 mol，由题中所给的反应式可得出氧化性：Fe3＋>Cu2＋，所以Zn先与Fe3＋反应，1 mol Fe3＋消耗0.5 mol Zn；剩余的0.5 mol Zn能置换出0.5 mol Cu，溶液中还剩余0.5 mol Cu2＋，即充分反应后，容器中还含有Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cu。
[答案] D
判断化学反应先后顺序的方法
(1)一种氧化剂与多种还原剂反应，还原性强的还原剂优先发生反应。如向含等物质的量浓度的碘化亚铁、溴化亚铁溶液中缓慢通入氯气，发生反应的先后顺序为I－、Fe2＋、Br－。
(2)一种还原剂与多种氧化剂反应，氧化性强的氧化剂优先发生反应。如在含等物质的量浓度的H＋、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋的溶液中加入镁粉，反应的先后顺序为Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋、Zn2＋。
(3)一种碱与多种阳离子反应，生成物越难电离，越先发生反应。如在含等物质的量浓度的H＋、Fe3＋、NH＋4的溶液中滴加氢氧化钠溶液，发生反应的先后顺序为H＋、Fe3＋、NH＋4。
[针对训练1] 向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是( )
A．只有Fe2＋和Cu2＋
B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋
C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋
D．只有Fe2＋
[解析] 混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后，仍有红色固体铜存在，溶液中一定有Fe2＋，一定不可能有Fe3＋，可能有Cu2＋。
[答案] C
[学科素养] 利用Fe2＋、Fe3＋之间的转化，培养学生变化观念。
突破点二 Fe(OH)2的制备
【典例2】 用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_____________________________________。
方法二：在如图所示装置中，用不含O2的NaOH溶液、铁屑和稀硫酸制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_________________________________。
[思路启迪] (1)切入点：熟悉Fe(OH)2的制备原理是Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
(2)关键点：要特别注意Fe(OH)2在空气中极易被氧化为Fe(OH)3，所以制备时一定要保证为无氧环境。
[解析] 方法一：
(1)气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。
(2)避免生成的Fe(OH)2被空气(氧气)氧化。
方法二：
试管Ⅱ是开口式，无法利用产生的气体将溶液压入试管Ⅰ中，所以制取FeSO4应在试管Ⅰ中进行，而在试管Ⅱ中应加入不含O2的NaOH溶液。当把Fe与稀硫酸放入试管Ⅰ后，产生的H2可通过试管Ⅰ内的短导管排出试管Ⅰ内的空气，然后经过止水夹进入试管Ⅱ中，再排尽试管Ⅱ内的空气，最后关闭止水夹，试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，H2产生的压强将试管Ⅰ内生成的FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，在此过程中，液体都处于H2环境中，从而避免了空气中的O2将反应生成的Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3。
[答案] 方法一：(1)煮沸 (2)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
方法二：(1)稀硫酸、铁屑 (2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入装置
(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。
(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。
(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。
(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。
[针对训练2] (1)实验室用FeSO4溶液和稀氨水制备
Fe(OH)2，试写出该反应的离子方程式：_________________。
(2)向FeCl2溶液中加入Na2O2，预测最终的实验现象：
____________________________________。
反应的化学方程式为_____________________________。
[解析] (1)NH3?H2O是弱碱，书写离子方程式时不能拆开写。(2)把Na2O2加入到FeCl2溶液后，Na2O2与水反应生成NaOH和O2，NaOH再与FeCl2反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3。
[答案] (1)Fe2＋＋2NH3?H2O===Fe(OH)2↓＋2NH＋4
(2)剧烈反应，有气泡产生，最终生成红褐色沉淀
