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第3节 氧化剂和还原剂(第4课时) 探究铁及其化合物的氧化性和还原性 班级_ _ 姓名 【学习目标】1. 知道铁及其常见铁的化合物的物理性质(颜色、状态),了解Fe3+的检验方法。2. 掌握金属铁、氯化铁、氯化亚铁之间的相互转化关系。3. 通过金属铁、氯化铁、氯化亚铁的氧化性或还原性的探究实验,使学生学会“运用已知物质的性质验证未知物质的性质”的科学方法。【重点难点】金属铁、氯化铁、氯化亚铁之间的相互转化关系【自主学习案】看书归纳出铁元素的物质家族成员: 0 +2 (+2、+3) +3游离态(单质) 氧化物 碱 化合态 盐一、铁的存在及性质1. 存在:铁元素在地壳中的含量仅次于 ,在自然界中除陨石中存在游离态的铁外,它一般是以 价和 价的化合物形式存在。重要的铁矿石有:黄铁矿(主要成分: )、赤铁矿(主要成分: )、磁铁矿(主要成分: )。2. 物理性质:银白色,有金属光泽,质软;具有良好的延展性;是电和热的良导体;密度是7.86g/cm3;熔点1535;沸点是2750注:特性:能被磁体吸引3. 化学性质:(1)Fe与Cl2、O2等非金属单质的反应与Cl2 反应的化学方程式: ;反应的现象为:铁丝剧烈燃烧,产生棕黄色的烟。与O2 反应的化学方程式: ;反应的现象为:剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,产生黑色固体。(2)与稀盐酸、稀硫酸等反应:_ _(写离子方程式);(3)与某些盐溶液(CuSO4)反应:_(写离子方程式);二铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁色、态Fe的价态与H+反应(离子方程式)Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O与还原剂反应(化学方程式) 高温CO+FeO=Fe+CO2与CO 高温4H2+Fe3O4=3Fe+4H2O三铁的氢氧化物名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式色、态 色固体 色固体水溶性稳定性(化学方程式)常温易被氧化 高温能分解 与H+反应(离子方程式)四铁盐和亚铁盐含铁物质在溶液中的颜色氯化物硫酸盐硝酸盐+2+3Fe2(SO4)3与NaOH溶液反应生成 色沉淀;FeSO4与NaOH溶液反应生成 沉淀,在空气中迅速变成 色,最后变成 色【自主学习检测】1下列物质中,不能由金属跟稀硫酸反应直接制得的是( )A ZnSO4 B Fe2(SO4)3 CMgSO4 D Na2SO42下列关于铁的叙述正确的是( )A. 铁能被磁铁吸引,但纯铁易锈蚀 B. 在人体的血红蛋白中含有铁元素C. 铁能在空气中剧烈燃烧 D. 不能通过化合反应制得Fe(OH)3。3所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是 ( ) AFe BFeCl2 C. FeCl3 DFe2O34苹果汁中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变成棕黄色。若加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C具有( ) A 氧化性 B 还原性 C 碱性 D 酸性【课堂探究案】探究一:铁及其化合物的氧化性和还原性【活动探究】以金属铁、氯化亚铁、氯化铁为例进行探究。1. 提出预测与假设(金属铁、氯化亚铁、氯化铁的氧化性与还原性)金属铁 性、氯化亚铁 、氯化铁 性。2. 设计实验方案实验试剂:铁粉、稀硫酸、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、稀硝酸、KSCN溶液、锌片、铜片。请用上述试剂,设计实验方案:探究Fe、FeCl2、FeCl3的氧化性或还原性。【思考】在上述试剂中具有氧化性的试剂是 具有还原性的试剂是 实验内容实验药品实验现象离子反应方程式Fe2Fe3 FeCl2溶液、KSCN溶液、氯水(或稀硝酸)Fe3Fe2 FeCl3溶液、KSCN溶液、铁粉3.得出结论:铁单质 性、Fe2 性、Fe3 性【归纳整理】铁及其化合物的相互转化关系(“铁三角”)FeFe2+Fe3+ 注:强氧化剂主要有:Cl2、硝酸、酸性高锰酸钾溶液。 【例1】 过去电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板,制造印刷线路板。制作时,把应该保留的铜箔遮挡,然后把铜箔放入氯化铁溶液中,这样没有遮挡的铜箔就被腐蚀掉了,留下了可以导电的铜线。请说出其中发生的反应,写出化学方程式。 在FeSO4溶液里加铁钉或铁粉来防止溶液里的Fe2+被氧化。请说出其中的道理,分析所发生的化学反应 除杂:(1)FeCl3(FeCl2)_ (2)FeCl2(FeCl3)_探究二: Fe2+和 Fe3+的检验 Fe2+和Fe3+在水溶液中分别呈 色和 色,结合特征反应可检验它们的存在:(1)Fe3+的检验:向含Fe3+的溶液中滴加KSCN(或NH4SCN)无色溶液,溶液变成 色。向含Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,产生 色沉淀,其离子反应方程式: (2)Fe2+的检验:先滴加KSCN溶液, 现象,再加入新制氯水,溶液立即变成 色。有关离子方程式: 。滴加NaOH溶液,先产生 色沉淀,随后沉淀迅速变为 色,最后变为 色。有关的离子方程式: ,化学方程式: 。【例2】证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2。进行如下实验时最佳顺序为( )加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液ABCD【例3】有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2四种溶液,只用一种试剂就可把他们鉴别出来,这种试剂是( ) A.盐酸 B.烧碱溶液 C.氯水 D. KSCN溶液【当堂检测】1下列物质与铁反应后的生成物,能与KSCN溶液作用生成红色溶液的是( ) A. 盐酸 B. 氯气 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸2下列物质中,能将Fe2+氧化为Fe3+,且能把单质铁氧化为Fe3+的是( )A氢气B.浓盐酸 C.氯水 D.氯化铁3现榨的苹果汁在空气中会由绿色变为棕黄色,其原因可能是( )A苹果汁中的Fe2+变成Fe3+ B. 苹果汁含有Cu2+ C. 苹果汁含有OH- D. 苹果汁含有Na+ 4下列离子方程式中,正确的是( )A. 铁与盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3+3H2B. 氯气与氯化亚铁溶液反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 C. 氯化铁溶液与铁反应:Fe3+Fe=2Fe2+ D. 氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:Fe3+3OH-=Fe(OH)3【课后拓展案】A组【基础巩固】1下列化合物,不能通过化合反应生成的是 ( )A氯化铁 B.氯化亚铁 C.氢氧化铁 D.氢氧化亚铁2下列化合物,不能通过单质间化合直接制取的是 ( )A氯化铁 B.氯化亚铁 C.四氧化三铁 D.氧化钠3为了检验某FeCl2溶液是否变质,可向溶液试样中加入 ( )ANaOH溶液 B铁片 CKSCN溶液 D石蕊试液4能证明溶液中含有Fe2的实验是 ( )A向溶液中加氨水,先生成白色沉淀,最后转变为红褐色沉淀B向溶液中通人氯气后,再滴入KSCN溶液,原溶液变红色C向溶液中滴入NaOH溶液,生成红褐色沉淀D向溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红色5. 在水溶液中下列离子Cu2+ H+ Al3+ Fe3+ Zn2+ 中能将铁氧化成亚铁离子的是 A.只有 B.只有 C. D.B组【拓展提高】6在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,等反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )ACu2+BFe3+CFe2+DH+7工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是_,证明Fe3+存在的现象是_(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式:_(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:加过量过滤滤液(含有)滤渣()加过量过滤滤液(含有)金属铜合并通入()FeCl3溶液
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