人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第三章實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2鐵及其化合物的性質(zhì)課件

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2鐵及其化合物的性質(zhì)第三章鐵金屬材料【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的重要化學(xué)性質(zhì)。2．學(xué)會(huì)鐵離子的檢驗(yàn)方法。3．認(rèn)識(shí)可通過氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含有不同價(jià)態(tài)同種元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化?！緦?shí)驗(yàn)用品】試管、膠頭滴管、藥匙、鑷子。CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸餾水、鋅片、銅片、鐵粉、鐵絲?！緦?shí)驗(yàn)步驟】1．鐵及其化合物的性質(zhì)(1)鐵單質(zhì)的還原性在一支試管中加入2mLCuSO4溶液，再將一段鐵絲放入CuSO4溶液中。過一會(huì)兒，取出鐵絲，觀察到的現(xiàn)象是鐵絲表面______________。化學(xué)方程式：CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。有紅色固體析出(2)鐵鹽的氧化性①取3mLFeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩，過一會(huì)兒，觀察到的現(xiàn)象是銅片______，溶液__________________，化學(xué)方程式：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。②在一支盛有3mL水的試管中滴加幾滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液________________，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液____，離子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I(xiàn)2。被腐蝕由棕黃色變?yōu)樗{(lán)綠色由淡黃色變成棕色變藍(lán)(3)亞鐵鹽的氧化性和還原性①取3mLFeCl2溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩，過一會(huì)兒，觀察到的現(xiàn)象是溶液變?yōu)開___，化學(xué)方程式：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。②在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向試管中加入少量FeSO4溶液，觀察溶液的顏色變化。當(dāng)溶液紫紅色褪去時(shí)，再滴加2滴KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液______，化學(xué)方程式：10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、Fe2(SO4)3＋6KSCN===2Fe(SCN)3＋3K2SO4。無色變紅色2．鐵離子的檢驗(yàn)(1)在一支試管中加入2mL蒸餾水，再滴加幾滴FeCl3稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液______。(2)在一支試管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入適量鐵粉，輕輕振蕩片刻，溶液____________，再滴加幾滴KSCN溶液，溶液__________?；瘜W(xué)方程式：2FeCl3＋Fe===3FeCl2。變紅色變淺綠色無明顯變化【問題和討論】1．根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)及所學(xué)的知識(shí)，以鐵屑為原料，制備硫酸亞鐵溶液時(shí)應(yīng)該注意什么？提示：由于Fe2+易被氧化，所以在制備過程中要保證鐵屑過量。2．若向FeCl3稀溶液中加入過量鋅粉，溶液中存在的陽離子是哪種金屬離子？原因是什么？提示：Zn2+，鋅的活潑性比鐵強(qiáng)，所以過量鋅粉可以把Fe3+還原為鐵單質(zhì)。3．由以上實(shí)驗(yàn)思考檢驗(yàn)Fe2(SO4)3溶液中是否有雜質(zhì)FeSO4的方法？提示：在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向試管中滴加Fe2(SO4)3溶液，若酸性KMnO4溶液紫色褪去或變淺，則說明含有FeSO4雜質(zhì)，反之則無?！踞槍?duì)訓(xùn)練】1．鐵和銅部分物質(zhì)的“價(jià)—類”關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(

)A．a(chǎn)和d不能發(fā)生化合反應(yīng)B．高溫條件下，a與水蒸氣反應(yīng)可制得c和氫氣C．b、e都是黑色固體，d溶液和h溶液都是透明溶液D．從元素價(jià)態(tài)來看，b和f既可以表現(xiàn)氧化性，又可以表現(xiàn)還原性√D

[根據(jù)Fe和Cu的化合價(jià)及相應(yīng)物質(zhì)的分類可知，a為Fe，b為FeO，c為Fe(OH)3，d為Fe(Ⅲ)鹽，e為Cu，f為Cu2O，g為Cu(OH)2，h為Cu(Ⅱ)鹽。由分析可知，a為Fe，d為Fe(Ⅲ)鹽，二者可以發(fā)生化合反應(yīng)，F(xiàn)e＋2FeCl3===3FeCl2，A錯(cuò)誤；a為Fe，高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，B錯(cuò)誤；b為FeO，該物質(zhì)是黑色固體；e為Cu，該物質(zhì)是紫紅色固體；d為Fe(Ⅲ)鹽，h為Cu(Ⅱ)鹽，它們的溶液都是透明溶液，C錯(cuò)誤；b和f中化合價(jià)均處于中間價(jià)態(tài)，既可以表現(xiàn)氧化性，又可以表現(xiàn)還原性，D正確。]2．某化學(xué)課外小組在制備Fe(OH)2的過程中觀察到生成的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，一段時(shí)間后變?yōu)榧t褐色。該小組同學(xué)對(duì)產(chǎn)生灰綠色沉淀的原因，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。已知：檢驗(yàn)溶液中的亞鐵離子可用K3[Fe(CN)6]溶液，F(xiàn)e2+與[Fe(CN)6]3-反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀。Ⅰ．甲同學(xué)猜測(cè)灰綠色沉淀是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2。編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1向2mL0.1mol·L-1FeSO4溶液中滴0.1mol·L-1NaOH溶液(兩溶液中均先加幾滴維生素C溶液)液面上方出現(xiàn)白色沉淀，一段時(shí)間后變?yōu)榛揖G色，長時(shí)間后變?yōu)榧t褐色實(shí)驗(yàn)2取實(shí)驗(yàn)1中少量灰綠色沉淀，洗凈后加鹽酸溶解，分成兩份，分別置于①、②兩支試管中。①中加入試劑a，②中加入試劑b①中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，②中溶液未變成紅色(1)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生紅褐色沉淀的化學(xué)方程式為__________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)1中加入維生素C溶液是利用該物質(zhì)的________性。

(3)實(shí)驗(yàn)2中加入的試劑a為______________(寫化學(xué)式，下同)溶液，試劑b為________溶液。實(shí)驗(yàn)2的現(xiàn)象說明甲同學(xué)的猜測(cè)________(填“正確”或“不正確”)。

還原K3[Fe(CN)6]KSCN不正確Ⅱ．乙同學(xué)查閱資料得知，F(xiàn)e(OH)2沉淀具有較強(qiáng)的吸附性，猜測(cè)灰綠色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的，設(shè)計(jì)并完成了實(shí)驗(yàn)3～實(shí)驗(yàn)5。編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)3向10mL4mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1FeSO4溶液(兩溶液中均先加幾滴維生素C溶液)液面上方產(chǎn)生白色沉淀(帶有較多灰綠色)。沉淀下沉后，部分灰綠色沉淀變?yōu)榘咨幪?hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)4向10mL8mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1FeSO4溶液(兩溶液中均先加幾滴維生素C溶液)液面上方產(chǎn)生白色沉淀(無灰綠色)。沉淀下沉后，仍為白色實(shí)驗(yàn)5取實(shí)驗(yàn)4中白色沉淀，洗凈后放在潮濕的空氣中_____________________________________________________________________________(4)依據(jù)乙同學(xué)的猜測(cè)，實(shí)驗(yàn)4中沉淀無灰綠色的原因?yàn)開________________________________________________________________________________________________________________。

(5)該小組同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)5的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，間接證明了乙同學(xué)猜測(cè)的正確性，則實(shí)驗(yàn)5的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能為_____________________________________________。NaOH溶液濃度高，反應(yīng)后溶液中Fe2+濃度較小，不易被吸附在Fe(OH)2表面白色沉淀變?yōu)榧t褐色，中間過程無灰綠色出現(xiàn)

向高濃度NaOH溶液中滴加FeSO4溶液[解析]

(1)實(shí)驗(yàn)1中產(chǎn)生紅褐色沉淀是因?yàn)镕e(OH)2被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。(2)實(shí)驗(yàn)1中加入維生素C溶液是為了防止Fe2+被氧化，利用了維生素C的還原性。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，①中加入試劑a出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，目的是檢驗(yàn)Fe2+，試劑a為K3[Fe(CN)6]溶液，檢驗(yàn)Fe3+一般使用KSCN溶液，試劑b為KSCN溶液，由于②中溶液沒有變紅，則不存在Fe3+，即灰綠色沉淀中沒有Fe(OH)3，甲同學(xué)的猜測(cè)不正確。(4)根據(jù)資料信息，F(xiàn)e(OH)2沉淀具有較強(qiáng)的吸附性，灰綠色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的，而實(shí)驗(yàn)4中NaOH溶液濃度高，反應(yīng)