《铁及其化合物的性质》课件

《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。【实验仪器】试管、胶头滴管。【实验药品】CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、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：_______________________。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：___________________________。有红色固体析出CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu被腐蚀由淡黄色变为浅绿色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：_______________________。由淡黄色变成棕色变蓝2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I23.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：______________________。(2)在一支试管中加入少量KMnO4酸性溶液，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：______________________________________________________________。变为无色FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe变红色10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO44.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，溶液_______，再滴加几滴KSCN溶液，溶液____________。化学方程式：___________________。变红色变绿色无明显变化2FeCl3＋Fe===3FeCl2【问题和讨论】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？答案由于亚铁易被氧化，所以在制备过程中要保证铁屑过量。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KMnO4酸性溶液，然后向试管中滴加Fe2(SO4)3溶液，若KMnO4酸性溶液紫色褪去，则说明含有FeSO4杂质，反之则无。1.向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再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SCN－B.氧化性：Fe3＋>Cl2C.Fe2＋与SCN－不能形成红色物质D.Fe2＋被氧化为Fe3＋12跟踪训练√3解析溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋<Cl2；能使含Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－；因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质。123(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L－1NaOH溶液中含有NaOH______g。2.(2020·惠州高一期末)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”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FeSO4

b.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：12序号操作现象ⅰ取2mL溶液X，加入1mL1mol·L－1NaOH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0.043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。123解析对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、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FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、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)___________________________________、_______________________________。12FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)33解析实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe3＋，则假设a不成立。(3)实验ⅱ现象说明假设____不成立。为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验：12a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3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。(4)实验ⅳ中，KMnO4

是该反应的_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。12氧化剂3

该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立)(5)通过以上实验，可得到的结论是_____________________________________________。12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。33.(2020·大连二中检测)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)。12ADECB3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。123(2)操作D所用仪器有：酒精灯、三脚架、泥三角、______、________。12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(3)检验滤液中Fe3＋方法是________________________________________，观察到的现象是_____________。12取少量滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液溶液变成红色解析一般用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。3(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__________________。12Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋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

随堂检测1.下列变化中,加入铁粉不可能实现的是(

)A.Ag+→Ag B.H2O(g)→H2C.H+→H2 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3答案

D解析

铁粉具有还原性,能与Ag+、H2O(g)、H+发生置换反应,而Fe(OH)2→Fe(OH)3中,Fe(OH)2被氧化。2.下列有关说法不正确的是(

)A.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2和+3价B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均与盐酸反应C.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性D.Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定答案

C解析

Fe(OH)2具有较强的还原性,易被氧化。3.下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,不正确的是(

)A.氢氧化亚铁易被空气氧化B.氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀C.可利用如图所示装置制备氢氧化亚铁D.实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸答案

B解析

氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,故A正确;氢氧化亚铁为白色絮状沉淀,不是灰绿色,故B错误;氢氧化亚铁的制备要隔绝空气,可将氢氧化钠滴入硫酸亚铁溶液中,故C正确;氢氧化钠溶液预先煮沸可以将其中的空气排净,故D正确。4.根据下列流程图回答问题。

(1)写出F的化学式:

,H的化学式:

。

(2)写出由E转变成F的化学方程式:

。

(3)向B溶液中加入A的有关离子反应方程式:

。

(4)写出A在一定条件下与水反应的化学方程式:

。

答案

(1)Fe(OH)3

AgCl(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)