第三章 素养提升之铁铝及化合物相互转化、离子检验 课件(共56张PPT) 高一化学人教版(2019)必修第一册

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第三章 素养提升之铁铝及化合物相互转化、离子检验 课件(共56张PPT) 高一化学人教版(2019)必修第一册

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(共56张PPT)
科学的每一项巨大成就。都是以大胆的幻想为出发点的。——杜威
美国著名哲学家、教育家,实用主义哲学的创始人之一,功能心理学的先驱,美国进步主义教育运动的代表。
铁铝及其化合物
相互转化 离子鉴别
TARGET
据价态——分类,建立铁宫
TARGET
TARGET
TARGET
理解不同、相同价态铁的相互转化
学会铁离子和亚铁离子单一存在及共存时的检验方法
认识铝及其化合物的相互转化
赤红黄绿青蓝紫
铁的化合物五颜六色,请举例说明之。并进行分类。
FeCl2
四氧化三铁
三氧化二铁
绿矾
硫氰化铁
不同价态铁之间的转化
铁单质与二价铁
二价铁与三价铁
铁单质与三价铁
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
以物质的类别为横坐标、化合价为纵坐标,请有关物质放入“坐标系”中。
问题解决
Fe2O3
FeO
Fe3O4
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
铁宫
1
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
FeI2
FeS
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
FeI2
FeS
单质铁转化为二价铁
问题探究
2.1 Fe→Fe2+
不同价态铁的转化
2
Fe
Fe2+
弱氧化剂
S I2 HCl CuSO4
强氧化剂
Fe3+ HNO3(少量)
化合反应
置换反应
Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
其它反应
3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O  
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
二价铁转化为单质铁
问题探究
2.2 Fe2+→Fe
不同价态铁的转化
2
Fe2+
Fe
还原剂
C H2 Zn CO
置换反应
其它反应
FeO+H2 Fe +H2O  
3FeO+3C 3Fe+3CO↑  
Zn+Fe2+=Zn2++Fe
FeO+CO Fe+CO2  
1. 浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑。
2. 铁与强氧化剂硝酸反应,一定生成硝酸铁。
判断以下表述是否正确:
3. 将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液,现象是有气体生成,溶液呈血红色,说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3+。
牛刀小试
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
单质铁转化为三价铁
Fe
问题探究
2.3 Fe→Fe2+
不同价态铁的转化
2
Fe
Fe3+
强氧化剂
I2 Br2 HNO3(过量)
化合反应
其它反应
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O  
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
三价铁转化为单质铁
问题探究
2.4 Fe3+→Fe
不同价态铁的转化
2
Fe3+
Fe
还原剂
C H2 Zn CO
置换反应
Fe2O3+3H2 2Fe +3H2O  
2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑  
其它反应
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2  
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
二价铁转化为三价铁
问题探究
2.5 Fe2+→Fe3+
不同价态铁的转化
2
Fe2+
Fe3+
氧化剂
O2 Cl2 Br2 H2O2 HNO3 KMnO4
化合反应
其它反应
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:__________________________ 、______________________________。
样品中没有Fe3+
Fe2+易被氧气氧化为Fe3+
看谁做得既准又快
1. 煅烧FeCO3可得到红棕色固体,写出化学方程式_______________________________。
2. 若FeCO3浊液久置后会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是__________________________________。
思考﹒ 运用
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
三价铁转化二价铁
问题探究
2.6 Fe3+→Fe2+
不同价态铁的转化
2
Fe3+
Fe2+
还原剂
Fe Cu KI H2S SO2
化合反应
2Fe3++Fe=3Fe2+
其它反应
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
问题解决
(2021年江苏会考)对印刷电路板制作过程中(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)产生废液X进行回收处理,流程如图所示。下列说法不正确的是
A.1 mol FeCl3与Cu完全反应,转移电子数约为6.02×1023
B.若废液X中滴加KSCN溶液变红,则X中n(Cu2+)∶[n(Fe2+)+n(Fe3+)]=1∶2
C.若向溶液A中、溶液B中分别加入少量铁粉,铁粉均有减少
D.实验室中进行操作①②时,需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
根据反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知废液X中n(Cu2+):n(Fe2+)=1∶2,滴加KSCN溶液变红,说明还有一部分Fe3+,所以n(Cu2+)∶[n(Fe2+)+n(Fe3+)]<1∶2
判断下列说法是否正确:
2. 将铜粉加入1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中,现象是溶液变蓝、有黑色固体出现。
   3. FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
1. 向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液,加入H2O2后溶液变成血红色,说明Fe2+既有氧化性又有还原性。
成功体验
高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,可在NaOH溶液中用氯气氧化硝酸铁制备。
请写出化学方程式。
铁元素的最高价是+6价,而不是+3价。
2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O
特别提醒
除去FeCl3溶液中少量CuCl2。
①所用试剂:__________________;
②实验操作:
_______________________________________________;
③写出有关的离子方式:
__________________________
___________________________
___________________________。
铁粉、氯水
先加入足量铁粉,过滤,再向滤液中加入足量氯水
Fe +2Fe3+ = 3Fe2+
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
看谁做得既准又快
硫酸铁溶液中,通入二氧化硫气体,溶液由黄色变为浅绿色。
请写出反应的化学方程式及离子方程式。
Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-
考考你的智慧
  1. (NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2离子方程式:
  Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
2. 使用下图所示装置观察Fe(OH)2的生成。
判断以下表述是否正确:
问题解决
相同价态铁之间的转化
二价铁与二价铁之间
三价铁与三价铁之间
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
二价铁与二价铁的相互转化
问题探究
3.1 Fe2+→Fe2+
相同价态铁的转化
3
FeO
Fe2+
Fe(OH)2
H+
OH-
H+
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓  
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
NH3 H2O
Fe2++2NH3 H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+  
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
三价铁与三价铁的相互转化
问题探究
3.2 Fe3+→Fe3+
相同价态铁的转化
3
Fe3+
Fe(OH)3
Fe(SCN)3
Fe2O3
H+
H+
OH-
SCN-
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe(OH)3 +3H+=Fe3++3H2O
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓  
Fe3++3H2O =Fe(OH)3(胶体) +3H+  
H2O
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3  
加入KSCN溶液
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl
×
易错警示
血红色溶液
工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在______(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是_________________________________________________ (注明试剂、现象)。
Fe3+
取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色
考考你自己
4.1 单个离子
Fe2+
方法 试剂 现象 离子方程式
NaOH溶液
白色→灰绿色→红褐色
KSCN溶液
氯水
无色→血红色
显色法
沉淀法
Fe3+、Fe2+检验
4
4.2 单个离子
Fe3+
方法 试剂 现象 离子方程式
NaOH溶液
红褐色沉淀
沉淀法
KSCN溶液
血红色溶液
显色法
Fe3+、Fe2+检验
4
4.3 两离子共存
Fe3+
Fe2+
Fe3+、Fe2+检验
4
若溶液中含有Cl-则不用酸性KMnO4溶液
判断下列说法的正误
2. )检验溶液中是否含有Fe3+:取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察实验现象。
3. 向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+。
1. 因为Fe3+具有氧化性,所以KSCN溶液可以鉴别Fe3+。
考考你自己
4.向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色。则溶液中一定含有Fe2+。
5.在溶液中加KSCN溶液,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
铝及其化合物之间的转化
铝结构与性质
两性氢氧化物——氢氧化铝
两性氧化物——氧化铝
看谁做得既准又快
请写出以下反应的化学方程式或离子方程式:
1. 铝与氢氧化钠溶液
2. 氧化铝与氢氧化钠溶液
3. 氯化铝与氨水
4. 氢氧化铝与氢氧化钠溶液
Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓ +3NH4+
2Al+2OH-+2H2O =2AlO2- +3H2↑
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2- +2H2O
铝及其化合物转化
5
Al
Al3+
Al(OH)3
AlO2-
Al2O3
O2
钝化
H+
OH-
H+
OH-
OH-
NH3 H2O
加热
H+
OH-
H+
CO2
请写出氯化铝与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
问题探究
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2- +H2O
Al3+ +4OH-=AlO2- +2H2O
偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳产生白色沉淀,同时有小苏打生成,写出反应的离子方程式。
问题探究
AlO2-+CO2+2H2O =Al(OH)3↓+HCO3-
这节课我学到了什么?
(用一句话表示)
还有什么疑问?
课堂小结
Fe
Fe
+2
Fe
+3
弱氧化剂
H+、Cu2+、S、I2
还原剂
氧化剂
Zn 、Fe 、Cu、I- 、S2-
O2、Cl2、Br2
强氧化剂
Cl2、Br2、HNO3
HNO3 、 H2O2、
课堂小结
还原剂 C CO
还原剂 C CO
以还原性为主
Fe3+强氧化性
FeO42-
铁及化合物的应用
归纳与整理
物质 应用 性质

三氧化二铁
四氧化三铁
氯化铁
高铁酸钠
脱氧剂
还原性
制作颜料
红棕色
磁带 打印机墨粉
磁性
净水剂 制线路板
水解性 氧化性
消毒剂
氧化性
己知在碱性溶液中可发生如下反应:2Fe(OH)3+3C1O-+4OH-=2FeO4n-+3Cl-+5H2O
关于该反应的说法正确的是
A.FeO4n-中Fe的化合价是+6
B.ClO-是还原剂
C.由上述离子方程式可知,该反应是由氨水提供的碱性环境
D.反应过程中生成1 mol FeO4n-,转移6 mol e-
考考你自己
下列实验“操作和现象”与“结论”都正确的是
操作和现象 结论
A 切开金属钠,钠表面的银白色会逐渐褪去 Na在空气中会生成Na2O2
B 铁钉插入浓硝酸中,无明显 铁与浓硝酸不反应
C FeCl2溶液滴加到少许酸性KMnO4溶液中,溶液褪色 FeCl2具有漂白性
D 向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸和KSCN溶液,溶液变成红色 溶液中有Fe3+生成
成功体验
硫酸铝铵晶体制备的实验流程如下:
1.检验上述流程中“过滤”后杂质是否除尽的实验方法是__________________________________________________________。
2.写出“氧化”步骤的离子方程_________________________。
3.上述流程中,“分离”所包含的操作依次为:___________、_________、过滤、洗涤、干燥。
考考你自己
硫酸铝铵晶体制备的实验流程如下:
1.检验上述流程中“过滤”后杂质是否除尽的实验方法是_________________________________________________________________________________________。
考考你自己
取少量滤液于试管中,加几滴KSCN溶液,若溶液不变红,则杂质已除尽
硫酸铝铵晶体制备的实验流程如下:
2.写出“氧化”步骤的离子方程式
_________________________________。
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
考考你自己
硫酸铝铵晶体制备的实验流程如下:
3.上述流程中,“分离”所包含的操作依次为:____________、_____________、过滤、洗涤、干燥。
考考你自己
物质 开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3 2.7 3.7
Fe(OH)2 7.6 9.6
Cu(OH)2 4.4 6.4
不同金属离子在溶液中开始沉淀与完全沉淀pH如下:
某Cu2+溶液中含有Fe2+,如何除去Fe2+?
探究﹒ 拓展
Fe(OH)3在酸性溶液可以存在吗
Fe(OH)3
探究﹒ 拓展
物质 开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3 2.7 3.7
Fe(OH)2 7.6 9.6
Cu(OH)2 4.4 6.4
① 能直接加碱沉淀?
② 根据各氢氧化物沉淀pH的不同,设计提纯方案。
双氧水
Cu2+(Fe3+)
加CuO
调pH3.7 ~ 4.4
过滤
Cu2+
Fe(OH)3

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