第2章 第3節(jié) 第3課時　探究鐵及其化合物的氧化性或還原性

1、教育精選第3課時探究鐵及其化合物的氧化性或還原性1.從氧化還原的角度認識鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)。2.掌握不同價態(tài)鐵元素的轉(zhuǎn)化途徑。(重難點)3.掌握檢驗Fe2、Fe3的方法。(重點)鐵 及 其 化 合 物基礎(chǔ)·初探教材整理1鐵元素的存在1含量鐵元素在地殼中的質(zhì)量分數(shù)僅次于氧、硅和鋁。2存在形態(tài)(1)游離態(tài)：存在于隕鐵中。(2)化合態(tài)主要化合價：2、3。存在形式：主要以礦石的形式存在。如：黃鐵礦(FeS2)、赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4)。3單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)教材整理2鐵的氧化物和氫氧化物1鐵的氧化物名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵俗名鐵紅磁性氧化鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe

2、3O4(FeO·Fe2O3)顏色黑色紅棕色黑色穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定鐵的化合價232(占)3(占)氧化亞鐵和氧化鐵都具有堿性氧化物的通性，都能與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水。2鐵的氫氧化物名稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色白色紅褐色穩(wěn)定性常溫下易被空氣氧化(白色迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色)：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3受熱發(fā)生分解：2Fe(OH)3Fe2O33H2O(化學(xué)方程式)溶解性不溶于水不溶于水探究·升華思考探究如圖所示。向盛有FeSO4溶液的試管中滴加NaOH溶液可以制得Fe(OH)2。但白色的沉淀迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐

3、色。為了能較長時間觀察到白色沉淀，同學(xué)們設(shè)計如下實驗裝置(苯是一種密度比水小，且不溶于水的油狀液體)：問題思考：(1)裝置 中，F(xiàn)eSO4溶液表面覆蓋一層苯的目的是什么？【提示】隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3。(2)裝置 中，實驗時，先使H2SO4與鐵粉反應(yīng)一會兒，再滴加NaOH溶液，為什么？【提示】先利用Fe與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2把裝置中的空氣排盡，以防止生成的Fe(OH)2被O2氧化。(3)裝置 ：若要生成Fe(OH)2，并能較長時間觀察到白色沉淀，應(yīng)如何操作？【提示】打開止水夾a，使A管反應(yīng)進行一段時間后再夾緊止水夾a，將A管生成的FeSO4溶液壓入

4、B管與NaOH溶液反應(yīng)。題組·沖關(guān)1下列敘述正確的是()鐵能被磁鐵吸引人體內(nèi)的血紅蛋白中含鐵元素Fe在純氧中燃燒可得Fe2O3Fe2O3不可與水反應(yīng)得Fe(OH)3，所以不能通過化合反應(yīng)制Fe(OH)3在空氣中加熱Fe(OH)2，可得FeOABC D【解析】鐵能被磁鐵吸引，人體血紅蛋白含鐵元素，中鐵在純氧中燃燒可得Fe3O4；Fe(OH)3可通過化合反應(yīng)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得；在空氣中加熱Fe(OH)2，得到的是Fe2O3?！敬鸢浮緼2下列反應(yīng)的離子方程式正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：81962019】AFe與FeCl3溶液反應(yīng)：FeFe3=2Fe2BFe3O4

5、與鹽酸反應(yīng)：Fe3O48H=3Fe34H2OCFe(OH)3與稀H2SO4反應(yīng)：OHH=H2ODFe與CuSO4溶液反應(yīng)：FeCu2=CuFe2【解析】A項，電荷不守恒，應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2；B項，電荷不守恒，應(yīng)為Fe3O48H=Fe22Fe34H2O；C項，F(xiàn)e(OH)3不應(yīng)拆分?！敬鸢浮緿3下列關(guān)于鐵及其化合物的說法正確的是 ()A鐵是地殼中含量最多的金屬元素，因此在日常生活中應(yīng)用最廣B存放FeCl2溶液時，在溶液中放入少量的鐵粉，目的是防止Fe2被氧化C隔絕空氣的情況下，F(xiàn)eCl2溶液中加入Na2O2后得到紅棕色沉淀Fe(OH)3DFeO、Fe2O3、Fe3O4均為鐵的氧化物，并且

6、都是黑色【解析】地殼中含量最多的金屬元素是鋁，A錯；Fe(OH)3為紅褐色，C錯；鐵的氧化物中Fe2O3為紅棕色，D錯?！敬鸢浮緽鐵 及 其 化 合 物 的 氧 化 性 或 還 原 性基礎(chǔ)·初探教材整理1Fe的性質(zhì)1預(yù)測(1)化合價：0價，處于最低價態(tài)。(2)性質(zhì)預(yù)測：只有還原性。2性質(zhì)驗證實驗步驟實驗現(xiàn)象鐵釘變細，有氣泡生成鐵釘表面析出紅色固體反應(yīng)原理Fe2H= Fe2H2(寫離子方程式)FeCu2= CuFe2(寫離子方程式)教材整理2Fe2的性質(zhì)1預(yù)測(1)化合價：2價，處于中間價態(tài)。(2)性質(zhì)預(yù)測：既有氧化性又有還原性。2性質(zhì)驗證性質(zhì)氧化性還原性實驗步驟實驗現(xiàn)象溶液顏色由淺綠

7、變?yōu)闊o色加入氯水后溶液顏色變紅反應(yīng)原理Fe2Zn=FeZn2(寫離子方程式)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(寫離子方程式)教材整理3Fe3的性質(zhì)1預(yù)測(1)化合價：3價，處于最高價態(tài)(2)性質(zhì)預(yù)測：只有氧化性2性質(zhì)驗證實驗步驟實驗現(xiàn)象加入KSCN溶液：溶液變紅色；再加鐵粉：溶液變?yōu)闇\綠色加入KSCN溶液：溶液變紅色；再加銅片：溶液變藍色反應(yīng)原理2Fe3Fe=3Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2探究·升華思考探究為了檢驗Fe3O4中鐵元素的價態(tài)，設(shè)計了以下實驗：問題思考：(1)甲實驗中可觀察到什么現(xiàn)象？得出什么結(jié)論？【提示】溶液紫色退去、棕黃色加深，證明溶液中存在Fe2，F(xiàn)e2具有還原

8、性。(2)乙實驗中可觀察到什么現(xiàn)象？能否證明Fe2的存在？說明理由。【提示】有紅褐色沉淀產(chǎn)生；不能證明Fe2的存在，因為Fe(OH)3的顏色掩蓋了Fe(OH)2產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象。(3)丙實驗可觀察到什么現(xiàn)象？得出什么結(jié)論？【提示】溶液由棕黃色變?yōu)榧t色，證明有Fe3存在。認知升華1Fe、Fe2、Fe3間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)圖示(2)轉(zhuǎn)化示例Fe2H=Fe2H2ZnFe2=FeZn22Fe3Cl22FeCl33COFe2O32Fe3CO22Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe3Fe=3Fe22Fe2、Fe3的檢驗方法(1)觀察溶液顏色法(2) KSCN溶液和氯水法 (3)NaOH溶液法 (4)KMnO

9、4溶液法 題組·沖關(guān)題組1Fe2和Fe3間的轉(zhuǎn)化1某物質(zhì)溶于鹽酸后，再向溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液顏色無變化，然后加入新制氯水，溶液呈紅色，則這種物質(zhì)是 ()AFeCl3BFeCl2CFe(OH)3 DFe3O4【解析】由題意知該物質(zhì)中只有2價的鐵元素，F(xiàn)e3O4與HCl反應(yīng)，既有FeCl3生成，又有FeCl2生成?！敬鸢浮緽2把鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解且溶液質(zhì)量減小，沒有氣體生成。此溶液是 ()AFeSO4 BH2SO4 CFe2(SO4)3 DCuSO4【解析】題干要求溶液質(zhì)量減小且同時無氣體產(chǎn)生。稀硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生H2，不合題意；Fe與Fe2(SO4)3溶液反應(yīng)使溶液

10、的質(zhì)量增大，不合題意；Fe與FeSO4溶液不反應(yīng)；Fe與CuSO4溶液反應(yīng)，置換出Cu，使溶液的質(zhì)量減小?！敬鸢浮緿3把一定量鐵粉放入氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，所得溶液中Fe2和Fe3的濃度恰好相等。則已反應(yīng)的Fe3和未反應(yīng)的Fe3的物質(zhì)的量之比為 ()A11 B12C23 D32【解析】發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3Fe=3Fe2，設(shè)Fe為1 mol，則消耗2 mol Fe3，生成3 mol Fe2。由于Fe2與Fe3濃度相等，則物質(zhì)的量也相等，均為3 mol，故已反應(yīng)的Fe3與未反應(yīng)的Fe3的物質(zhì)的量之比為23?！敬鸢浮緾題組2Fe3的檢驗4向某晶體的溶液中加入Fe2后溶液無明顯變化，當(dāng)?shù)?/p>

11、加幾滴溴水后，混合液出現(xiàn)紅色，由此得出下列的結(jié)論錯誤的是 () 【導(dǎo)學(xué)號：81962020】AFe3的氧化性比溴的氧化性強B該晶體中一定含有SCNCFe2與SCN不能形成紅色化合物DFe2被溴氧化成Fe3【解析】某晶體的溶液中沒有與Fe2發(fā)生反應(yīng)的離子，當(dāng)加入溴水后，F(xiàn)e2一定被氧化成Fe3，此時溶液出現(xiàn)紅色，說明原晶體是含有SCN的鹽，判斷出B、C、D均正確；在Br2與Fe2反應(yīng)中，F(xiàn)e3是氧化產(chǎn)物，Br2是氧化劑，所以Br2的氧化性應(yīng)比Fe3氧化性強?！敬鸢浮緼5有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2四種溶液，用一種試劑就可把它們鑒別開來，這種試劑是()A鹽酸 B燒堿溶液CAgNO3溶液 DKSCN溶液【解析】將過量NaOH溶液分別加入上述幾種溶液，無明顯現(xiàn)象的是NaCl，生成白色沉淀且沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色的是FeCl2，生成紅褐色沉淀的是FeCl3，生成白色沉淀的是MgCl2?！敬鸢浮緽【題后歸納】1.特征顏色及現(xiàn)象：Fe2(淺綠色)、Fe3(棕黃色)、Fe3與SCN反應(yīng)使溶液呈紅色，在空氣中Fe2與OH反應(yīng)現(xiàn)象：白色沉