专题九 整合提升 学案（含答案） 2023-2024学年高一化学苏教版（2020）必修第二册
文档属性
| 名称 | 专题九 整合提升 学案（含答案） 2023-2024学年高一化学苏教版（2020）必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 176.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-10 10:42:13 | ||
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文档简介
专题九 整合提升
【知识构建】
【知识整合】
主题一 铁及其化合物的相互转化
【例1】 元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的价类二维图如图所示,其中箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是( )。
A.铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①
B.加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C.由图可预测:高铁酸盐(Fe)具有强氧化性,可用于饮用水的消毒
D.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速被氧化成Fe2O3
【答案】C
【解析】铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,不能实现转化①,A项错误;加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁,Fe2O3不溶于水,B项错误;高铁酸盐(Fe)具有强氧化性,与水反应生成Fe(OH)3胶体,其中Fe元素化合价由+6价变为+3价,则O元素化合价由-2价变为0价,即有氧气生成,可用于消毒,则反应的离子方程式为4Fe+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积,吸附悬浮杂质可以作净水剂,C项正确;FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热被氧化生成Fe3O4,D项错误。
【思维模型】
铁及其化合物的转化关系
【趁热打铁1】 FeCO3与砂糖混用可作补血剂,也能被用来制备Fe2O3。
(1)实验室制备FeCO3的流程如下:
写出沉淀时发生反应的化学方程式: 。检验滤液中的N的操作为 。
(2)甲同学为了验证FeCO3高温下煅烧是否得到Fe2O3,做了如下实验:
实验步骤 实验操作步骤
Ⅰ 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中,高温煅烧至质量不再减轻,冷却至室温
Ⅱ 取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中,用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
根据上述现象得到FeCO3高温煅烧的化学方程式为 。
①实验步骤Ⅲ中溶液变红的离子方程式为 。
②乙同学提出了不同的看法:煅烧产物可能是Fe3O4,因为Fe3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对实验步骤Ⅲ进行了补充:另取少量实验步骤Ⅱ所得溶液,然后 (填字母),用来检验溶液中是否含有Fe2+。
A.滴加氯水
B.滴加KSCN溶液
C.先滴加KSCN溶液后滴加氯水
D.滴加酸性KMnO4溶液
(3)丙同学认为即使得到乙同学预期的实验现象,也不能确定煅烧产物中含有+2价铁元素。于是他设计了由FeCO3制备Fe2O3的方案。先向FeCO3粉末中依次加入试剂:稀硫酸、双氧水、氢氧化钠溶液;然后再过滤、洗涤、灼烧即可得到Fe2O3。请写出和双氧水有关的反应的离子方程式:
。
【答案】(1)FeSO4+2NH4HCO3FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O 取少量滤液于试管中,加入足量NaOH溶液,加热,若产生气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则滤液中含有N (2)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
①Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
②D (3)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O
【解析】FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成CO2、FeCO3,过滤、洗涤,即可得到FeCO3固体;检验铵根离子的方法是利用铵根离子结合氢氧根离子发生反应加热生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;Fe3+可以和SCN-反应生成红色的络合物;Fe2+能使高锰酸钾褪色,但是Fe3+不可以;Fe2+可以被双氧水氧化为Fe3+,Fe3+和氢氧化钠反应生成氢氧化铁,氢氧化铁受热分解为氧化铁。
主题二 Fe3+、Fe2+的检验
【例2】 电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是 ,证明Fe3+存在的现象是 。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式: 。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得纯净的FeCl3溶液,准备采用下列步骤:
请写出上述实验中加入或生成的有关物质(溶液则填溶质)的化学式。
① ;④ 。
(4)写出向②⑤的混合液中通入气体⑥时发生反应的离子方程式: 。
【答案】(1)KSCN溶液 溶液变成血红色 (2)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ (3)Fe HCl (4)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
【解析】(1)检验Fe3+常用KSCN溶液,如果溶液变为血红色,说明含有Fe3+,反之不含有。(2)Cu和Fe3+反应的离子方程式为Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+。(3)本实验目的是回收铜和制取纯净的FeCl3溶液,向废液中加入过量的铁屑,然后过滤,滤液为FeCl2,滤渣为Cu和Fe,因为铁能与盐酸反应,铜和盐酸不反应,因此滤渣③中加入过量的盐酸,过滤,得到金属铜,两种滤液合并,通入氯气,把Fe2+氧化成Fe3+。(4)⑥为氯气,发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
【思维模型】
Fe2+、Fe3+检验方法
Fe2+ Fe3+
观察法 浅绿色 棕黄色
加碱 (NaOH)法 ①现象:白色沉淀灰绿色红褐色沉淀 ②反应:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3↓(红褐色) ①现象:红褐色沉淀 ②反应:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓(红褐色)
加盐 (SCN-)法 ①现象:加入KSCN溶液无明显现象,再滴入氯水变成血红色溶液 ②反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 (血红色) ①现象:加入KSCN溶液,溶液变为血红色 ②反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(血红色)
【趁热打铁2】 要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为( )。
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
【答案】C
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【知识构建】
【知识整合】
主题一 铁及其化合物的相互转化
【例1】 元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的价类二维图如图所示,其中箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是( )。
A.铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①
B.加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C.由图可预测:高铁酸盐(Fe)具有强氧化性,可用于饮用水的消毒
D.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速被氧化成Fe2O3
【答案】C
【解析】铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,不能实现转化①,A项错误;加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁,Fe2O3不溶于水,B项错误;高铁酸盐(Fe)具有强氧化性,与水反应生成Fe(OH)3胶体,其中Fe元素化合价由+6价变为+3价,则O元素化合价由-2价变为0价,即有氧气生成,可用于消毒,则反应的离子方程式为4Fe+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积,吸附悬浮杂质可以作净水剂,C项正确;FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热被氧化生成Fe3O4,D项错误。
【思维模型】
铁及其化合物的转化关系
【趁热打铁1】 FeCO3与砂糖混用可作补血剂,也能被用来制备Fe2O3。
(1)实验室制备FeCO3的流程如下:
写出沉淀时发生反应的化学方程式: 。检验滤液中的N的操作为 。
(2)甲同学为了验证FeCO3高温下煅烧是否得到Fe2O3,做了如下实验:
实验步骤 实验操作步骤
Ⅰ 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中,高温煅烧至质量不再减轻,冷却至室温
Ⅱ 取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中,用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
根据上述现象得到FeCO3高温煅烧的化学方程式为 。
①实验步骤Ⅲ中溶液变红的离子方程式为 。
②乙同学提出了不同的看法:煅烧产物可能是Fe3O4,因为Fe3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对实验步骤Ⅲ进行了补充:另取少量实验步骤Ⅱ所得溶液,然后 (填字母),用来检验溶液中是否含有Fe2+。
A.滴加氯水
B.滴加KSCN溶液
C.先滴加KSCN溶液后滴加氯水
D.滴加酸性KMnO4溶液
(3)丙同学认为即使得到乙同学预期的实验现象,也不能确定煅烧产物中含有+2价铁元素。于是他设计了由FeCO3制备Fe2O3的方案。先向FeCO3粉末中依次加入试剂:稀硫酸、双氧水、氢氧化钠溶液;然后再过滤、洗涤、灼烧即可得到Fe2O3。请写出和双氧水有关的反应的离子方程式:
。
【答案】(1)FeSO4+2NH4HCO3FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O 取少量滤液于试管中,加入足量NaOH溶液,加热,若产生气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则滤液中含有N (2)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
①Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
②D (3)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O
【解析】FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成CO2、FeCO3,过滤、洗涤,即可得到FeCO3固体;检验铵根离子的方法是利用铵根离子结合氢氧根离子发生反应加热生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;Fe3+可以和SCN-反应生成红色的络合物;Fe2+能使高锰酸钾褪色,但是Fe3+不可以;Fe2+可以被双氧水氧化为Fe3+,Fe3+和氢氧化钠反应生成氢氧化铁,氢氧化铁受热分解为氧化铁。
主题二 Fe3+、Fe2+的检验
【例2】 电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是 ,证明Fe3+存在的现象是 。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式: 。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得纯净的FeCl3溶液,准备采用下列步骤:
请写出上述实验中加入或生成的有关物质(溶液则填溶质)的化学式。
① ;④ 。
(4)写出向②⑤的混合液中通入气体⑥时发生反应的离子方程式: 。
【答案】(1)KSCN溶液 溶液变成血红色 (2)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ (3)Fe HCl (4)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
【解析】(1)检验Fe3+常用KSCN溶液,如果溶液变为血红色,说明含有Fe3+,反之不含有。(2)Cu和Fe3+反应的离子方程式为Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+。(3)本实验目的是回收铜和制取纯净的FeCl3溶液,向废液中加入过量的铁屑,然后过滤,滤液为FeCl2,滤渣为Cu和Fe,因为铁能与盐酸反应,铜和盐酸不反应,因此滤渣③中加入过量的盐酸,过滤,得到金属铜,两种滤液合并,通入氯气,把Fe2+氧化成Fe3+。(4)⑥为氯气,发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
【思维模型】
Fe2+、Fe3+检验方法
Fe2+ Fe3+
观察法 浅绿色 棕黄色
加碱 (NaOH)法 ①现象:白色沉淀灰绿色红褐色沉淀 ②反应:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3↓(红褐色) ①现象:红褐色沉淀 ②反应:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓(红褐色)
加盐 (SCN-)法 ①现象:加入KSCN溶液无明显现象,再滴入氯水变成血红色溶液 ②反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 (血红色) ①现象:加入KSCN溶液,溶液变为血红色 ②反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(血红色)
【趁热打铁2】 要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为( )。
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
【答案】C
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