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铁及其化合物知识及应用
教学目标：
①掌握铁及其化合物的性质和相互转化；
②通过铁及其化合物的应用，激发学习化学的兴趣，感受化学与生活的密切联系。
教学过程：
【成果展示】请根据所学知识，画出铁及其化合物之间的相互联系，并写出相关的化学方程式
问题一：铁与生产
活动1：铁的冶炼
某小组进行“CO还原氧化铁”实验（如图），待固体完全变黑时停止加热，继续通入CO冷却到室温。为检验生成物，他们将黑色固体加入到足量的稀盐酸中，发现固体全部溶解，但无气泡产生。
【提出问题】CO还原氧化铁后所得黑色粉末是铁粉吗？
【查阅资料】（1）a.
铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解。
b.
Fe2O3与CO反应的固体生成物可能情况如下：
（2）铁的氧化物中仅有四氧化三铁具有磁性。
【作出猜想】黑色粉末的组成为?
?
??
【实验与结论】请设计实验验证猜想?
?
??
请根据所给数据，计算得出黑色固体的成分为_______
【实验反思】做“CO还原氧化铁”实验，如何操作才能确保氧化铁被完全还原成铁粉？请你提出1条建议：?
?
??
活动2：铁的锈蚀
1．建造港珠澳大桥使用钢铁约42万吨。钢铁制品在使用中
面临最大的问题就是锈蚀。右图是探究铁锈蚀条件的装置，
通过_________实验的现象得出铁生锈必须有氧气参加，通过________实验的现象得出铁生锈必须有水参加。
2．铁生锈的次要过程：Fe→FeCO3·nH2O，写出该反应的化学方程式?
?
???；FeCO3不稳定，在空气中会发生反应，生成Fe(OH)3和CO2，写出该反应的化学方程式
?
?
??。
3．铁锈的主要成分是___________。有一铁锈由Fe2O3·xH2O和FeCO3组成，现用下列装置进一步测定其组成。资料：Fe2O3·xH2O在110
℃时会失去结晶水，FeCO3在280
℃时分解生成FeO和CO2
（1）装置A装有
，装置C的作用是
，欲使实验所得数据可靠，装置B中应出现的现象是
。
（2）待充分反应后熄灭酒精灯，需继续通入一段时间的空气，目的是①加速冷却；②
。
（3）取25.4克待测固体样品置于装置中进行实验，实验结束时称得E装置增重3.6克，F装置增重2.2克，则样品中FeCO3的质量为
克，x
=
，若缺少G装置，测得x会
（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
问题二：铁与生活
活动1：鲜榨苹果汁的褐变
鲜榨苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。请猜测其可能的原因是_________________________。你知道如何防止这种现象的发生吗？__________________________________。
知识拓展：铁在氯气中点燃，可观察到?
?
，发生反应的化学方程式为?
?
；将生成物溶于水，向溶液中加入少量铁粉，充分反应后，溶液由黄色变为浅绿色，反应方程式为?
?
??；加入几滴氯水，再滴入2滴KSCN溶液，观察溶液颜色变为血红色，反应方程式为?
?
。（已知：Fe3+能与KSCN溶液反应显血红色）
活动2：认识补铁剂
医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给缺铁性贫血的病人补铁。
【提出问题】这种糖衣片中是否含有硫酸亚铁，若有，含量是多少？
【查阅资料】①亚铁离子遇具有氧化性的物质时易被氧化。如氢氧化亚铁为白色沉淀，在空气中会迅速被氧化成红褐色氢氧化铁沉淀，这是氢氧化亚铁的典型特征。
②亚铁盐溶于水时，会产生少量氢氧根离子而产生沉淀(溶液浑浊)。
【实验验证】
⑴为了不影响后续检验Fe2+，检验SO42-可用的试剂是_________(选填“A”或“B”)。
A、用硝酸酸化的硝酸钡溶液
B、用盐酸酸化的氯化钡溶液
⑵检验Fe2+的方法是?
?
??，写出相关的化学方程式______________________________________________________。
⑶含量测定：
①取十粒糖衣片，称其质量为5g，溶于20g水中；溶解药品时要用到玻璃棒，其作用是__________。
②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至过量；证明氯化钡溶液过量的方法为?
?
。
③过滤、洗涤、干燥；如何证明沉淀已洗净？__________________。
④称量得，沉淀质量为4.66g，试列式计算该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数。
?【总结反思】
①对硫酸亚铁来说，药片的糖衣可以起到____________________的作用。
②加水溶解糖衣片时需加1滴稀盐酸，作用是什么？____________________。
能否用稀硫酸代替？
_______________________________。
【知识拓展】
（1）污水处理中有时会使用硫酸亚铁作为聚凝剂，主要的反应机理是：6FeSO4+KClO3+3H2O=2Fe2(SO4)3+KCl+2Fe(OH)3
，生成的Fe(OH)3是胶体，能吸附水中悬浮的杂质，起到净水作用。已知在化学反应中，反应后所含元素化合价升高的物质就是还原剂，则在上述反应中还原剂是__________。
（2）我国北方土壤一般偏碱性,不适合南方植物的生长,因此一般用2%硫酸亚铁溶液调节土壤酸碱度,酸碱度调节在PH6.8以下就可以养殖南方植物了,因此硫酸亚铁的溶液呈____性。根据下列信息，不适于添加硫酸亚铁的作物是__________。
几种作物适宜生长的pH范围如下：
【归纳总结】
请将铁及其化合物之间的相互转化补充完整。
【知识反馈】
铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
一、
“加铁酱油”中的铁指的是
（填字母）。
A.
单质
B．元素
C．原子
二、铁制炊具加热食物，说明铁具有的性质是
（填字母）。
A.
导电性
B．延展性
C．导热性
三、铁与铬、镍等金属熔合可形成“不锈钢”，用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材料。以上叙述中不涉及到
（填字母）。
A．合金
B．无机非金属材料
C．合成材料
D．复合材料
四、绿矾（FeSO4?7H2O）是硫酸法生产太白粉的主要副产物，可用于制备Fe2O3，复印用Fe3O4粉、还原铁粉等。某研究性小组展开了系列研究。
Ⅰ：制备Fe2O3
【资料一】
（1）无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。
（2）绿矾（FeSO4?7H2O）高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物。
（3）SO2是无色有窒息性臭味的有毒气体，能使品红溶液褪色。
甲同学用如下装置制备Fe2O3并验证绿矾受热分解的其他产物：
实验过程中发现：A中有
色固体生成，B中无水硫酸铜变蓝，C中U形管内有无色晶体（SO3）析出，D中品红溶液褪色，装置E的作用是
，E中反应的化学方程式为
。绿矾高温分解的化学方程式为
。
Ⅱ：
制备Fe3O4
乙同学模拟生产复印用Fe3O4粉的实验流程如下：
【资料二】
Fe(OH)2是一种白色难溶于水的固体，在空气中易被氧化成Fe(OH)3；
由沉淀M获得Fe3O4的化学方程式为：Fe(OH)2+2Fe(OH)3═Fe3O4+4H2O。
在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，反应的化学方程式依次为①
；②
。
若制取Fe(OH)2，采取的实验操作是：向盛有新制FeSO4溶液的试管中
加入10滴植物油，然后用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液（煮沸的目的
是___________________），胶头滴管的正确使用方法是
（填字母）。
溶液N中可以获得的副产品P是
（填化学式）。
若用含FeSO4
9.12
t的绿矾晶体生产Fe3O4
，理论上最终可以获得Fe3O4的质量为______t，理论上“通一定量空气”中参与反应的O2的质量为______t，
若参与反应的O2过量，则最终所得固体的质量偏______。
Ⅲ
：制备还原铁粉
制备还原铁粉的工业流程如下：
（1）操作1的名称是
，NH4HCO3和FeSO4溶液反应的化学方程式为
。
（2）若将14.06g粗还原铁粉（假设粗还原铁粉中杂质仅含少量FexC）在氧气流中完全反应，得到0.22g
CO2，将相同质量的粗还原铁粉与足量稀硫酸反应，得到0.48gH2（FexC与稀硫酸不反应）。试通过计算确定FexC的化学式。

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