《元素與化合物(鐵)》教學(xué)設(shè)計(jì)一、考大綱求掌握鐵和鐵的一些重要化合物的性質(zhì)。3+2.學(xué)會(huì)查驗(yàn)Fe的方法。3.認(rèn)識(shí)鐵的合金(生鐵、鋼)的種類、成分、性能。4.從原理、設(shè)施、生產(chǎn)過程、原料及氧化——復(fù)原反響的角度比較并掌握工業(yè)煉鐵和煉鋼。三、知識(shí)構(gòu)造鐵的重要氧化物的比較鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4色態(tài)/鐵紅磁性氧化鐵鐵的價(jià)態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體水溶性+2+3+2、+3鐵的氧化物與鹽酸反不溶不溶不溶應(yīng)Co反FeO+2HCl=FeCl+H2O鐵的氧化物與Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O應(yīng)Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O鐵的氧化物與Co反高溫FexOy+yCOxFe+yCO2應(yīng)2.生鐵與鋼的比較鐵的合金生鐵鋼含碳量2%～4。3%0．03～2%含硅、錳、硫、磷較其余雜質(zhì)含硅、錳少許，硫和磷幾乎沒有多機(jī)械性能硬而脆、無(wú)韌性硬而韌、有彈性機(jī)械加工可鑄不行鍛可鑄、可鍛、可延壓3.煉鐵和煉鋼的比較煉鐵煉鋼原料鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣生鐵、空氣（或純氧、氧化鐵）、生石灰、脫氧劑化學(xué)原理在高溫下用復(fù)原劑從鐵礦石在高溫下用氧化劑把生鐵里過多的碳和其余里復(fù)原出來(lái)氧化為氣體或爐消除掉①?gòu)?fù)原劑的生成①氧化：2Fe+O高溫2FeOC+O2CO2+QFeO氧化鐵水里的Si、Mn、C等。如C+FeO高溫2CO-Q高溫主CO2+CFe+CO要②鐵的復(fù)原②造渣：生成的硅錳氧化物得鐵水里的硫、反高溫磷跟造渣資料反響形成爐渣排出。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2應(yīng)③爐渣的生成③脫氧，并調(diào)整Mn、Si含量3高溫2高溫2CaCOCaO+CO2Fe+Si2Fe+SiOCaO+SiO2高溫CaSiO3主要設(shè)施高爐轉(zhuǎn)爐三、能力點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)提示鐵在周期表中的地點(diǎn)及構(gòu)造鐵位于第周圍期第Ⅶ族，原子構(gòu)造表示圖為鐵的性質(zhì)物理性質(zhì)銀白色光彩、密度大，熔沸點(diǎn)高，延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較好、能被磁鐵吸引?；瘜W(xué)性質(zhì)鐵是較開朗的金屬，常顯+2、+3價(jià)，且Fe3+比Fe2+穩(wěn)固。①鐵三角②鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)變關(guān)系③Fe2+與Fe3+離子的查驗(yàn)；溶液是淺綠色；2+與KSCN溶液作用不顯紅色，再滴氯水則變紅；Fe(2)加NaOH溶液現(xiàn)象：白色積淀——灰綠色——紅褐色與無(wú)色KSCN溶液作用顯紅色；Fe3+(2)溶液顯黃色或棕黃色；加入NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色積淀。鐵的合金一般地說，含碳量在2%～4.3%的鐵的合金叫做生鐵。生鐵里除含碳外，還含有硅、錳以及少許的硫、磷等，它可鑄不行煅。依據(jù)碳的存在形式可分為煉鋼生鐵、鍛造生鐵和球墨鑄鐵等幾種。一般地說，含碳量在0.03%～2%的鐵的合金叫做鋼。鋼堅(jiān)硬有韌性、彈性，能夠鍛打、壓延，也能夠鍛造。鋼的分類方法好多，假如按化學(xué)成分分類、鋼能夠分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳素鋼就是一般的鋼，合金鋼也叫特種鋼，是在碳素鋼是適合地加入一種或幾種，如錳、鉻、鎳、鎢、銅等合金元素而制成的。合金元素使合金鋼擁有各樣不一樣的特別性能。煉鐵反響原理：利用氧化——復(fù)原反響，在高溫下，用復(fù)原劑(主假如Co)把鐵從鐵礦石里復(fù)原出來(lái)。原料、鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣設(shè)施：高爐生產(chǎn)過程①?gòu)?fù)原劑的生成點(diǎn)燃CO+C2COC+OCO+熱222②鐵礦石復(fù)原成鐵Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑③除脈石、爐渣的形成高溫CaCO3CaO+CO2↑高溫SiO2+CaOCaSiO3煉鋼設(shè)施：氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主要原料：煉鋼生鐵、生石灰、氧氣。反響原理：利用氧化復(fù)原反響，在高溫下，用氧化劑把生鐵中過多的碳和其余雜質(zhì)氧化為氣體或爐渣除掉。煉鋼時(shí)的主要反響：①氧化劑的生成，熱能的根源高溫2Fe+O22FeO+Q②高溫降低碳的含量C+FeOCO+Fe-Q③除掉S、P等雜質(zhì)④加硅鐵、錳鐵、鋁除節(jié)余FeO——脫氧高溫2FeO+Si2Fe+SiO2四、能力訓(xùn)練(一)選擇題：1.以下物質(zhì)發(fā)生反響時(shí)其離子方程式正確的選項(xiàng)是()鐵與三氯化鐵溶液反響Fe+2Fe3+3Fe2+足量的氯氣通入溴化亞鐵溶液中2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++2Br2+6Cl-C.Fe(OH)3跟鹽酸反響3+3+2Fe(OH)+3HFe+3HOD.FeS跟稀硝酸反響FeS+2H+＝Fe2++H2S↑知識(shí)點(diǎn)：離子方程式的書寫規(guī)則及Fe的一些重要反響能力點(diǎn)：再現(xiàn)能力、推理能力測(cè)知由Fe2(SO4)3和FeSO4構(gòu)成的混淆物中含硫a%，則其含鐵量應(yīng)為()A.(100-4a)%B.(100-2a)%C.(100-a)%D.(100-3a)%知識(shí)點(diǎn)：考察化合物中各元素的質(zhì)量百分比能力點(diǎn)：推理計(jì)算能力3.以下試劑能用來(lái)分別Fe3+與Al3+的是()A.NH·HOB.NaOH32C.(NH)COD.HCl423知識(shí)點(diǎn)：3+-3+Fe與OH反響與Al不一樣。能力點(diǎn)：再現(xiàn)能力、推理能力。4.往100mLFeBr2溶液中遲緩?fù)ㄈ?.24L(標(biāo)況)氯氣，結(jié)果溶液中有1/3溴離子被氧化成溴單質(zhì)，原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度為()D.沒法計(jì)算知識(shí)點(diǎn)：當(dāng)Fe2+、Br-碰到強(qiáng)氧化劑Cl2時(shí)均表現(xiàn)為復(fù)原性。能力點(diǎn)：計(jì)算推測(cè)能力，再現(xiàn)能力。5.以下各組離子在溶液中能大批共存的是()A.Fe3+2--+、S、HCO3、KB.Fe2++-2-、H、NO3、SO43+2+--C.Fe、Mg、NO3、Cl2+2+--3D.Fe、Cu、Cl、NO知識(shí)點(diǎn)：離子共存的條件能力點(diǎn)：再現(xiàn)能力、發(fā)散思想能力6.有100毫升0.1mol/L的FeCl3溶液與50mol0.1mol/L的AgNO3溶液混淆后，混淆液各離子濃度由大到小的次序是()-3++-3A.［Cl］＞［Fe］＞［Ag］＞［NO］-3+-+B.［Cl］＞［Fe］＞［NO3］＞［Ag］3+--+C.［Fe］＞［NO3］＞［Cl］＞［Ag］-3+-+D.［NO］＞［Fe］＞［Cl］＞［Ag］3知識(shí)點(diǎn)：離子濃度的計(jì)算能力點(diǎn)：推理能力、發(fā)散思想能力7.以下對(duì)于電解法精華粗銅的表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是()粗銅作陽(yáng)極B.電解時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反響，而陰極發(fā)生的反響為Cu2++2e＝CuC.粗銅中所含Ni、Fe、Zn等金屬雜質(zhì)，電解后以單質(zhì)形成堆積槽底，形成陽(yáng)極泥D.電解銅的純度可達(dá)99.95%～99.98%知識(shí)點(diǎn)：電解法煉粗銅的原理。能力點(diǎn)：剖析綜合能力。8.在煉鋼結(jié)束時(shí)，常在鋼水中加一些硅鐵、錳鐵，其目的是

(

)A.除氧化

B.復(fù)原氧化鐵C.除硫磷D.除掉過度的氧化亞鐵知識(shí)點(diǎn)：煉鋼過程中加入一些原料的作用能力點(diǎn)：再現(xiàn)能力、辨識(shí)能力9.以下生產(chǎn)工業(yè)①制生石灰②制水泥③制一般玻璃④煉鐵⑤煉鋼⑥制漂白粉⑦硬水融化，其生產(chǎn)原猜中直接使用石灰石的是()A.只有①③⑦B.只有②④⑤C.只有①④⑥D(zhuǎn).只有①②③④知識(shí)點(diǎn)：一些工業(yè)生產(chǎn)中的原料及用途能力點(diǎn)：再現(xiàn)能力、推測(cè)能力10.以下相關(guān)煉鐵和煉鋼的說法中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()煉鐵是鐵礦石被復(fù)原的過程煉鋼是生鐵被氧化的過程煉鐵高爐中加入石灰石的目的是除掉脈石煉鋼轉(zhuǎn)爐中加入的生石灰是造渣劑.知識(shí)點(diǎn)：煉鋼和煉鐵的原理和目的能力點(diǎn)：再現(xiàn)能力、推測(cè)能力11.將

10g鐵碳合金放入氧氣中高溫灼燒，反響后的氣體通入過度石灰水中得積淀

1.4g。此鐵碳合金是

(

)A.生鐵

B.高碳鋼

C.中碳鋼

D.低碳鋼知識(shí)點(diǎn)：合金鋼的定義及含碳范圍能力點(diǎn)：計(jì)算能力，辨析能力12.必定量的

Fe和

Fe2O3構(gòu)成的混淆物，投入到

250mL2mol/L

的HNO3溶液中，反響達(dá)成后，生成

1.12LNO(

標(biāo)況)；再向溶液中加入

1mol/L

的NaOH溶液，要使溶液中的鐵元素完整積淀下來(lái)，所加入的

NaOH溶液體積最少要

(

)A.450mLC.400mL

B.500mLD.沒法確立知識(shí)點(diǎn)：鐵及鐵的氧化物與酸、堿反響的一些性質(zhì)。能力點(diǎn)：綜共計(jì)算能力。(二)非選擇題13.將10.416g純鐵絲溶于過度鹽酸，在加熱下用5.050gKNO3去氧化溶液中的Fe2+，待反響完整后，節(jié)余的Fe2+還需要24mL0.3mol/L的KMnO4溶液才能完整氧化，其反響方程式為：KMnO+5FeCl+8HCl＝KCl+MnCl+5FeCl3+4HO，試經(jīng)過計(jì)算確立KNO的復(fù)原產(chǎn)物，并寫42223出KNO3與FeCl2反響的化學(xué)方程式。知識(shí)點(diǎn)：Fe2+的復(fù)原性能力點(diǎn)：發(fā)散思想能力14.混有鋁的鐵屑與鹽酸反響，離子方程式為；加入適當(dāng)?shù)臍溲趸c溶液，反響的離子方程式為、；再加入過度的NaOH溶液，反響的離子方程式為；生成的積淀在空氣中擱置，發(fā)生反響的方程式為。知識(shí)點(diǎn)：Fe3+與堿的反響，Al3+與堿的反響。能力點(diǎn)：概括能力、再現(xiàn)能力15.對(duì)于高爐煉鐵，回答：(1)冶鐵的原料有.(2)焦炭的作用有二:a是，化學(xué)方程式為；b是，化學(xué)方程式為、.(3)鐵礦石的作用是，化學(xué)方程式(以赤鐵礦為例)為.(4)生石灰的作用是，化學(xué)方程式為.知識(shí)點(diǎn)：煉鐵的過程能力點(diǎn)：再現(xiàn)能力對(duì)于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，回答：(1)原料是

；(2)生石灰的作用是

，吹煉完成時(shí)，加入硅鐵

、錳鐵或金屬鋁的目的是

.知識(shí)點(diǎn)：煉鋼的原料及作用能力點(diǎn)：再現(xiàn)能力以以下圖所示，A為兩種元素構(gòu)成的化合物，B為能使品紅溶液退色的氣體，G為紅褐色積淀，試寫出A、B、C、D、E、F、G各物質(zhì)的分子式焚燒AB+CHClDNaOHO2H2OFG知識(shí)點(diǎn)：Fe的化合物之間的變化關(guān)系能力點(diǎn)：再現(xiàn)能力、概括能力在鐵和氧化鐵的混淆物15g中加入150mL稀H2SO4放出氫氣1.68L(標(biāo)準(zhǔn)情況)。當(dāng)反響停止后，鐵和氧化鐵均無(wú)節(jié)余，且溶液中無(wú)Fe3+存在。為了中和過度H2SO4，并使Fe2+完整轉(zhuǎn)變成Fe(OH)2積淀，共耗用3mol/LNaOH，溶液200mL。求：①混淆物中鐵和氧化鐵各多少克?②稀H2SO4的物質(zhì)的量濃度為多少?知識(shí)點(diǎn)：Fe與Fe3+的反響，以及Fe2+與堿的反響能力點(diǎn)：計(jì)算能力、發(fā)散思想能力某鐵碳合金中已有部分鐵被氧化生銹(假定鐵銹成分為Fe2O3)取樣品19.4g，加足量的稀鹽酸使它溶解，放出氫氣3.36L(標(biāo)況)，所得溶液中滴入硫氰化鉀溶液不變色。若將溶液中的金屬離子所有氧化成高價(jià)離子，需通入標(biāo)況下氯氣3.36L(不考慮氯氣與水的反響)。求該合金未被氧化時(shí)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。知識(shí)點(diǎn)：Fe與HCl的反響，F(xiàn)e2+的反響特色。能力點(diǎn)：發(fā)散思想能力、計(jì)算能力。參照答案(一)選擇題(1)B、C(2)D(3)B(4)C(5)C、D(6)B(7)C(8)D(9)D(10)B(11)B(12)A(二)非選擇題題意要求寫出KNO3在酸性條件下將FeCl2氧化的化學(xué)方程式，這實(shí)上是轉(zhuǎn)變成Fe2+和HNO3之間的氧化復(fù)原反響，此中氧化產(chǎn)物為Fe3+，重點(diǎn)是KNO3被復(fù)原產(chǎn)物如何確立，這是本題的打破口。HNO3作為強(qiáng)氧化劑，其復(fù)原產(chǎn)物較復(fù)雜，濃HNO3一般被復(fù)原為NO2，稀HNO3一般被復(fù)原為NO，也有可能被復(fù)原成+NO、N，甚至是NH等不一樣價(jià)態(tài)，因此達(dá)成本題需依據(jù)氧224化復(fù)原反響中得失電子總數(shù)相等的原則來(lái)確立反響后氮元素的價(jià)態(tài)。依題Fe2+變成Fe3+失掉--為KNO的復(fù)原產(chǎn)物中氮元素的價(jià)態(tài)，則電子總數(shù)應(yīng)等于NO和MnO得電子總數(shù)之和。設(shè)x343有：10.4165.05×(3-2)＝0.3×24×10-3×(7-2)+101(5-x)解之：x＝2，故KNO3的復(fù)原產(chǎn)物為NO。因此KNO3與FeCl2反響的化學(xué)方程式為：KNO3+3FeCl2+4HCl＝KCl+3FeCl3+2H2O+NO↑(14)2Al+6H+3++2+＝2Al+3H2↑，F(xiàn)e+2H＝Fe+H2↑Al３＋＋-2+-323--22Al(OH)+OH＝AlO+2HO4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3①鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣高溫CO2+Q產(chǎn)生煉鐵的復(fù)原劑CO，CO2+C高溫②焚燒供給大批的熱：22COC+O高溫③供給鐵元素：Fe2O3+3CO2Fe+3CO高溫④作熔劑除掉23CaO+CO2SiO：CaCO高溫CaO+SiO2CaSiO3①煉鋼生鐵、氧氣、生石灰造渣；使鋼水(脫氧)即除掉FeO.(17)A.FeS或FeS2B.SO2C.Fe2O3D.FeCl3

E.FeCl

2F.Fe(OH)

2G.Fe(OH)3(18)解：設(shè)鐵和氧化鐵的物質(zhì)的量分別為

x和

y，則x×56g/mol+y

×160g/mol

＝1