第2課時探究鐵及其化合物的氧化性或還原性 第2章元素與物質世界 1 掌握單質鐵 氯化鐵和氯化亞鐵三者之間的轉化關系 2 掌握fe3 fe2 的檢驗方法 3 通過探究鐵及其化合物之間的轉化關系 達到知識學習與能力培養的雙重目標 1 fe在空氣中不能燃燒 可以在純凈的o2中燃燒 無火焰 生成 色固體fe3o4 2 fe在潮濕的空氣中易生 而被腐蝕 鐵銹呈 色 3 fe與稀h2so4反應生成feso4和h2體現了鐵的 性 fe2 呈 色 fe3 呈 色 4 1 氧化還原反應的實質是 特征是 2 氧化劑具有 性 電子 所含元素化合價 被 發生 反應 還原劑具有 性 電子 所含元素化合價 被 發生 反應 火星四射 黑 鐵銹 紅棕 淺綠 黃 還原 電子轉移 元素化合價的升降 氧化 得到 降低 還原 還原 還原 失去 升高 氧化 氧化 3 用雙線橋法表示氧化還原反應中電子轉移情況 如 失去 得到 fecl3 fe 失去 得到 氧化劑 還原劑 知識點一鐵及其化合物的性質 自主學習 隕鐵 銀白 金屬 磁 2 3 fes2 fe2o3 fe3o4 o2 cl2 s 磁性氧化鐵 黑 黑 feo 2h fe2 h2o fe2o3 6h 2fe3 3h2o fe3o4 8h fe2 2fe3 4h2o 紅褐 白 極易 變細 氣泡冒出 紅色固體 fe 2h fe2 h2 fe cu2 cu fe2 自我診斷 1 判斷正誤 1 鐵元素在地殼中含量位于第三位 2 在工業中煉制鐵單質 所以自然界中無游離態鐵 3 工業煉鐵 需加入還原劑 4 鋼和鐵都是鐵的合金 鋼不易生銹 生鐵易生銹 鐵銹的主要成分是fe3o4 5 可以采用 直接向feso4溶液中加入naoh溶液 的方法制取fe oh 2固體 2 1 工業上用 做還原劑還原鐵礦石 fe2o3或fe3o4 得到單質鐵 2 fe3o4與稀鹽酸的反應 填 是 或 不是 氧化還原反應 co 不是 探究釋疑 1 鐵及其化合物的氧化性和還原性的實驗探究 1 實驗試劑 鐵粉 稀硫酸 fecl3溶液 fecl2溶液 氯水 稀硝酸 kscn溶液 鋅片 銅片 2 原理分析 鐵元素的化合價有0 2 3三種價態 0價鐵 即鐵單質 只有還原性 在與弱氧化劑 稀硫酸 fecl3溶液 反應時 可被氧化為fe2 3價鐵 即fe3 只有氧化性 在與還原劑 鐵粉 鋅片 銅片 反應時 可被還原為fe2 fe2 既有氧化性又有還原性 因而fe2 既可被氧化為fe3 也可被還原為fe 3 實驗設計及實驗現象 鐵與稀鹽酸 稀硝酸 氯水的反應 1 用3支試管分別取少量鐵粉 2 分別加入5ml稀鹽酸 稀硝酸 氯水 鐵與稀鹽酸的反應 溶液顯淺綠色 有氣體產生 鐵與稀硝酸 氯水的反應 溶液顯黃色 有氣體產生 fe 2hcl fecl2 h2 fe 4hno3 稀 fe no3 3 no 2h2o 不要求掌握 fe2hcl fecl2 h2 2fecl2 cl2 2fecl3 fecl2與稀硝酸 氯水的反應 1 用2支試管分別取fecl2溶液5ml 2 分別加入5ml稀硝酸 氯水 3 反應結束后再分別滴入幾滴kscn溶液 反應后溶液顯黃色 加入kscn后溶液顯紅色 3fecl2 4hno3 稀 2fecl3 fe no3 3 no 2h2o 不要求掌握 2fecl2 cl2 2fecl3 fecl2與鋅的反應 1 用1支試管取少量鋅 2 加入各fecl2溶液5ml 溶液顏色由淺綠色退為接近無色 fecl2 zn zncl2 fe fecl3與鋅 鐵 銅的反應 1 用3支試管分別取少量鋅 鐵 銅 2 分別各加入fecl3溶液5ml 3 反應結束后再分別滴入幾滴kscn溶液 反應后加入kscn 溶液不顯示紅色 2fecl3 fe 3fecl2 2fecl3 zn zncl2 2fecl2 2fecl3 cu cucl2 2fecl2 4 實驗結論 fe粉只具有還原性 fecl2既具有氧化性又具有還原性 fecl3只具有氧化性 2 鐵的氫氧化物 fe oh 2 2h fe2 2h2o fe oh 3 3h fe3 3h2o 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 fecl2 2naoh fe oh 2 2nacl fecl3 3naoh fe oh 3 3nacl 特別提醒實驗室制備氫氧化亞鐵時 因氫氧化亞鐵在空氣中極易與氧氣 水反應生成氫氧化鐵 制備時要注意以下幾點 亞鐵鹽需新制 用足量鐵與稀硫酸反應或還原氯化鐵溶液 將所用氫氧化鈉溶液煮沸以趕盡溶于其中的氧氣 使用長滴管吸入氫氧化鈉溶液后將滴管伸至氯化亞鐵溶液的液面以下 慢慢擠壓膠頭使氫氧化鈉與氯化亞鐵接觸 互動講練 將鐵片放入下列各溶液中 反應后溶液質量增加 但無氣體產生的是 a cucl2溶液b agno3溶液c fe2 so4 3溶液d 稀硫酸 解析 a項 fe與cucl2溶液反應 每溶解56gfe 生成64gcu 溶液質量減輕 錯誤 b項 fe與agno3溶液反應 每溶解56gfe 生成216gag 溶液質量減輕 錯誤 c項 fe與fe2 so4 3溶液反應 fe溶解 溶液質量增加且無氣體放出 正確 d項 fe與稀h2so4反應 每溶解56gfe 生成2gh2 溶液質量增加 但有氣體放出 錯誤 c 解題感悟 1 注意題干中的兩個條件 質量增加 無氣體 2 溶液中放入鐵片 反應后由于鐵的加入 使溶液質量 增加 同時析出物質而使溶液質量 減少 增加 和 減少 的量的大小 共同決定溶液質量的增加或減少 變式訓練 1 下列敘述正確的是 鐵能被磁鐵吸引 在人體內的血紅蛋白中含鐵元素 fe在純氧中燃燒可得fe2o3 fe2o3不可與水反應得fe oh 3 所以fe2o3不是堿性氧化物 fe oh 2在空氣中加熱 可得feoa b c d 解析 鐵被磁鐵所吸引 這是鐵的特性 在人體內的血紅蛋白中含有fe2 fe在純氧中燃燒生成fe3o4 fe2o3不溶于水 不與水反應 但它是堿性氧化物 fe oh 2在空氣中加熱 2價的fe具有還原性 加熱得到fe2o3 a 2 將鐵屑溶于過量的稀鹽酸后 再加入下列物質 會有fe3 生成的是 a 硫酸b 氯水c 硫酸鋅d 氯化銅解析 氯水可將fe2 轉化成fe3 cl2 2fe2 2fe3 2cl b 知識點二fe2 fe3 的檢驗及相互轉化 自主學習 當fe fe2 遇到較強的氧化劑時轉化成 當fe遇較弱氧化劑時 轉化成 fe3 遇較強還原劑時 轉化成fe2 或fe 具體如圖 fe3 fe2 fes fei2 cu fe2 3fe2 2fecl3 2febr3 fe3o4 fe no3 3 no 2h2o 2fe3 2cl 2fe3 2br 4fe3 2h2o 2fe3 2h2o 2fe2 cu2 2fe2 i2 自我診斷 3 實驗室中盛放feso4溶液的試劑瓶中 通常加些鐵屑或鐵釘 為什么 fe2 具有較強還原性 易被氧化變質 向盛亞鐵鹽溶液的試劑瓶中加單質鐵就是防止fe2 被氧化 即使被氧化成fe3 fe又能將fe3 還原生成fe2 4 果汁是人們喜歡的飲料之一 已知蘋果汁中含有fe2 它可以幫助人們補鐵 善于思考的李明發現現榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色逐漸變為棕黃色 但是在榨汁時加入維生素c 就可以防止這種現象發生 由此可見維生素c具有 a 還原性b 氧化性c 堿性d 酸性解析 蘋果汁由淡綠色變為棕黃色說明fe2 被氧化為fe3 維生素c因具有還原性而防止了這種現象發生 a 探究釋疑 確定溶液中存在fe2 fe3 的方法 現象 紅褐色沉淀 反應 fe3 3oh fe oh 3 紅褐色 現象 加入kscn溶液 無明顯現象 再滴入新制氯水變成紅色溶液 反應 2fe2 cl2 2fe3 2cl fe3 3scn fe scn 3 紅色 現象 加入kscn溶液 溶液變為紅色 反應 fe3 3scn fe scn 3 紅色 互動講練 要證明某溶液中不含fe3 而可能含有fe2 進行如下實驗操作時最佳順序為 加入足量新制氯水 加入足量kmno4溶液 加入少量kscn溶液a b c d 解析 先加入少量kscn溶液 若溶液不變紅 則證明無fe3 再加入氯水 如有fe2 則被氧化為fe3 與kscn反應生成紅色物質 kmno4溶液也能氧化fe2 但其本身是紫色 使顏色變化不易觀察 c 變式訓練 3 向某溶液中加入含fe2 的溶液后 無明顯變化 當再滴加幾滴新制的氯水后 混合液變成紅色 則下列結論中錯誤的是 a 該溶液中一定含有scn b 氧化性 fe3 cl2c fe2 與scn 不能形成紅色物質d fe2 被氯水氧化成fe3 解析 cl2將fe2 氧化成fe3 說明氧化性 cl2 fe3 選項b不正確 a c d均正確 b 4 下列試劑可用于檢驗fe2 so4 3溶液中是否含有fe2 的是 a naohb kscnc kmno4d 氯水解析 加naoh溶液時 若有fe2 存在而生成fe oh 2 也會被生成的fe oh 3的紅褐色掩蓋 現象不明顯 加kscn溶液可檢驗fe3 無法檢驗fe2 加入氯水無明顯現象 故a b d均不對 滴加少量kmno4溶液 若紫紅色退去則證