2019_20学年高中化学第2章第3节第3课时探究铁及其化合物的氧化性或还原性课件鲁科版.pptx

第3课时 探究铁及其化合物的氧化性或还原性,一,二,自主阅读,自主检测,一、铁元素的存在 1.含量 铁元素在地壳中的质量分数仅次于氧、硅和铝。 2.铁的存在形态 (1)游离态:如陨铁。纯铁具有银白色金属光泽,有良好的延展性,也是电和热的良导体,能被磁铁吸引。 (2)化合态:铁元素主要以+2价和+3价的化合态存在。铁的化合物在自然界主要以铁矿石的形式存在,如黄铁矿FeS2、赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4等。,一,二,自主阅读,自主检测,二、铁及其化合物的氧化性或还原性 1.预测与假设及相应实验方案验证,一,二,自主阅读,自主检测,2.实验步骤、实验现象 (1)Fe3+的性质探究。,一,二,自主阅读,自主检测,(2)Fe2+的性质探究。,一,二,自主阅读,自主检测,自主阅读,自主检测,1,2,1.下列叙述正确的是( ) 铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀 在人体内的血红蛋白中含铁元素 Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O3 Fe2O3不可与水反应得Fe(OH)3,所以不能通过化合反应制Fe(OH)3 Fe(OH)2在空气中加热,可得Fe2O3 A. B. C. D.,答案：B,自主阅读,自主检测,1,2,2.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序是( ) 加足量氯水 加足量KMnO4溶液 加少量KSCN溶液 A. B. C. D. 解析：本题检验方法的关键是Fe3+遇SCN-反应显红色,而Fe2+遇SCN-不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明溶液中无Fe3+,再加氯水,如有Fe2+则被氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-反应产物显红色。KMnO4溶液也能氧化Fe2+,但因其本身呈紫色,Fe3+与SCN-反应生成的红色物质不易观察。 答案：C,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,铁及其化合物的性质,在学习铁及其化合物的性质时,同学们做了以下两个实验。已知苯是一种不溶于水的有机溶剂,密度比水的小。 (1)图甲实验中生成的产物Fe3O4,可以写成FeOFe2O3的形式,那么Fe3O4是混合物吗? (2)图乙中实验制取的Fe(OH)2为何便于较长时间地观察?,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,探究提示(1)不是。尽管Fe3O4中铁元素的化合价为+2价和+3价,可以写成FeOFe2O3的形式,但Fe3O4是一种化合物而非混合物。 (2)苯浮在液面上层隔绝了空气,使生成的Fe(OH)2难以被氧化。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,2.铁的氧化物,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,3.铁的氢氧化物,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,【例题1】下图为Fe(OH)2制备实验的改进装置,使用该装置将能在较长时间内观察到白色絮状沉淀。关于此实验,下列说法正确的是( ),问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,A.装入药品后应关闭止水夹,等反应完成后再打开止水夹 B.此装置是通过H2的排出使A中压强减小,从而将B中的NaOH溶液吸入A中产生Fe(OH)2 C.H2的作用是排尽装置内的空气和将A中溶液压入B中 D.在药品用量上稀硫酸应过量,使铁粉能充分反应完 解析：装入药品后应该打开止水夹,让足量铁与稀硫酸反应生成的氢气将装置中空气排净,避免后来生成的氢氧化亚铁被氧化,故A、D错误,C正确;该装置是利用铁与稀硫酸反应生成的氢气将A中硫酸亚铁溶液压入B中,从而使硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁,故B错误。 答案：C,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,规律方法点拨(1)Fe(OH)2在空气中加热生成Fe2O3,Fe(OH)2悬浊液暴露在空气中,被氧气氧化成Fe(OH)3。 (2)实验室制备氢氧化亚铁时,因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁,制备时要注意以下几点:亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液);将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的氧气;使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下,慢慢挤压胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。 例题1中利用Fe与稀硫酸反应生成的还原性气体H2将体系中的空气赶尽,防止氧化生成的Fe(OH)2,可以较长时间看到白色的Fe(OH)2沉淀。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,跟踪训练1能与Fe3+反应,且能证明Fe3+具有氧化性的是( ) SCN- Fe Fe2+ Cu Zn OH- A. B. C. D. 解析:Fe3+与SCN-、OH-反应时,Fe3+的化合价未变;Fe3+与Fe2+不反应;Fe3+与Fe、Cu、Zn三种金属单质反应时,Fe3+的化合价降低,做氧化剂,显示氧化性。 答案:B,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,Fe2+、Fe3+的相互转化及检验,为了检验Fe3O4中铁元素的价态,设计了以下实验: (1)甲实验中可观察到什么现象?可证明溶液中存在Fe2+还是Fe3+? (2)乙实验能否证明Fe2+的存在,为什么? (3)丙实验可证明Fe2+还是Fe3+的存在?,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,探究提示(1)紫色退去,溶液棕黄色加深。可证明存在具有还原性的Fe2+。(2)不能。由于溶液中含有Fe3+,与OH-结合生成Fe(OH)3红褐色沉淀,掩盖了Fe2+与OH-反应的实验现象。(3)Fe3+。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,1.Fe、Fe2+、Fe3+间的相互转化关系 (1)图示。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,2.Fe2+、Fe3+的检验,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,【例题2】下列离子的检验方法合理的是( ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明该溶液中不含Fe2+ B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明该溶液中含有Fe2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明该溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,接着观察到白色沉淀逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,规律方法点拨(1)与铁有关的颜色变化:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、Fe3+与SCN-反应使溶液呈红色,在空气中Fe2+与OH-反应时沉淀颜色的特征变化等。 (2)Fe2+、Fe3+检验时要根据题目所给的条件灵活选择方法。 只有Fe3+时,a.加KSCN溶液;b.加NaOH溶液。 只有Fe2+时,a.加KSCN溶液,再加氯水;b.加NaOH溶液,静置。 有Fe2+存在的情况下,检验Fe3+,同。 有Fe3+存在的情况下,检验存在Fe2+:加酸性KMnO4溶液。 同时检验Fe2+、Fe3+:将溶液分成两份,分别按进行操作。,问题探究,知识点拨,典例引领,探究一,探究二,跟踪训练2某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀,然后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论正确的是( ) A.一定有Fe2+,一定没有Fe3+、Mg2+ B.一定有Fe3+,一定没有Fe2+、Mg2+ C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+ D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+ 解析:白色沉淀可能是Fe(OH)2和Mg(OH)2;沉淀能变为灰绿色,最终变为红褐色,一定有Fe(OH)2,即原溶液中一定有Fe2+;因Fe(OH)3显红褐色,所以刚开始时无Fe(OH)3,即原溶液中不含Fe3+。 答案:D,1,2,3,4,1.下列关于铁矿石的说法正确的是( ) A.赤铁矿的主要成分是FeO B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色 D.FeO俗称铁红 解析:因为磁铁矿(Fe3O4)中含有三价的铁离子,溶于盐酸后产生自由移动的Fe3+,遇SCN-显红色。 答案:C,1,2,3,4,2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( ) A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2 C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤 D.Fe3+与KSCN结合产生红色沉淀 解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3,铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,铁粉可将FeCl3还原成FeCl2,Fe3+与KSCN反应的生成物不是沉淀。 答案：C,1,2,3,4,3.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是( ) A.23 B.32 C.12 D.11 解析:Fe3+有较强的氧化性,与Fe发生反应:2Fe3+Fe=3Fe2+,由题意知反应后,c(Fe3+)=c(Fe2+),设生成了3 mol Fe2+,则需消耗2 mol Fe3+,显然n(反应Fe3+)n(未反应Fe3+)=23。 答案:A,1,2,3,4,4.已知A