鲁科版必修1 第2章第3节 氧化剂和还原剂（第3课时） 学案 (1).doc

第3节 氧化剂和还原剂第3课时探究铁及其化合物 的氧化性或还原性课标要求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。1地壳中含量排前四位的元素依次为：o、si、al、fe。2铁元素常见的三种化合价：0价、2价、3价。3fe3的检验方法：向待检液中滴入kscn溶液，溶液呈红色，说明溶液中含有fe3。4fe2的检验方法：向待检液中滴入kscn溶液，无明显现象，再滴入新制氯水溶液变红色，说明溶液中含有fe2。5fe(oh)2在空气中变质现象：白色灰绿色红褐色，反应为4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3。6重要的离子方程式：2fe3fe=3fe22fe2cl2=2fe32clcu2fe3=2fe2cu21铁元素的存在(1)含量铁元素在地壳中含量仅次于氧、硅、铝三种元素。(2)存在形态游离态：存在于陨铁中。化合态：主要以2、3价铁的化合物存在。2铁单质(1)物理性质光亮的银白色金属，有良好的延展性，易导电导热，能被磁铁吸引。有较高的硬度、密度和熔、沸点，纯铁有很强的抗腐蚀力。(2)化学性质(写出化学方程式或离子方程式)3铁的氧化物名称(化学式)氧化亚铁(feo)四氧化三铁(fe3o4)氧化铁(fe2o3)俗名磁性氧化铁铁红色态黑色粉末黑色晶体红棕色粉末铁的价态22、33与盐酸反应feo2h=fe2h2ofe3o48h= fe22fe34h2ofe2o36h=2fe33h2o特别提醒feo、fe2o3均为碱性氧化物，fe3o4为复杂的氧化物。4铁的氢氧化物化学式fe(oh)3fe(oh)2颜色、状态红褐色固体白色固体溶解性不溶于水不溶于水酸碱性弱碱性弱碱性相对热稳定性不稳定，2fe(oh)3fe2o33h2o不稳定，e(oh)2feoh2o与非氧化性酸反应fe(oh)33hcl=fecl33h2ofe(oh)22hcl=fecl22h2o制备fe33oh=fe(oh)3fe22oh=fe(oh)2二者的关系空气中，fe(oh)2能够非常迅速地被氧气氧化成fe(oh)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)35铁盐(1)亚铁盐：常见的可溶性的fe2盐有fecl2、feso4、fe(no3)2等，其溶液呈浅绿色，亚铁盐中fe2易被氧化，其晶体应密封保存。(2)铁盐：常见的可溶性的fe3盐有fecl3、fe2(so4)3、fe(no3)3等，其溶液一般呈棕黄色，与含scn的溶液反应，溶液呈红色。铁盐固体易潮解，应密封保存。1下列物质的颜色按红棕色、黑色、红褐色、浅绿色顺序排列的是()afe2o3、fe3o4、fe(oh)3、feso47h2obfe3o4、fe2o3、feso47h2o、fe(oh)2cfe(oh)2、feo、fecl36h2o、feso47h2odfeo、fe2o3、fe(oh)3、fecl36h2o答案：a2铁有2价和3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是()a铁与稀硫酸反应b铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐c氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色d氢氧化铁受热分解解析：选da项，feh2so4=feso4h2，化合价由0价变为2价；b项，3fe2o2fe3o4，化合价由0价变为2价、3价；c项，4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，化合价由2价变为3价；d项，2fe(oh)3fe2o33h2o，化合价没有变化。 1铁单质具有还原性，如fe与稀硫酸反应(写离子方程式)：fe2h=fe2h2。2含3价铁元素的化合物通常具有氧化性，如fecl3溶液与fe的反应(写离子方程式)：2fe3fe=3fe2。3含2价铁元素的化合物既具有氧化性，又具有还原性。如fecl2溶液与zn的反应中，fecl2做氧化剂，该反应的离子方程式为fe2zn=zn2fe；fecl2溶液与cl2的反应中，fecl2做还原剂，该反应的离子方程式为2fe2cl2=2fe32cl。特别提醒fe单质显0价，为最低价态，只有还原性；fe2为中间价态，既有氧化性又有还原性；一般情况fe3只显示氧化性。1怎样用化学方法检验feso4试剂是否变质？提示：feso4变质就是fe2被空气中的氧气氧化，可用kscn溶液检验是否含有fe3。2如何检验溶液中既含fe2又含fe3？提示：取一份待检液，滴入几滴kscn溶液，溶液呈红色，说明含fe3；另取一份待检液，滴入几滴酸性kmno4溶液，紫红色退去，说明含fe2。fe3、fe2的检验1观察溶液颜色法2kscn溶液和氯水法3naoh溶液法4kmno4溶液法1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，再加入氯水即可显红色的是()afeobfe2o3cfecl3 dfe(oh)3解析：选a由题意说明该铁的化合物中只含2价铁，不含3价铁。2向某溶液中加入含fe2的溶液后，无明显变化。当滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是()a该溶液中一定含有scnb氧化性：fe3cl2cfe2与scn不能形成红色物质dfe2可被氧化为fe3解析：选b溶液中的fe2与加入的新制氯水发生反应：2fe2cl2=2fe32cl，氧化性：fe3fe2cu2解析：选a实验中铁钉做还原剂，氧化性cu2fe2；实验中fe2只表现还原性，实验中反应为2fecl3cu=2fecl2cucl2不是置换反应，分析可知：氧化性：fe3cu2，综上可知氧化性fe3cu2fe2，故a正确，b、c、d错误。7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fecl2溶液中通入少量cl2fe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b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。在溶液中fe2被cl2氧化生成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。8向盛有氯化铁溶液的烧杯中加入过量的铜粉，反应结束后，溶液中大量存在的金属离子是()acu2、fe2 bfe2、fe3cfe3、cu2 d只有fe2解析：选a可依据离子共存的解题思路进行分析，因为fe3和铜不能共存，所以溶液中没有fe3，铁元素只能以fe2形式存在于溶液中，铜以cu2形式存在于溶液中。9.a、b、c均为单质，其中a为用途广泛的金属单质，b为黄绿色气体，b与c反应后的产物e溶于水得无色酸性溶液。a、b、c之间的其他反应如图所示。试填空：(1)写化学式：b_，d_，f_。(2)鉴别d溶液中阳离子的方法是_。(3)写出离子反应方程式：aefc：_。bfd：_。解析：由题给信息可推知a为fe，b为cl2，c为h2；根据图中转化关系，进而推知d为fecl3、e为hcl、f为fecl2。答案：(1)cl2fecl3fecl2(2)取少量d溶液于试管中，然后滴加kscn溶液，溶液呈红色表明含fe3(3)fe2h=fe2h22fe2cl2=2fe32cl10某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 moll1 fecl3溶液、0.1 moll1 fecl2溶液、kscn溶液、新制氯水，探究fe2、fe3的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。(1)用所给试剂写出体现fe2具有还原性的反应的化学方程式_。(2)设计实验方案，完成下列表格。探究内容实验方案实验现象探究fe3具有氧化性取少量0.1 moll1 fecl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量kscn溶液加入铁粉后，溶液颜色变为_。加入kscn溶液后，溶液_(3)该兴趣小组为说明“fe2具有氧化性”，提出了向fecl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为_。(4)某反应中反应物与生成物有fe3、mn2、h、mno、h2o和一种未知离子x，已知mno在反应中得到电子，则x离子是_。解析：(1)在反应中fe2作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反应为2fecl2cl2=2fecl3。(2)向fecl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2fe3fe=3fe2，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向fecl2溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。(3)向fecl2溶液中加入锌粉，离子反应为znfe2=fezn2。(4)已知mno得电子，故mno是氧化剂，mn2为还原产物，则题目提供的fe3是氧化产物，故还原剂为fe2。即x为fe2。答案：(1)2fecl2cl2=2fecl3(2)浅绿色不变色(3)fe2zn=zn2fe(4)fe21要除去fecl3溶液中的少量fecl2杂质，可向其中加入适量的()afe b氯水c盐酸 dnaoh溶液解析：选b利用反应2fecl2cl2=2fecl3除去fecl3溶液中少量fecl2杂质，需加入适量的氯水。2向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性kmno4溶液，kmno4溶液紫红色退去的原因是()afe有还原性bfecl2中fe2具有还原性ckmno4具有还原性d盐酸有还原性解析：选b溶液退色是因为fe2具有还原性，kmno4具有氧化性，kmno4被fe2还原生成无色的mn2。3要证明某溶液中不含fe3而可能含fe2，进行如下实验操作时，最佳方案是()加入足量氯水加入足量kmno4溶液加入少量kscn溶液a bc d解析：选b先向溶液中加入少量kscn溶液，若溶液中不含fe3，则无红色出现，然后再加入足量氯水，cl2将fe2氧化生成fe3，fe3与scn结合生成红色物质。4为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是()选项实验操作实验现象离子反应实验结论a在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水浅绿色溶液变成棕黄色溶液2fe2cl2=2fe32clfe2具有还原性b在氯化亚铁溶液中加入锌片浅绿色溶液变成无色溶液fe2zn=fezn2zn具有还原性c在氯化铁溶液中加入铁粉棕黄色溶液变成浅绿色溶液fe3fe=2fe2铁单质具有还原性d在氯化铁溶液中加入铜粉蓝色溶液变成棕黄色溶液2fe3cu=2fe2cu2fe3具有氧化性解析：选a实验目的是探究铁及其化合物的性质，b项，结论应是fe2具有氧化性，锌具有还原性虽正确，但不符合实验要求；c项，离子反应中电荷不守恒，正确的离子方程式为2fe3fe=3fe2；d项，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色。5fecl3、cucl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()a溶液中一定含cu2b溶液中一定含fe2c加入kscn溶液一定不变血红色d剩余固体中一定含cu解析：选a加入铁粉后，因为fe3氧化性强于cu2，铁粉先与fecl3反应，然后与cucl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含有cu，可能含有fe，d正确；所得溶液中一定不含fe3，不一定含有cu2，一定含有fe2，加入kscn一定不变红色，b、c正确，a错误。6某500 ml溶液中含0.1 mol fe2、0.2 mol fe3，加入0.2 mol铁粉，待fe3完全被还原后，溶液中fe2的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)()a0.4 moll1 b0.6 moll1c0.8 moll1 d1.0 moll1解析：选c由反应2fe3fe=3fe2可知铁粉过量，0.2 mol fe3与过量铁粉反应生成0.3 mol fe2，故反应后fe2共为0.4 mol，c(fe2)0.8 moll1。7把1.0 moll1 cuso4溶液、2.0 moll1 fe2(so4)3溶液两种溶液等体积混合(假设混合后液体的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余。此时溶液中fe2的物质的量浓度为()a1.0 moll1 b2.0 moll1c3.5 moll1 d4.0 moll1解析：选c根据铁粉有剩余，此时溶液为feso4溶液，根据硫酸根守恒c(feso4)c(so)(1.0 moll12.0 moll13)23.5 moll1。故溶液中fe2的物质的量浓度为3.5 moll1。8将1.12 g铁粉加到25 ml 2 moll1的氯化铁溶液中，完全反应后，其结果是()a铁有剩余，溶液呈浅绿色，c(cl)基本不变b往溶液中滴加无色kscn溶液，不变色c溶液中n(fe2)与n(fe3)之比为61d氧化产物与还原产物的物质的量之比为25解析：选cn(fe)0.02 mol，n(fecl3)0.05 mol，所以n(fe)n(fe3)25，根据fe2fecl3=3fecl2知fecl3过量，故加入kscn会变红色；fe全部反应，故n(fe2)3n(fe)0.06 mol，n(fe3)0.05 mol0.02 mol20.01 mol。d项中氧化产物与还原产物之比应为12。9某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为feso4)是否变质，查阅了有关资料，得知fe2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液退色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在另一支试管中滴入kscn溶液。请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后退色，滴入kscn溶液后不变红，结论是_。(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不退色，滴入kscn溶液变红，结论是_。(