人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料实验活动2铁及其化合物的性质学案

PAGE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】试管、胶头滴管、药匙、镊子。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.铁及其化合物的性质(1)铁单质的还原性实验操作在一支试管中加入2mLCuSO4溶液,再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿取出铁丝,观察现象实验现象铁丝表面有红色物质析出实验结论及分析Fe具有还原性,与CuSO4溶液反应置换出铜离子方程式Fe+Cu2+===Fe2++Cu(2)铁的氧化性实验操作取3mLFeCl3稀溶液加入试管中,加入几小块铜片,振荡,过一会儿,观察现象在一支盛有3mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液,再滴加3滴KI溶液,观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液,观察现象实验现象铜片被溶解,溶液变为蓝色加入KI溶液后,溶液仍为棕黄色。滴加淀粉溶液后,溶液变为蓝色实验结论及分析Fe3+具有氧化性,能将Cu氧化成Cu2+Fe3+具有较强氧化性,能将I-氧化为I2离子方程式2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+2Fe3++2I-===2Fe2++I2(3)亚铁盐的氧化性和还原性实验操作取3mLFeCl2稀溶液加入试管中,加入几小块锌片,振荡,过一会儿,观察现象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,观察现象实验现象溶液由浅绿色逐渐变为无色酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色,滴加2滴KSCN溶液后,溶液变为红色实验结论及分析Fe2+具有氧化性,能将Zn氧化为Zn2+Fe2+具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色并生成Fe3+离子方程式Zn+Fe2+===Zn2++Fe5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O、Fe3++3SCNFe(SCN)32.铁离子的检验实验操作在一支试管中加入2mL蒸馏水,再滴加几滴FeCl3稀溶液,然后滴加几滴KSCN溶液,观察现象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,再滴加几滴KSCN溶液,观察现象实验现象溶液变为红色加入适量铁粉后溶液变为浅绿色。滴加几滴KSCN溶液后,溶液不变红实验结论及分析铁盐会和KSCN反应,生成红色物质FeCl3与加入铁粉反应,生成了FeCl2,溶液中不再存在Fe3+离子方程式Fe3++3SCN-===Fe(SCN)32Fe3++Fe===3Fe2+【问题讨论】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?提示: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?提示: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,同时锌单质被氧化为锌离子。【链接高考】(2023·浙江1月选考·16改编)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是()选项实验方案现象结论A往FeCl2溶液中加入Zn片短时间内无明显现象Fe2+的氧化能力比Zn2+弱B往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液溶液变成红色Fe3+与SCN-生成红色沉淀C将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液溶液呈浅绿色食品脱氧剂样品中没有+3价铁D向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸溶液先变成红褐色再析出沉淀Fe3+先与水反应得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀【解析】选D。锌是一种化学性质比较活泼的金属元素,在空气中容易被氧化。当锌在空气中长时间暴露时,表面会形成一层薄薄的氧化锌膜,因此FeCl2溶液中加入Zn片,短时间内无明显现象,但一段时间后两者可以发生反应:FeCl2+Zn===ZnCl2+Fe,溶液由浅绿色变为无色,由方程式可知Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;溶液变成红色的原因,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3,生成的Fe(SCN)3为络合物,不是沉淀,B错误;脱氧剂样品中的