实验活动2　铁及其化合物的性质 课件 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

实验活动2铁及其化合物的性质【实验目的】1．认识铁及其化合物的重要化学性质。2．学会铁离子的检验方法。3．认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。【实验用品】(1)试管、胶头滴管、药匙、镊子。(2)CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。【实验步骤】1．铁单质的还原性在一支试管中加入2mLCuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿，取出铁丝，观察到的现象是铁丝表面________________。化学方程式为CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。有红色固体析出2．铁盐的氧化性(1)取3mLFeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察到的现象是铜片________，溶液____________________，化学方程式为Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。(2)在一支盛有3mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，观察到的现象是溶液__________________，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液________，离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。被腐蚀由淡黄色变为浅绿色由淡黄色变成棕色变蓝3．亚铁盐的氧化性和还原性(1)取3mLFeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察到的现象是溶液________，化学方程式为FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。(2)在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液紫色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液________，化学方程式为10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4。变为无色变红色4．铁离子的检验(1)在一支试管中加入2mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液________。(2)在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，观察到的现象是溶液________，再滴加几滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液____________。化学方程式为2FeCl3＋Fe===3FeCl2。变红色变绿色无明显变化【师说·助学】

(1)根据以上的实验及所学的知识，以铁屑为原料，制备硫酸亚铁溶液时应该注意什么？(2)若向FeCl3稀溶液中加入过量锌粉，溶液中存在的阳离子是哪种金属离子？原因是什么？答案：由于亚铁离子易被氧化，所以在制备过程中要保证铁屑过量。答案：Zn2＋，锌的活泼性比铁强，所以过量锌粉可以把Fe3＋还原为铁单质。(3)由以上实验思考检验Fe2(SO4)3溶液中是否有杂质FeSO4的方法。答案：在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中滴加Fe2(SO4)3溶液，若酸性KMnO4溶液紫色褪去，则说明含有FeSO4杂质，反之则无。[即学即练]1．某同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”的化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设。a．只含有FeSO4b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3c．只含有Fe2(SO4)3将化肥固体粉末溶于水得到溶液(记为X)，进行如下实验。(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L－1NaOH溶液中含有NaOH________g。序号操作现象ⅰ取2mL溶液X，加入NaOH溶液产生红褐色沉淀ⅱ取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液溶液显红色0.04解析：实验ⅰ中加入的1mL1mol·L－1NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001L×1mol·L－1×40g·mol－1＝0.04g。(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式表示)______________________________、___________________________。(3)实验ⅱ现象说明假设________不成立。

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3a

解析：实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe3＋，则假设a不成立。(4)为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验。实验ⅳ中，KMnO4是该反应的________(填“氧化剂”或“还原剂”)。序号操作现象ⅲ取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1mL水溶液显红色ⅳ取2mL溶液X，滴入1滴酸性KMnO4溶液KMnO4溶液紫红色褪去氧化剂解析：实验ⅳ中，KMnO4将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而说明KMnO4是该反应的氧化剂。(5)通过以上实验，可得到的结论是____________________________。答案：该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立)解析：实验ⅲ表明溶液中含有Fe3＋，实验ⅳ表明溶液中含有Fe2＋，可得到的结论是该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3或假设b成立。2．茶是中国人喜爱的一种饮品，茶叶中含有铁元素，可以用以下实验操作检验茶叶中的铁元素。A．取少量茶叶B．检验滤液中的Fe3＋C．过滤得到滤液D．将茶叶灼烧为茶叶灰E．用足量稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释请回答下列问题。(1)上述实验操作的正确顺序是________(填字母)。(2)操作D所用仪器有：酒精灯、三脚架、泥三角、________、________。ADECB解析：检验茶叶中的铁元素的正确操作为A.取少量茶叶；D.将茶叶灼烧为茶叶灰；E.用足量稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释；C.过滤得到滤液；B.检验滤液中的Fe3＋。所以上述实验操作的正确顺序是ADECB。坩埚玻璃棒

解析：固体灼烧需要坩埚，同时需要玻璃棒搅拌，则操作D所用仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒。(3)检验滤液中Fe3＋方法是___________________________________，观察到的现象是________________________。(4)越来越多的人喜欢用铁壶泡茶，铁壶泡茶时壶中的铁与茶水中的Fe3＋能发生反应，有关的离子方程式是_________________________。取少量滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液溶液变成红色Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋解析：一般用KSCN溶液检验铁离子，则检验滤液中Fe3＋的方法是取少量滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，观察到的现象是溶液变成红色。解析：铁能与溶液中的Fe3＋发生反应生成亚铁离子，反应的离子方程式是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。3．某同学为了检验家中的补铁药(成分均为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验。①将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。②取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支试管中加入KSCN溶液。请回答下列问题。(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是__________________________________________________________。(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是__________________________________________________________。补铁药没有变质补铁药完全变质解析：若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，说明含有Fe2＋，滴入KSCN溶液后不变红，说明不含Fe3＋，则结论是补铁药没有变质；解析：若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，说明不含Fe2＋，滴入KSCN溶液变红，说明含有Fe3＋，结论是补铁药完全变质；(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是___________________________________________________________。补铁药部分变质解析：若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，说明含有Fe2＋，滴入KSCN溶液变红，说明也含有Fe3＋，结论是补铁药部分变质；(4)________(填“能”或“不能”)将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支试管中进行验证，原因是____________________________。不能答案：酸性KMnO4溶液呈紫红色，影响F