高中化学 第二章 第3节 第2课时 探究铁及其化合物的氧化性和还原性练习 鲁科版必修1.doc

第2课时探究铁及其化合物的氧化性和还原性1了解铁及其化合物的主要化学性质，理解其氧化性、还原性的特点。2了解fe、fe2、fe3之间的相互转化。3掌握fe2、fe3的检验方法。4了解铁与人体健康的关系，认识化学知识与人类生活的密切联系。一、铁和铁的化合物的存在1铁元素在自然界中的含量和存在形态：铁元素在地壳中的质量分数为4.65%，处于第四位，仅次于氧、硅和铝。在自然界里铁元素有两种存在形态游离态和化合态。游离态的铁存在于陨铁中，而更多的是以2价和3价的化合态存在。2铁的化合物在自然界中主要以矿石的形式存在，如黄铁矿(主要成分是fes2)、赤铁矿(主要成分是fe2o3)、磁铁矿(主要成分是fe3o4)。二、fe3的检验。1试剂：硫氰酸钾。2操作及现象：向含fe3的溶液中加入kscn溶液后，溶液变为红色。3离子方程式为：fe33scn=fe(scn)3。三、铁及化合物的氧化性或还原性1预测与假设。(1)只具有还原性的微粒：fe。(2)既有氧化性又有还原性的微粒：fe2。(3)只具有氧化性的微粒：fe3。2实验方案。(1)验证预测(1)的正确性需加入氧化剂，如稀硫酸、硫酸铜、fecl3溶液等。实验步骤实验现象铁钉变细，有气泡生成有红色固体析出反应原理fe2h=fe2h2fecu2=fe2cu(2)验证预测(2)的正确性，fe2有氧化性，需加入还原剂，如锌；fe2有还原性，需加入氧化剂如氯水、稀硝酸等。性质氧化性还原性实验步骤性质氧化性还原性实验现象溶液颜色由浅绿色变为无色加入氯水后溶液颜色变红反应原理fe2zn=fezn22fe2cl2=2fe32cl(3)验证预测(3)的正确性，需加入还原剂，如铁、铜等。实验：实验步骤实验现象加入kscn溶液溶液变为红色；再加铁粉溶液变为浅绿色加入kscn，溶液变为红色；加入足量铜片后，溶液变为蓝色反应原理2fe3_fe=3fe2cu2fe3=cu22fe21实验室在保存feso4溶液时，常在试剂瓶中加入少量的铁屑，为什么？答案：fe2具有较强的还原性，易被o2氧化，在试剂瓶中加入少量铁屑，铁有更强的还原性，能够防止fe2被氧化。2如何利用fe3的性质检验某溶液中是否含有fe2？答案：在被检验的溶液中滴加kscn溶液，无明显现象， 再通入cl2, 若变成红色溶液，证明有fe2存在。四、铁元素与人体健康铁元素是生物体中含量最高的生命必需的微量元素。如果人体缺铁，就会出现贫血症状；如果因为某原因使血红蛋白分子中的fe2被氧化成fe3，这种血红蛋白分子就会丧失载氧功能，使人出现缺氧症状，而危及生命。1将铁片放入下列各溶液中，反应后溶液质量增加，但无气体产生的是(c)acucl2溶液 bagno3溶液cfe2(so4)3溶液 d稀硫酸解析：a项fe与cucl2溶液反应，每溶解56 g fe，生成64 g cu，溶液质量减轻，错误。b项fe与agno3溶液反应，每溶解56 g fe，生成216 g ag，溶液质量减轻，错误。c项fe与fe2(so4)3溶液反应，fe溶解溶液质量增加且无气体放出，正确。d项fe与稀h2so4反应，每溶解56 g fe，生成2 g h2，溶液质量增加，但有气体放出，错误。2下列有关铁及其化合物的说法中正确的是(c)a赤铁矿的主要成分是fe3o4b铁与水蒸气在高温下的反应产物为fe2o3和h2c除去fecl2溶液中的fecl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤dfe3与kscn溶液产生红色沉淀解析：a项为fe2o3，b项为fe3o4，d项生成的不是沉淀。3下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加kscn溶液后，没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是(a)afeo bfe2o3cfecl3 dfe2(so4)3解析：由题意可知，a中的fe2遇scn没有颜色改变，但滴加氯水后，生成fe3，溶液变为红色。发生下列反应：feo2hcl=fecl2h2o，2fe2cl2=2fe32cl，fe33scn=fe(scn)3。1纯净铁的物理性质有(b)光亮的银白色黑色在潮湿空气中易腐蚀有延展性能导电导热硬而脆能被磁铁吸引，易被磁化密度比铝小a bc d全部2下列物质能通过化合反应直接制得的是(d)fecl2fecl3fe(oh)3hcla只有 b只有c只有 d全部解析：fe2fecl3=3fecl2、2fe3cl22fecl3、4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3、h2cl22hcl 。3下列物质与铁反应只生成3价铁的化合物的是(a)acl2 b盐酸co2 dcuso4解析：fefe3的转化需强氧化剂。o2与fe反应生成的是fe3o4，盐酸、cuso4与fe发生置换反应，生成的是2价铁的化合物。4将足量铁粉放入由盐酸、mgcl2溶液、fecl3溶液、cucl2溶液组成的混合液中，充分反应后，铁粉有剩余，则溶液中含有大量的阳离子是(b)acu2和fe2 bfe2和mg2cfe3和fe2 dh和cu2解析：放入足量铁粉所发生的反应为fe2fe3=3fe2，fecu2=cufe2，2hfe=fe2h2，铁粉有剩余，则溶液中无h、fe3、cu2。5(双选)下列离子方程式书写不正确的是(bd)a铁跟稀h2so4反应fe2h=2fe2h2b向氯化亚铁溶液中通入氯气fe2cl2=fe32clc向氯化铁溶液中加入适量铁粉2fe3fe=3fe2d三氯化铁溶液跟过量氨水反应fe33oh=fe(oh)3解析：b中电荷不守恒、d中nh3h2o为弱电解质，应写化学式。6(双选)已知下述四个实验均能发生化学反应：将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中向fecl2溶液中滴入kscn溶液，无明显现象，再滴入氯水，变红下列判断正确的是(ad)a实验中铁钉只作还原剂b实验中fe2既显氧化性又显还原性c实验中发生的是置换反应d上述实验证明：氧化性：fe3cu2fe2，fe2遇kscn溶液无红色物质生成解析：中发生反应fecu2=fe2cu，其中铁作还原剂，a对；中发生反应2fe2cl2=2fe32cl，其中fe2作还原剂，表现还原性，b错；中反应为cu2fe3=2fe2cu2，不属于置换反应，c错；氧化性：由知cu2fe2，由知fe3cu2，即fe3cu2fe2，由可知fe2遇kscn溶液不生成红色物质，d对。7印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成的，刻制印刷电路时要用fecl3溶液作为“腐蚀液”生成cucl2和fecl2，其反应的化学方程式如下：cu2fecl3=cucl22fecl2(1)若有1 mol cu参加反应时，转移电子为2mol。(2)该反应的氧化剂是fecl3。(3)写出fecl3的电离方程式是fecl3=fe33cl。(4)使用过的腐蚀液会失效，但还可以回收利用，其中有一步需要将fe2转化为fe3，下列试剂能实现上述变化的是a(填序号)。a氯气 b铁 c铜 d稀硫酸8(1)除去铜粉中混有的铁粉，可选用的试剂为_。 afecl3溶液 bh2so4溶液ccuso4溶液 dnaoh溶液涉及反应的离子方程式为_。(2)为了检验某未知溶液是否是fecl2溶液，一位同学设计了以下实验方案加以证明。方案：向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加kscn溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是fecl2溶液。回答以下问题：你认为此方案是否合理_(填“合理”或“不合理”)，若不合理，要检验fe2应如何操作？_(若填“合理”，则此空不答)。(3)现向一支装有fecl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是_，有关的化学方程式为_，_。(4)实验室在保存fecl2溶液时为了防止fecl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是_(用离子方程式表示)。解析：(1)由于fecl3不仅与fe反应，而且与cu反应，故a项不符；h2so4和cuso4溶液均与fe反应而不与cu反应，故可除去铜粉中混有的铁粉；naoh与cu、fe均不反应，无法除杂。(2)fe2的检验要注意排除fe3的干扰，若先通cl2再滴加kscn溶液，溶液呈现红色说明溶液中有fe3，但无法说明fe3来源于fe2还是原溶液。(3)fecl2与naoh发生反应生成的fe(oh)2最终转化为fe(oh)3。(4)fecl2中的fe2易被氧化成fe3，有铁粉可防止fe3生成。答案：(1)bc2hfe=fe2h2、fecu2=cufe2(2)不合理先加kscn溶液，无现象，再通入氯气，溶液变红色，则原溶液含有fe2(3)出现白色沉淀，马上变成灰绿色，最终变成红褐色fecl22naoh=fe(oh)22nacl4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3(4)2fe3fe=3fe29在含有cu(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3、agno3各0.01 mol的混合溶液中，加入0.015 mol的铁粉，经充分搅拌后，产生的变化是(d)a铁溶解，没有任何金属生成b铁溶解，析出银，且溶液中不含有fe3c析出0.01 mol ag和0.01 mol cud析出0.01 mol ag和0.005 mol cu解析：在上述混合溶液中加入的铁粉，依次发生如下反应：2ag fe=fe22ag，2fe3fe=3fe2，fecu2=fe2cu。首先，0.01 mol ag全部析出，消耗0.005 mol fe; 然后，0.01 mol fe3全部反应生成fe2，又消耗0.005 mol fe；最后，剩余的0.005 mol fe完全反应，置换出0.005 mol cu。10(1)铁是人体必需的微量元素，目前市售补铁营养品较多，某研究性学习小组对补铁剂中铁的含量进行了测定。提供药品：fecl2溶液(浅绿色)、fecl3溶液(黄色)、铁粉、铜粉、kscn溶液、氯水。仪器自选。将补铁剂中的fe2转化成fe3，结合你所选的试剂写出相关的离子方程式：_。若将fe3转化成fe2，结合你所选的试剂写出相关的离子方程式：_。(2)“服用维生素c，可使食物中的三价铁离子还原成二价铁离子”这句话指出维生素c在这一反应中做_剂，具有_性。(3)某同学根据铁元素价态特点，提出这样一个观点：氯气与铁粉反应，当cl2足量时生成fecl3，当铁粉足量时产物是fecl2，为验证该观点是否正确，该同学将一定质量铁粉与cl2恰好完全反应得到一固体物质，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：提出假设：假设1：该固体物质是fecl2。 假设2：该固体物质是_。设计实验方案：取少量固体物质于烧杯中，加适量水溶解，得到溶液a，然后取两份a溶液分别进行实验，实验现象与结论如下表：实验方法实验现象结论在a溶液中加kscn溶液_固体物质中有fecl3酸性kmno4溶液颜色无明显变化固体物质中不含_在酸性kmno4溶液中加少量a溶液根据上述实验结论，写出cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式_。