高中化学 第2章 元素与物质世界 第3节 氧化剂和还原剂（第3课时）探究铁及其化合物的氧化性或还原性学案 鲁科版必修1.doc

第3课时探究铁及其化合物的氧化性或还原性1.从氧化还原的角度认识铁及其重要化合物的主要性质。2.掌握不同价态铁元素的转化途径。(重难点)3.掌握检验fe2、fe3的方法。(重点)铁 及 其 化 合 物教材整理1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存在形态(1)游离态：存在于陨铁中。(2)化合态主要化合价：2、3。存在形式：主要以矿石的形式存在。如：黄铁矿(fes2)、赤铁矿(fe2o3)、磁铁矿(fe3o4)。3单质铁的化学性质教材整理2铁的氧化物和氢氧化物1铁的氧化物名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁俗名铁红磁性氧化铁化学式feofe2o3fe3o4(feofe2o3)颜色黑色红棕色黑色稳定性不稳定稳定稳定铁的化合价232(占)3(占)氧化亚铁和氧化铁都具有碱性氧化物的通性，都能与酸反应生成相应的盐和水。2铁的氢氧化物名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式fe(oh)2fe(oh)3颜色白色红褐色稳定性常温下易被空气氧化(白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色)：4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3受热发生分解：2fe(oh)3fe2o33h2o(化学方程式)溶解性不溶于水不溶于水如图所示。向盛有feso4溶液的试管中滴加naoh溶液可以制得fe(oh)2。但白色的沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色。为了能较长时间观察到白色沉淀，同学们设计如下实验装置(苯是一种密度比水小，且不溶于水的油状液体)：问题思考：(1)装置 中，feso4溶液表面覆盖一层苯的目的是什么？【提示】隔绝空气，防止生成的fe(oh)2被空气中的o2氧化为fe(oh)3。(2)装置 中，实验时，先使h2so4与铁粉反应一会儿，再滴加naoh溶液，为什么？【提示】先利用fe与稀硫酸反应产生的h2把装置中的空气排尽，以防止生成的fe(oh)2被o2氧化。(3)装置 ：若要生成fe(oh)2，并能较长时间观察到白色沉淀，应如何操作？【提示】打开止水夹a，使a管反应进行一段时间后再夹紧止水夹a，将a管生成的feso4溶液压入b管与naoh溶液反应。1下列叙述正确的是()铁能被磁铁吸引人体内的血红蛋白中含铁元素fe在纯氧中燃烧可得fe2o3fe2o3不可与水反应得fe(oh)3，所以不能通过化合反应制fe(oh)3在空气中加热fe(oh)2，可得feoabc d【解析】铁能被磁铁吸引，人体血红蛋白含铁元素，中铁在纯氧中燃烧可得fe3o4；fe(oh)3可通过化合反应4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3制得；在空气中加热fe(oh)2，得到的是fe2o3。【答案】a2下列反应的离子方程式正确的是() 【导学号：81962019】afe与fecl3溶液反应：fefe3=2fe2bfe3o4与盐酸反应：fe3o48h=3fe34h2ocfe(oh)3与稀h2so4反应：ohh=h2odfe与cuso4溶液反应：fecu2=cufe2【解析】a项，电荷不守恒，应为fe2fe3=3fe2；b项，电荷不守恒，应为fe3o48h=fe22fe34h2o；c项，fe(oh)3不应拆分。【答案】d3下列关于铁及其化合物的说法正确的是 ()a铁是地壳中含量最多的金属元素，因此在日常生活中应用最广b存放fecl2溶液时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止fe2被氧化c隔绝空气的情况下，fecl2溶液中加入na2o2后得到红棕色沉淀fe(oh)3dfeo、fe2o3、fe3o4均为铁的氧化物，并且都是黑色【解析】地壳中含量最多的金属元素是铝，a错；fe(oh)3为红褐色，c错；铁的氧化物中fe2o3为红棕色，d错。【答案】b铁 及 其 化 合 物 的 氧 化 性 或 还 原 性教材整理1fe的性质1预测(1)化合价：0价，处于最低价态。(2)性质预测：只有还原性。2性质验证实验步骤实验现象铁钉变细，有气泡生成铁钉表面析出红色固体反应原理fe2h= fe2h2(写离子方程式)fecu2= cufe2(写离子方程式)教材整理2fe2的性质1预测(1)化合价：2价，处于中间价态。(2)性质预测：既有氧化性又有还原性。2性质验证性质氧化性还原性实验步骤实验现象溶液颜色由浅绿变为无色加入氯水后溶液颜色变红反应原理fe2zn=fezn2(写离子方程式)2fe2cl2=2fe32cl(写离子方程式)教材整理3fe3的性质1预测(1)化合价：3价，处于最高价态(2)性质预测：只有氧化性2性质验证实验步骤实验现象加入kscn溶液：溶液变红色；再加铁粉：溶液变为浅绿色加入kscn溶液：溶液变红色；再加铜片：溶液变蓝色反应原理2fe3fe=3fe22fe3cu=2fe2cu2为了检验fe3o4中铁元素的价态，设计了以下实验：问题思考：(1)甲实验中可观察到什么现象？得出什么结论？【提示】溶液紫色退去、棕黄色加深，证明溶液中存在fe2，fe2具有还原性。(2)乙实验中可观察到什么现象？能否证明fe2的存在？说明理由。【提示】有红褐色沉淀产生；不能证明fe2的存在，因为fe(oh)3的颜色掩盖了fe(oh)2产生的实验现象。(3)丙实验可观察到什么现象？得出什么结论？【提示】溶液由棕黄色变为红色，证明有fe3存在。1fe、fe2、fe3间的相互转化关系(1)图示(2)转化示例fe2h=fe2h2znfe2=fezn22fe3cl22fecl33cofe2o32fe3co22fe2cl2=2fe32cl2fe3fe=3fe22fe2、fe3的检验方法(1)观察溶液颜色法(2) kscn溶液和氯水法 (3)naoh溶液法 (4)kmno4溶液法 题组1fe2和fe3间的转化1某物质溶于盐酸后，再向溶液中滴加kscn溶液，结果溶液颜色无变化，然后加入新制氯水，溶液呈红色，则这种物质是 ()afecl3bfecl2cfe(oh)3 dfe3o4【解析】由题意知该物质中只有2价的铁元素，fe3o4与hcl反应，既有fecl3生成，又有fecl2生成。【答案】b2把铁片放入下列溶液中，铁片溶解且溶液质量减小，没有气体生成。此溶液是 ()afeso4 bh2so4 cfe2(so4)3 dcuso4【解析】题干要求溶液质量减小且同时无气体产生。稀硫酸与铁反应产生h2，不合题意；fe与fe2(so4)3溶液反应使溶液的质量增大，不合题意；fe与feso4溶液不反应；fe与cuso4溶液反应，置换出cu，使溶液的质量减小。【答案】d3把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中fe2和fe3的浓度恰好相等。则已反应的fe3和未反应的fe3的物质的量之比为 ()a11 b12c23 d32【解析】发生反应的离子方程式为2fe3fe=3fe2，设fe为1 mol，则消耗2 mol fe3，生成3 mol fe2。由于fe2与fe3浓度相等，则物质的量也相等，均为3 mol，故已反应的fe3与未反应的fe3的物质的量之比为23。【答案】c题组2fe3的检验4向某晶体的溶液中加入fe2后溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列的结论错误的是 () 【导学号：81962020】afe3的氧化性比溴的氧化性强b该晶体中一定含有scncfe2与scn不能形成红色化合物dfe2被溴氧化成fe3【解析】某晶体的溶液中没有与fe2发生反应的离子，当加入溴水后，fe2一定被氧化成fe3，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有scn的盐，判断出b、c、d均正确；在br2与fe2反应中，fe3是氧化产物，br2是氧化剂，所以br2的氧化性应比fe3氧化性强。【答案】a5有nacl、fecl2、fecl3、mgcl2四种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是()a盐酸 b烧碱溶液cagno3溶液 dkscn溶液【解析】将过量naoh溶液分别加入上述几种溶液，无明显现象的是nacl，生成白色沉淀且沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的是fecl2，生成红褐色沉淀的是fecl3，生成白色沉淀的是mgcl2。【答案】b【题后归纳】1.特征颜色及现象：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反应现象：白色沉淀灰绿色