1819 課時3　探究鐵及其化合物的氧化性或還原性

1、課時3探究鐵及其化合物的氧化性或還原性學(xué)習目標：1.了解鐵及其化合物的主要化學(xué)性質(zhì)。2.掌握Fe、Fe2、Fe3之間的相互轉(zhuǎn)化。(重難點)3.掌握Fe2、Fe3的檢驗方法。自 主 預(yù) 習·探 新 知一、鐵及其重要化合物的性質(zhì)1Fe元素的含量：鐵元素在地殼中的含量處于第四位，僅次于氧、硅和鋁。2Fe元素的存在形態(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鐵的氧化物名稱(化學(xué)式)氧化亞鐵(FeO)四氧化三鐵(Fe3O4)氧化鐵(Fe2O3)俗名磁性氧化鐵鐵紅色態(tài)黑色粉末

2、黑色晶體紅棕色粉末鐵的價態(tài)22、33與鹽酸反應(yīng)FeO2H=Fe2H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2OFe2O36H=2Fe33H2O微點撥：FeO、Fe2O3均為堿性氧化物，F(xiàn)e3O4為復(fù)雜的氧化物。4鐵的氫氧化物化學(xué)式Fe(OH)3Fe(OH)2顏色、狀態(tài)紅褐色固體白色固體溶解性不溶于水不溶于水酸堿性弱堿性弱堿性穩(wěn)定性受熱發(fā)生分解：2Fe(OH)3Fe2O33H2O(化學(xué)方程式)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與非氧化性酸反應(yīng)(離子方程式)Fe(OH)33H=Fe33H2OFe(OH)22H=Fe22H2O二、鐵

3、及其化合物的氧化性或還原性探究1預(yù)測與假設(shè)2實驗方案(1)證明Fe3只有氧化性，需加入還原劑，如鐵、銅、鋅等。(2)證明Fe只有還原性，需加入氧化劑，如稀硫酸、硫酸銅溶液等。(3)證明Fe2有氧化性，需加入還原劑，如Zn；證明其有還原性，需加入氧化劑，如氯水、稀硝酸等。3實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論(1)Fe2的氧化性和還原性實驗探究實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結(jié)論加入KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加氯水溶液呈紅色Fe2具有還原性，離子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，F(xiàn)e33SCN=Fe(SCN)3溶液由淺綠色變?yōu)闊o色Fe2具有氧化性，離子方程式：Fe2Zn=FeZn2(2)Fe3的氧化性實驗探究實驗內(nèi)容

4、實驗現(xiàn)象結(jié)論加入KSCN溶液，溶液呈紅色，加入足量鐵粉后，溶液退色Fe3具有氧化性，F(xiàn)e具有還原性，離子方程式：2Fe3Fe=3Fe2加入KSCN溶液，溶液呈紅色，加入足量銅片后，溶液紅色消失，變?yōu)樗{色Fe3具有氧化性，離子方程式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)Fe的還原性實驗探究實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結(jié)論鐵釘變細，有氣體生成Fe具有還原性，離子方程式為Fe2H=Fe2H2有紅色固體析出Fe具有還原性，離子方程式為FeCu2=Fe2Cu基礎(chǔ)自測1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)(1)鐵元素在地殼中含量位于第三位。 ()(2)在工業(yè)中煉制鐵單質(zhì)，所以自然界中無游離態(tài)鐵。()(3)

5、工業(yè)煉鐵，需加入還原劑。()(4)鋼和鐵都是鐵的合金，鋼不易生銹，生鐵易生銹，鐵銹的主要成分是Fe3O4。()(5)Fe3遇到KSCN溶液會生成紅色沉淀。()【答案】(1)×(2)×(3)(4)×(5)×2下列物質(zhì)的顏色按紅棕色、黑色、紅褐色、淺綠色順序排列的是()AFe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3、FeSO4·7H2OBFe3O4、Fe2O3、FeSO4·7H2O、Fe(OH)2CFe(OH)2、FeO、FeCl3·6H2O、FeSO4·7H2ODFeO、Fe2O3、Fe(OH)3、FeCl3·6

6、H2OA3下列鐵的單質(zhì)或化合物中，鐵元素只有氧化性的是() 【導(dǎo)學(xué)號：42482069】AFeBFeCl2CFe3O4DFeCl3D合 作 探 究·攻 重 難Fe、Fe2、Fe3間的相互轉(zhuǎn)化背景材料實驗室中常見的可溶性的Fe2鹽有FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等，其溶液是淺綠色，亞鐵鹽中Fe2易被氧化，故其晶體應(yīng)密閉保存。常見的可溶性的Fe3鹽有FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等，其溶液一般呈黃色，鐵鹽固體易潮解，也應(yīng)密閉保存。思考交流(1)FeCl2溶液中混有少量FeCl3時，如何除去雜質(zhì)？【提示】向溶液中加入足量的鐵粉，使FeCl3和Fe充分反應(yīng)生成Fe

7、Cl2，然后過濾除去多余的Fe。(2)FeCl3溶液中混有FeCl2時，如何除去雜質(zhì)？【提示】向溶液中加入足量的氯水，使FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3。(3)FeCl2溶液中混有CuCl2如何除去雜質(zhì)？【提示】加入Fe粉，使Cu2轉(zhuǎn)化為Cu，過濾除去。1Fe、Fe2、Fe3間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系鐵三角2常見的轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下(1)FeFe2：加弱氧化劑，如I2、H、Cu2、Fe3等。Fe2H=Fe2H2，F(xiàn)eCu2=Fe2Cu，F(xiàn)e2Fe3=3Fe2。(2)FeFe3：加強氧化劑，如O2、Cl2、Br2等。2Fe3Cl22FeCl3。(3)Fe2Fe3：加強氧化劑，如 Cl2、O2、Br2、H2O2等。2F

8、e2Cl2=2Fe32Cl，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(4)Fe3Fe2：加還原劑，如Fe、Cu、I等。Fe2Fe3=3Fe2，Cu2Fe3=Cu22Fe2。(5)Fe2Fe：加強還原劑，如Zn、Al、C、CO等。ZnFe2=Zn2Fe，COFeOFeCO2。(6)Fe3Fe：加強還原劑，如Zn、Al、CO、H2等。Fe2O33CO2Fe3CO2,3H2Fe2O32Fe3H2O(g)。對點訓(xùn)練將單質(zhì)Fe、Cu與FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放進某容器內(nèi)，根據(jù)下述不同情況，填寫金屬或金屬離子。(1)充分反應(yīng)后，如果Fe有剩余，則溶液中不可能有_。(2)充分反應(yīng)后

9、，如果溶液中還有大量Fe3，則還含有_，_有剩余。(3)充分反應(yīng)后，如果容器內(nèi)有較多Cu2和相當量的Cu，則容器內(nèi)不可能有_?！窘馕觥扛鶕?jù)Fe2Fe3=3Fe2，F(xiàn)eCu2=CuFe2，Cu2Fe3=Cu22Fe2，若Fe有剩余，則容器中只有Fe2，不可能有Fe3、Cu2；如果容器內(nèi)還有大量Fe3，則還含有Cu2和Fe2，一定沒有Fe和Cu。如果容器內(nèi)有較多Cu2和相當量的Cu，F(xiàn)e能置換出銅，F(xiàn)e3能氧化Cu，則容器內(nèi)不可能有Fe3和Fe?！敬鸢浮?1)Fe3、Cu2(2)Cu2、Fe2Fe、Cu(3)Fe3、FeFe2、Fe3的檢驗方法思考交流(1)怎樣用化學(xué)方法檢驗FeSO4試劑是否變質(zhì)

10、？【提示】FeSO4變質(zhì)就是Fe2被空氣中的氧氣氧化，可用KSCN溶液檢驗是否含有Fe3。(2)先向溶液中滴加少量氯水，再加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，能否證明原溶液中含有Fe2？【提示】不能證明原溶液中含有Fe2，因為若原溶液中含有Fe3，溶液也變紅色，干擾Fe2的檢驗。(3)如何檢驗溶液中既含F(xiàn)e2又含F(xiàn)e3？【提示】取一份待檢液，滴入幾滴KSCN溶液，溶液呈紅色，說明含F(xiàn)e3；另取一份待檢液，滴入幾滴酸性KMnO4溶液，紫紅色退去，說明含F(xiàn)e2。Fe3、Fe2的檢驗1觀察溶液顏色法2KSCN溶液和氯水法3NaOH溶液法4KMnO4溶液法對點訓(xùn)練下列離子的檢驗方法合理的是()A向某溶液中滴

11、入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2，不含有Mg2CA項，F(xiàn)e2遇到KSCN溶液不變色，F(xiàn)e2是否存在不確定；B項，F(xiàn)e3干擾Fe2，若原溶液中含有Fe3不含F(xiàn)e2也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象；D項，Mg(OH)2為白色沉淀被紅褐色沉淀掩蓋，不確定。當 堂 達 標·固 雙 基1所含鐵元素既有氧化性又有還原性的物質(zhì)是()AFeBFeCl3CFeSO4DFe2O3C含有

12、2價鐵元素的物質(zhì)既有氧化性又有還原性。2鐵有2價和3價兩種價態(tài)，下列有關(guān)反應(yīng)中不涉及鐵元素價態(tài)變化的是()A鐵與稀硫酸反應(yīng)B鐵在氧氣中燃燒，其產(chǎn)物溶于鹽酸中可得到兩種鹽C氫氧化亞鐵是白色固體，在空氣中迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色D氫氧化鐵受熱分解D3下列離子方程式中，正確的是()A鐵與鹽酸反應(yīng)：2Fe6H=2Fe33H2B氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)：2FeCl2Cl2=2FeCl3C氯化鐵溶液與鐵反應(yīng)：Fe3Fe=2Fe2D氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：Fe33OH=Fe(OH)3DA項，應(yīng)為Fe2H=Fe2H2；B項，應(yīng)為2Fe2Cl2=2Fe32Cl；C項，應(yīng)為2Fe3Fe=3Fe2。4下列

13、反應(yīng)中有三價鐵生成的是 ()鐵絲在空氣中生銹向FeBr2溶液中通入足量Cl2將鐵片置于CuCl2溶液中Fe(OH)2暴露在空氣中向FeSO4溶液中滴加雙氧水高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4ABCD全部CO2、Cl2、H2O2(雙氧水)均可把Fe或二價鐵氧化為三價鐵，F(xiàn)e3O4中既含二價鐵，又含三價鐵，Cu2只能把Fe氧化為Fe2。5選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。甲組：檢驗含F(xiàn)e3的溶液中是否含有Fe2；乙組：檢驗含F(xiàn)e2的溶液中是否含有Fe3。下列試劑及加入試劑順序能達到實驗?zāi)康牡氖?)試劑選項甲組 乙組A新制氯水、KSCN溶液 氫氧化鈉溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液B甲組，在Fe3存在的條件下，檢驗Fe2，要排除Fe3干擾。所選試劑具備下列條件：一是能與Fe2發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應(yīng)；二是與Fe3不反應(yīng)。酸性KMnO4溶液符合條件：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O，現(xiàn)象為紫色變淺(或退色)。乙組為在Fe2存在的條件下，檢驗Fe3，用KSCN溶液檢驗Fe3，F(xiàn)e2無干擾