1112版高中化学全程学习方略配套课件 2.3.3探究铁及其化合物的氧化性或还原性 鲁科版必修1.ppt

典例1 用下面两种方法可以制得白色的fe oh 2沉淀 方法一 用不含fe3 的feso4溶液与用不含o2的蒸馏水配制的naoh溶液反应制备 1 用硫酸亚铁晶体配制上述feso4溶液时还需加入稀硫酸和 2 除去蒸馏水中溶解的o2常采用 的方法 3 生成白色fe oh 2沉淀的操作是用长滴管吸取不含o2的naoh溶液 插入feso4溶液液面下 再挤出naoh溶液 这样操作的理由是 方法二 在如图装置中 用naoh溶液 铁屑 稀硫酸等试剂制备 1 在试管 里加入的试剂是 2 在试管 里加入的试剂是 3 为了制得白色fe oh 2沉淀 在试管 和 中加入试剂 打开止水夹 塞紧塞子后的实验步骤是 4 这样生成的fe oh 2沉淀能较长时间保持白色 其理由是 思路点拨 解答本题应注意以下几点 自主解答 方法一 1 由于fe2 具有较强的还原性易被氧化为fe3 故在配好的溶液中常加一枚铁钉或适量铁屑以防止其氧化 2 由于气体的溶解度随温度升高而迅速减小 故可用加热煮沸的方法除去蒸馏水中溶解的o2 3 空气中含有大量的o2 为防止生成的fe oh 2沉淀与空气接触 需将吸取naoh溶液的长滴管插入液面以下后再挤出溶液 方法二 1 由所给试剂及装置特点知 试管 为封闭系统 应为产生h2并赶尽溶液中空气及液面上方空气的装置 故 中加入的试剂为铁屑和稀硫酸 2 试管 中加入 的试剂为naoh溶液 3 为确保实验在无氧状态下进行 必须把系统中的o2排除干净 故接下来的操作应为检验试管 出口处排出的氢气的纯度 当产生氢气较纯时再夹紧止水夹 4 由于试管 中产生的h2充满了 两支试管 外界空气不易进入 即fe oh 2是在h2的还原性气氛中产生的 故fe oh 2沉淀的白色可保持较长的时间 答案 方法一 1 铁屑 2 煮沸 3 避免生成的fe oh 2沉淀接触o2方法二 1 稀硫酸 铁屑 2 naoh溶液 3 检验试管 出口处排出的氢气的纯度 当排出的h2纯净时 再夹紧止水夹 4 试管 中反应生成的h2充满了试管 和试管 且外界空气不容易进入 互动探究 在制取fe oh 2时 若直接向feso4溶液中滴入未经煮沸的naoh溶液 会有什么现象 提示 现象是首先出现白色沉淀 然后白色沉淀迅速变成灰绿色 最后变成红褐色 变式训练 下列物质反应后一定有 3价铁生成的是 过量的fe与cl2反应 fe与过量稀硫酸反应后 再向其中通入o2 fecl2溶于稀硝酸中 fe和fe2o3的混合物溶于盐酸中 a 只有 b 只有 c 只有 d 全部 解析 选c 中的cl2氧化性强 它能将铁氧化为 3价 由于不是在溶液中反应 因此过量的铁不会将氯化铁还原 中fe与稀硫酸反应只能生成fe2 但要注意 由于稀硫酸过量 通入o2后 o2能将fe2 氧化 硝酸有强氧化性 能将fe2 氧化成fe3 中首先发生fe与盐酸生成fecl2 fe2o3与盐酸生成fecl3的反应 但题中未给出反应物间相对量的关系 若铁是足量的 则能将生成的fecl3全部还原为fecl2 典例2 将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸 滴加kscn溶液没有颜色变化 再加入氯水即呈红色的是a feob fe2o3c fecl3d fe2 so4 3 思路点拨 解答本题的关键点是 自主解答 选a 由题意可知 a中的fe2 与scn 结合没有颜色改变 但加入氯水后发生反应 生成fe3 溶液变为红色 方程式为2fe2 cl2 2fe3 2cl fe3 3scn fe scn 3 互动探究 上题中若改成 将下列四种铁的化合物溶于水中 滴加kscn溶液即呈红色的是 答案是什么 提示 滴加kscn溶液即呈红色 即溶于水后能电离出fe3 则选c d 变式训练 在氯化铁 氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉 待反应结束后 将所剩余的固体滤出 固体能被磁铁吸引 则反应后溶液中存在较多的阳离子是 a cu2 b fe3 c fe2 d h 解析 选c 本题考查的知识点是铁单质的物理性质及离子共存问题 解答此题要考虑到铁的物理性质 能被磁铁吸引 说明铁有剩余 铁具有还原性 而cu2 fe3 fe2 h 等都具有氧化性 能够与铁反应的离子不能大量存在 cu2 fe3 以及h 三种离子不能大量存在 其中fe被氧化成fe2 而cu2 fe3 h 三种离子被还原成cu fe2 h2 所以溶液中fe2 最多 fe与fe2 相互间不反应 典例 已知x为feo和cuo的混合物 取两份等质量的x样品进行如图所示实验 1 写出第 步反应的离子方程式 2 实验从第 步所得固体d的质量为32g 溶液e中只含有一种金属离子 气体f在标准状况下体积为5 6l 试计算取用的每份x中feo与cuo的质量比 思路点拨 做本题的关键点有两个 自主解答 1 按图顺序正推 依次写出 各步反应即得答案 feo 2hcl fecl2 h2ocuo 2hcl cucl2 h2o feo cofe co2cuo cocu co2 fe cu2 fe2 cufe 2h fe2 h2 2 由e为酸性溶液 可知固体d是铜单质 根据铜原子守恒 每份x中cuo的物质的量为 32g 64g mol 1 1 2 0 25mol其质量为 0 25mol 80g mol 1 20g每份x中feo的物质的量为 0 25mol 5 6l 22 4l mol 1 0 50mol其质量为 0 50mol 72g mol 1 36g所以 每份x中feo与cuo的质量比为 36g 20g 9 5 答案 1 fe cu2 fe2 cu fe 2h fe2 h2 2 9 5 互动探究 请写出上题中第 步反应的离子方程式 提示 上题中第一步反应的离子方程式如下 feo 2h fe2 h2ocuo 2h cu2 h2o 变式训练 某酸性工业废液里含有fecl2 cucl2和fecl3 为回收铜并得到纯净的fecl3溶液 下面是综合利用的主要流程 1 方框内物质a和b的化学式 a b 2 根据图示可知 第 步有关离子方程式为 3 第 步的化学方程式为 解析 1 由图示可知 当加入过量的a时 铜未溶解而铁已经完全溶解 说明加入的是一种酸 这种酸只溶解铁 又因为不能加入杂质离子 所以只能是盐酸 所以得到的滤液是fecl2溶液 所以要转化成fecl3 只能是通入氯气 2 第 步的有关离子方程式为 fe 2h fe2 h2 fe 2fe3 3fe2 cu2 fe cu fe2 3 第 步的化学方程式为 2fecl2 cl2 2fecl3 答案 1 盐酸cl2 2 fe 2h fe2 h2 fe 2fe3 3fe2 cu2 fe cu fe2 3 2fecl2 cl2 2fecl3 典例1 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 fecl2溶液存放时 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后得到白色沉淀fe oh 2d feo fe2o3 fe3o4均为铁的氧化物 并且都是碱性氧化物 易错选项 c 易错剖析 1 易错选项分析错选c原因在于对知识的掌握不熟练 导致不能很好的利用所学知识解决实际问题 虽然隔绝空气 但na2o2加入到fecl2溶液中后 na2o2与水反应生成naoh 同时na2o2本身具有较强的氧化性 会把fe2 氧化成fe3 因此fecl2溶液中加入na2o2后得到的应该是红褐色的fe oh 3沉淀 2 其他错误选项分析 标准答案 b 典例2 要证明某溶液中不含fe3 而可能含有fe2 进行如下实验操作时最佳顺序为 加入足量氯水 加入足量kmno4溶液 加入少量nh4scn溶液a b c d 易错选项 b 易错剖析 1 易错选项分析本题易错选b的原因在于不能将理论与实际相结合来分析问题 本题考查fe3 的检验和fe2 的还原性 及fe3 遇scn 会生成红色物质的特性 加入nh4scn证明无fe3 再加kmno4溶液 如有fe2 则可被氧化为fe3 而使nh4scn变红色 但kmno4本身为紫色 使fe3 和nh4scn显色不易观察 故b选项错误 2 其他错误选项分析 错选a项 原因在于逻辑思维不条理 抓不住问题的关键点 该实验目的是为了证明某溶液中不含fe3 而可能含有fe2 二者是有先后顺序的 且顺序不能颠倒 若先加入足量氯水 再加入少量nh4scn fe3 和fe2 是否存在均得不到证明 错选d项 原因在于知识欠缺 不具备应用所学知识去解决问题的能力 标准答案 c 1 盐酸和氯气都可以与铁反应 化学方程式 2fe 3cl22fecl3 fe 2hcl fecl2 h2 从产物的比较可得出氯气比盐酸强的性质是 a 氧化性b 还原性c 酸性d 金属性 解析 选a 根据两个反应可知 氯气将铁氧化为fecl3 而盐酸只是把铁氧化为fecl2 所以在氧化性上氯气强于盐酸 2 下列物质能将fe2 氧化为fe3 且能使单质fe由0价变为 3价的是 a 氢气b 氯气c 浓盐酸d 稀硫酸 解析 选b 能将fe2 氧化为fe3 的物质 就能使单质fe由0价变为 3价 能使单质fe由0价变为 3价的物质 也就能将fe2 氧化为fe3 氯气符合题意 氢气不能氧化fe2 浓盐酸和稀硫酸只能使单质fe由0价变为 2价 a c d三项不符合题意 3 下面是有关操作或者常见现象 其中不属于氧化还原反应的是 a 烧菜用过的铁锅 经放置常出现红棕色斑迹b 用煤气灶燃烧沼气 主要成分为甲烷 ch4 为炒菜提供热量c 牛奶久置变质d 把1ml饱和三氯化铁溶液逐滴加入到20ml沸水中 解析 选d fecl3溶液滴入沸水中可生成fe oh 3胶体 不是氧化还原反应 而其他选项均是生活中常见的反应 且都是氧化还原反应 4 2011 哈尔滨高一检测 下列关于fe2 和fe3 的叙述中 错误的是 a fe2 的水溶液为浅绿色b fe2 既有氧化性 又有还原性c fe3 的水溶液为黄色d fe3 溶液中滴入scn 立即出现红色沉淀 解析 选d fe2 为浅绿色 fe3 为黄色 a c均正确 由于fe2 处于中间价态 既有氧化性又有还原性 b正确 fe3 溶液中滴入scn 溶液变红色而非生成红色沉淀 d错误 5 怎样用化学方法除去下列物质中混有的少量杂质 写出有关反应的离子方程式 1 铜粉中混有铁粉 2 铁粉中混有铝粉 3 fecl2溶液中混有fecl3 4 fecl2溶液中混有cucl2 5 fecl3溶液中混有fecl2 解析 根据 铁三角 中的有关转化方程式就可以得出答案 答案 1 加入过量盐酸过滤 fe 2h fe2 h2 2 加入过量naoh过滤 2al 2oh 2h2o 2alo2 3h2 3 加入过量铁粉 fe 2fe3 3fe2 4 加入过量铁粉过滤 cu2 fe fe2 cu 5 通入cl2 2fe2 cl2 2fe3 2cl 6 2011 广州高一检测 铁在人体中不是以金属单质的形式存在 而是以fe2 和fe3 的形式存在 二价铁离子易被吸收 给贫血者补充铁时 应给予含二价铁离子的二价铁盐 如硫酸亚铁 feso4 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 有利于铁的吸收 1 人体中经常进行fe2 fe3 的转化 a中fe2 做 剂 b中fe3 做 剂 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 ab 解析 1 a反应是由fe2 转化为fe3 的反应 这个过程是一个化合价升高的过程 所以fe2 作还原剂 反之 b中fe3 作氧化剂 2 由于维生素c可以将fe3 转化成fe2 所以维生素c作还原剂 具有还原性 答案 1 还原氧化 2 还原还原 一 选择题 本题包括9小题 每小题3分 共27分 1 纯净铁的物理性质有 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 b c d 全部 解析 选b 通常情况下 纯净的铁是一种银白色的重金属 具有金属的通性 导电性 导热性和延展性 密度比铝的大 能够被磁铁吸引产生磁性 在潮湿空气中易生锈而被腐蚀 但该性质属于化学性质 故 不合题意 通常我们所见的铁是灰黑色的 所以在冶金工业上被称为 黑色金属 2 能与fe3 作用 且可证明fe3 具有氧化性的微粒是 scn fe fe2 cu oh a b c d 除 外 解析 选a 由于选证明fe3 具有氧化性的微粒 所以应该选可以和fe3 发生反应且具有还原性且现象比较明显的物质 3 2011 济南高一检测 在fecl3和cucl2混合液中 加入过量的铁粉 充分反应后 溶液中的金属离子是 a fe2 b fe3 和fe2 c cu2 和fe2 d cu2 解析 选a 加入的铁粉是过量的 所以铁粉会和fecl3 cucl2完全反应 方程式为 cu2 fe fe2 cu fe 2fe3 3fe2 所以 反应完后溶液中的离子就完全变成了fe2 4 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 a cucl2溶液b agno3溶液c fe2 so4 3溶液d 稀硫酸 解析 选c 5 下列微粒中 没有氧化性的是 a cl b h c cl2d fe3 解析 选a 元素的最高价态只有氧化性 没有还原性 如b项h d项的fe3 元素的最低价态只有还原性 没有氧化性 如a项cl cl2中cl处于中间价态既有氧化性又有还原性 6 下列物质能通过化合反应直接制得的是 fecl2 fecl3 fe oh 3 hcla 只有 b 只有 c 只有 d 全部 解析 选d 2fecl3 fe 3fecl2 2fe 3cl22fecl3 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 h2 cl22hcl 7 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 a cu2 和fe2 b fe2 和mg2 c fe3 和fe2 d h 和cu2 解析 选b 溶液中加入过量铁粉发生的反应为 2fe3 fe 3fe2 cu2 fe cu fe2 fe 2h fe2 h2 反应后溶液中含有的大量阳离子为fe2 和mg2 8 2011 厦门高一检测 根据fe cu2 fe2 cu 2fecl3 cu 2fecl2 cucl2两个反应 判断fe3 fe2 cu2 的氧化性顺序为 a cu2 fe2 fe3 b fe3 fe2 cu2 c fe3 cu2 fe2 d fe2 fe3 cu2 解析 选c 依方程fe cu2 fe2 cu 氧化性cu2 fe2 又因为2fecl3 cu 2fecl2 cucl2 氧化性fe3 cu2 所以选c 9 只用一种试剂可以区别na2so4 mgcl2 fecl2 fecl3 al2 so4 3 nh4 2so4六种溶液 这种试剂是 a ba oh 2b h2sc naohd agno3 解析 选c 本题极易错选a 在选ba oh 2的时候 na2so4和al2 so4 3不易区分 因为都能生成baso4沉淀 虽然al2 so4 3在ba oh 2过量时 会部分溶解 但现象不会很明显 二 非选择题 本题包括4小题 共23分 10 6分 在烧制砖瓦时 用粘土做成的坯经过烘烧后 铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦 若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水 窑内会产生大量的 气体 它们把该红色物质还原成黑色的化合物是 同时还有未燃烧的碳的颗粒而制得了青色砖瓦 解析 从窑顶向下加水发生下列反应 c h2o g co h2 co和h2都具有还原性 可将fe2o3还原至fe3o4 feo 需注意铁的氧化物的颜色 答案 fe2o3co和h2fe3o4和feo 11 6分 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 cu 2fecl3 cucl2 2fecl2 1 请在上式中标出电子转移的方向和数目 2 该反应的氧化剂是 3 写出fecl3的电离方程式 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 填序号 a 氯气b 铁c 铜d 稀硫酸 解析 使用过的腐蚀液中含有cucl2 fecl2和fecl3 要想将其中的fe2 转化为fe3 首先要加入足量的铁粉将cu2 转化为cu 同时fe转化为fe2 过滤后通入足量氯气将fe2 氧化为fe3 答案 1 2 fecl3 3 fecl3 fe3 3cl 4 a 12 4分 将一定量的铁粉加入含稀硝酸 fe no3 3和cu no3 2的混合溶液中 充分反应后过滤 将滤出的固体物质加入稀盐酸中 1 若有气体放出 则滤液中存在的金属阳离子为 2 若无气体放出 则滤液中存在的金属阳离子为 解析 本题考查铁的单质及化合物的性质 分析中宜从终态考虑 据题意 1 中剩余物是铁 因此与铁反应的微粒 或物质 均不能存在 溶液中金属阳离子只有fe2 2 中剩余物为铜 与铜反应的物质均不存在 溶液中阳离子一定有fe2 铁都转化为fe2 cu2 有可能存在 也可能不存在 答案 1 fe2 2 一定有fe2 可能有cu2 13 7分 挑战能力 某物质a的水溶液有如下性质 根据以上实验现象分析可得 1 a b c 填化学式 2 加入氯气后溶液变为红色的离子方程式是 解析 a与ag 反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 说明沉淀为agcl a中必定含有cl 而往滤液c中加nh4scn溶液后无现象 但通入氯气后溶液变为红色 说明加入氯气后溶液中生成了fe3