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）铁及其氧化物的氧化2 鲁科必修1

第2章第3节第3课时铁及其氧化物的氧化性或还原性2.1.掌握铁及其化合物的相互转化关系，进一步复习巩固氧化还原反应的相关知识。2.通过“铁及其化合物的氧化性和还原性”的实验探究活动，学会用氧化还原反应的相关理论预测和验证未知物质氧化性和还原性的科学方法。.头晕乏力.缺铁性贫血.可见我们每天都要摄入一定的铁，那自然界那些物质含铁呢？.自然界中的铁单质新疆陨铁南极洲陨铁.含铁元素的矿物黄铁矿磁铁矿赤铁矿（主要成分为FeS2）（主要成分为Fe2O3）（主要成分为Fe3O4）.铁的锈蚀工厂炼铁..实验室里的含铁试剂FeSO4·7H2O(绿矾)FeCl3·6H2OFe(OH)3沉淀.0价：铁的存在形态及其化合价金属铁化合态铁元素游离态+2价：+3价：FeO﹑Fe(OH)2﹑FeCl2﹑FeSO4·7H2O

等

Fe2O3﹑Fe(OH)3﹑Fe2(SO4)3﹑FeCl3·6H2O

等

.铁的重要化合物

1、铁的氧化物氧化亚铁FeO三氧化二铁Fe2O3四氧化三铁Fe3O4（FeO•Fe2O3）色态俗称铁元素价态溶解性稳定性与酸反应黑色粉末红棕色粉末黑色晶体+2+3+2、+3难溶于水难溶于水难溶于水不稳定稳定稳定FeO+2H+＝Fe2++H2OFe2O3+6H+＝2Fe3++3H2OFe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++4H2O铁红磁性氧化铁.

玉石中的氧化亚铁经氧化而成三价铁，颜色变成红棕色，特别是裂缝部位或有空隙的部位，还有暴露在外的截面部分也容易氧化而成红棕色。

.2、铁的氢氧化物氢氧化亚铁Fe(OH)2

氢氧化铁Fe(OH)3

制法颜色溶解性稳定性Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(隔绝空气)

Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓

白色红褐色难溶于水难溶于水

受热易分解极易被空气中氧气氧化成氢氧化铁4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3.浅绿色浅绿色白色红褐色棕黄色棕黄色FeSO4与NaOH溶液反应生成的Fe(OH)2白色沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的Fe(OH)3沉淀。.思考：Fe(OH)2不稳定易被氧化，那么制备Fe(OH)2应注意哪些问题？1.使用新制的FeSO42.使用加热煮沸法驱除氧气的氢氧化钠溶液3.滴管末端伸入液面以下4.有时可以采用液封（上加煤油或苯）.

Fe有还原性Fe3+有氧化性Fe2+既有氧化性又有还原性

铁及其化合物的氧化性和还原性

以Fe、FeCl2、FeCl3为例进行探究

预测:.常见的还原剂常见的氧化剂O2、Cl2HNO3、浓H2SO4KMnO4、KClO3…Zn、FeC、H2、CO、SO2KI、Na2SO3…知识储备.1.探究铁单质的还原性:3.探究Fe2+的氧化性和还原性2.探究Fe3+的氧化性:探究任务.寻找合适的试剂，设计实验方案

工具栏实验试剂：铁粉、稀硫酸、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水(黄绿色溶液)、稀硝酸、锌片、铜片方法导引.Fe3+的检验方法Fe3+与SCN-反应生成显红色的物质，即利用KSCN（硫氰化钾）检验Fe3+的存在.Fe的还原性

①与稀H2SO4反应

②与稀硝酸反应③与FeCl3溶液反应

FeCl3的氧化性

①与Fe反应

②与Cu反应

③与锌反应

FeCl2的氧化性

与锌反应

FeCl2的还原性

①与氯水反应

②与硝酸反应

.实验探究一、铁单质的还原性实验方案：往稀H2SO4中加入Fe粉，观察现象。结论：铁单质有还原性现象：铁粉溶解，有无色气体生成,溶液由无色变成浅绿色。Fe+2H+=Fe2++H2↑.实验探究二、Fe3+的氧化性实验方案：往FeCl3溶液中加入Fe粉2FeCl3+Fe==3FeCl2（溶液由黄色变为浅绿色）

思考：往FeCl3溶液中加入Cu粉,如何反应?

2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2结论：Fe3+具有氧化性，一般被还原为Fe2+.实验探究三、Fe2+的氧化性和还原性实验①往FeCl2溶液中加入锌粉

Zn+FeCl2==ZnCl2+Fe（有铁析出来）

实验②往FeCl2溶液中先加氯水在滴加硫氰酸钾溶液

2FeCl2+Cl2==2FeCl3（溶液由浅绿色变为黄色,溶液又变红色。）结论：Fe2+既有氧化性又有还原性.如何检验溶液中Fe3+的存在？2.往待测溶液中加入KSCN溶液,如果溶液的颜色变为红色,则溶液中含有Fe3+离子.3.往待测溶液中加入氢氧化钠溶液，如果溶液中生成红褐色沉淀，则溶液中含有Fe3+离子.1.看颜色：若为黄色溶液，则含有Fe3+；.如何检验溶液中Fe2+的存在1.看颜色：若为浅绿色溶液，则含有Fe2+；2.加入NaOH：白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀3.加入KSCN(不显色)滴加氯水

红色溶液.FeFeCl2FeCl3HClCuCl2ZnCl2ZnCl2FeCu如何实现Fe、FeCl2、FeCl3的相互转变写出上述相互转化的化学方程式或离子方程式,指出氧化剂和还原剂。归纳整理:.Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化(1)Fe―→Fe2＋：可通过Fe与弱氧化剂反应实现这种转化，常见的弱氧化剂有：S、I2、非氧化性酸、Cu2＋、Fe3＋等，如：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。(2)Fe2＋―→Fe：可通过Fe2＋与较强的还原剂反应实现这种转化，常见的较强的还原剂有H2、C、CO、Al、Zn等，如：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。(3)Fe―→Fe3＋：可通过Fe与强氧化剂反应实现这种转化，常见的强氧化剂有Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4等，如2Fe＋3Cl22FeCl3。(4)Fe3＋―→Fe：可通过Fe3＋与H2、CO、活泼金属(K、Na、Ca除外)反应实现这种转化，如：2Fe3＋＋3Zn(足量)===2Fe＋3Zn2＋。.(5)Fe2＋―→Fe3＋：可通过Fe2＋与强氧化剂反应实现这种转化，常见的强氧化剂有Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4等，如：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(6)Fe3＋―→Fe2＋：在溶液中可通过Fe3＋与Fe、Cu、I－、S2－等反应实现这种转化。如：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+CuCl2=FeCl2+CuFe+Cu2+=Fe2++CuZn+FeCl2=ZnCl2+FeZn+Fe2+=Zn2++Fe2Fe+3Cl2=FeCl3

3Zn+2FeCl3=3ZnCl2+2Fe3Zn+2Fe3+=3Zn2++2Fe2FeCl2+Cl2=2FeCl32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu2+=2Fe2++Cu2+2FeCl3+Fe=3FeCl2Fe+2Fe3+=3Fe2+.同步练习.1.所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是()

A.FeB.FeCl2

C.FeCl3D.Fe2O32．“缺铁性贫血”中的铁是指（）

A.铁单质B.铁元素

C.氧化铁D.四氧化三铁BB.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.下列变化过程中，需要加入氧化剂的是（）A．HCl→H2

B．HCl→FeCl2C．H2SO4→SO2D．Fe→Fe3O4AD.

5.下列叙述正确的是(

)①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀②在人体内的血红蛋白中含铁元素③Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O3

④Fe2O3不可与水反应得Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制Fe(OH)3⑤Fe(OH)2在空气中加热，可得FeOA．②

B．②④C．②③④⑤

D．①②⑤【名师解析】纯铁不易被腐蚀，①错；Fe在纯O2中燃烧生成Fe3O4，③错；Fe(OH)2易被空气中O2氧化：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O，故Fe(OH)2在空气中加热应得到Fe2O3，⑤错。B.

6.某溶液中有NH4＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋四种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(多选)(

)A．NH4＋

B．Mg2＋C．Fe2＋

D．Fe3＋【解析】由于发生反应：NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O，使NH4＋大量减少；Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O，使Fe2＋大量减少，Fe3＋增多，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，使Mg2＋基本不变。故正确答案为AC。AC.7.下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是(

)①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀H2SO4反应后再向其中加H2O2

③向Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A．只有①③④

B．只有②③C．只有①②③

D．全部【解析】

①中Cl2的氧化性较强，能将铁氧化为＋3价，虽然Fe过量，由于不是溶液中的反应，过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀H2SO4反应生成Fe2＋，向其中加H2O2后，由于H2O2是较强的氧化剂，能将Fe2＋氧化成Fe3＋。③从表面上看不会发生反应，但由于存在H＋和NO3－，相当于存在HNO3，可把Fe2＋氧化为Fe3＋。④中首先发生Fe与盐酸反应生成FeCl2，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，但题中未给出反应物间相对量的关系，若Fe是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。故正确答案为C。C.8.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，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(

)A．Cu2＋

B．Fe3＋C．Fe2＋

D．H＋【解析】解答此题要考虑到铁的物理性质：能被磁铁吸引，说明有铁剩余。铁具有还原性，而Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、H＋等都具有氧化性，则能够与铁反应