1819 课时3　探究铁及其化合物的氧化性或还原性

1、课时3探究铁及其化合物的氧化性或还原性学习目标：1.了解铁及其化合物的主要化学性质。2.掌握Fe、Fe2、Fe3之间的相互转化。(重难点)3.掌握Fe2、Fe3的检验方法。自 主 预 习·探 新 知一、铁及其重要化合物的性质1Fe元素的含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位，仅次于氧、硅和铝。2Fe元素的存在形态(1)游离态：存在于陨铁中。(2)化合态主要化合价：2、3。存在形式：主要以矿石的形式存在。如：黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)。3铁的氧化物名称(化学式)氧化亚铁(FeO)四氧化三铁(Fe3O4)氧化铁(Fe2O3)俗名磁性氧化铁铁红色态黑色粉末

2、黑色晶体红棕色粉末铁的价态22、33与盐酸反应FeO2H=Fe2H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2OFe2O36H=2Fe33H2O微点拨：FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，Fe3O4为复杂的氧化物。4铁的氢氧化物化学式Fe(OH)3Fe(OH)2颜色、状态红褐色固体白色固体溶解性不溶于水不溶于水酸碱性弱碱性弱碱性稳定性受热发生分解：2Fe(OH)3Fe2O33H2O(化学方程式)常温下易被空气氧化(白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色)：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3与非氧化性酸反应(离子方程式)Fe(OH)33H=Fe33H2OFe(OH)22H=Fe22H2O二、铁

3、及其化合物的氧化性或还原性探究1预测与假设2实验方案(1)证明Fe3只有氧化性，需加入还原剂，如铁、铜、锌等。(2)证明Fe只有还原性，需加入氧化剂，如稀硫酸、硫酸铜溶液等。(3)证明Fe2有氧化性，需加入还原剂，如Zn；证明其有还原性，需加入氧化剂，如氯水、稀硝酸等。3实验步骤、现象和结论(1)Fe2的氧化性和还原性实验探究实验内容实验现象结论加入KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水溶液呈红色Fe2具有还原性，离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，Fe33SCN=Fe(SCN)3溶液由浅绿色变为无色Fe2具有氧化性，离子方程式：Fe2Zn=FeZn2(2)Fe3的氧化性实验探究实验内容

4、实验现象结论加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铁粉后，溶液退色Fe3具有氧化性，Fe具有还原性，离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铜片后，溶液红色消失，变为蓝色Fe3具有氧化性，离子方程式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)Fe的还原性实验探究实验内容实验现象结论铁钉变细，有气体生成Fe具有还原性，离子方程式为Fe2H=Fe2H2有红色固体析出Fe具有还原性，离子方程式为FeCu2=Fe2Cu基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“×”)(1)铁元素在地壳中含量位于第三位。 ()(2)在工业中炼制铁单质，所以自然界中无游离态铁。()(3)

5、工业炼铁，需加入还原剂。()(4)钢和铁都是铁的合金，钢不易生锈，生铁易生锈，铁锈的主要成分是Fe3O4。()(5)Fe3遇到KSCN溶液会生成红色沉淀。()【答案】(1)×(2)×(3)(4)×(5)×2下列物质的颜色按红棕色、黑色、红褐色、浅绿色顺序排列的是()AFe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3、FeSO4·7H2OBFe3O4、Fe2O3、FeSO4·7H2O、Fe(OH)2CFe(OH)2、FeO、FeCl3·6H2O、FeSO4·7H2ODFeO、Fe2O3、Fe(OH)3、FeCl3·6

6、H2OA3下列铁的单质或化合物中，铁元素只有氧化性的是() 【导学号：42482069】AFeBFeCl2CFe3O4DFeCl3D合 作 探 究·攻 重 难Fe、Fe2、Fe3间的相互转化背景材料实验室中常见的可溶性的Fe2盐有FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等，其溶液是浅绿色，亚铁盐中Fe2易被氧化，故其晶体应密闭保存。常见的可溶性的Fe3盐有FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等，其溶液一般呈黄色，铁盐固体易潮解，也应密闭保存。思考交流(1)FeCl2溶液中混有少量FeCl3时，如何除去杂质？【提示】向溶液中加入足量的铁粉，使FeCl3和Fe充分反应生成Fe

7、Cl2，然后过滤除去多余的Fe。(2)FeCl3溶液中混有FeCl2时，如何除去杂质？【提示】向溶液中加入足量的氯水，使FeCl2转化为FeCl3。(3)FeCl2溶液中混有CuCl2如何除去杂质？【提示】加入Fe粉，使Cu2转化为Cu，过滤除去。1Fe、Fe2、Fe3间的相互转化关系铁三角2常见的转化反应如下(1)FeFe2：加弱氧化剂，如I2、H、Cu2、Fe3等。Fe2H=Fe2H2，FeCu2=Fe2Cu，Fe2Fe3=3Fe2。(2)FeFe3：加强氧化剂，如O2、Cl2、Br2等。2Fe3Cl22FeCl3。(3)Fe2Fe3：加强氧化剂，如 Cl2、O2、Br2、H2O2等。2F

8、e2Cl2=2Fe32Cl，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(4)Fe3Fe2：加还原剂，如Fe、Cu、I等。Fe2Fe3=3Fe2，Cu2Fe3=Cu22Fe2。(5)Fe2Fe：加强还原剂，如Zn、Al、C、CO等。ZnFe2=Zn2Fe，COFeOFeCO2。(6)Fe3Fe：加强还原剂，如Zn、Al、CO、H2等。Fe2O33CO2Fe3CO2,3H2Fe2O32Fe3H2O(g)。对点训练将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。(1)充分反应后，如果Fe有剩余，则溶液中不可能有_。(2)充分反应后

9、，如果溶液中还有大量Fe3，则还含有_，_有剩余。(3)充分反应后，如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu，则容器内不可能有_。【解析】根据Fe2Fe3=3Fe2，FeCu2=CuFe2，Cu2Fe3=Cu22Fe2，若Fe有剩余，则容器中只有Fe2，不可能有Fe3、Cu2；如果容器内还有大量Fe3，则还含有Cu2和Fe2，一定没有Fe和Cu。如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu，Fe能置换出铜，Fe3能氧化Cu，则容器内不可能有Fe3和Fe。【答案】(1)Fe3、Cu2(2)Cu2、Fe2Fe、Cu(3)Fe3、FeFe2、Fe3的检验方法思考交流(1)怎样用化学方法检验FeSO4试剂是否变质

10、？【提示】FeSO4变质就是Fe2被空气中的氧气氧化，可用KSCN溶液检验是否含有Fe3。(2)先向溶液中滴加少量氯水，再加KSCN溶液，溶液变为红色，能否证明原溶液中含有Fe2？【提示】不能证明原溶液中含有Fe2，因为若原溶液中含有Fe3，溶液也变红色，干扰Fe2的检验。(3)如何检验溶液中既含Fe2又含Fe3？【提示】取一份待检液，滴入几滴KSCN溶液，溶液呈红色，说明含Fe3；另取一份待检液，滴入几滴酸性KMnO4溶液，紫红色退去，说明含Fe2。Fe3、Fe2的检验1观察溶液颜色法2KSCN溶液和氯水法3NaOH溶液法4KMnO4溶液法对点训练下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴

11、入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2CA项，Fe2遇到KSCN溶液不变色，Fe2是否存在不确定；B项，Fe3干扰Fe2，若原溶液中含有Fe3不含Fe2也会产生同样的现象；D项，Mg(OH)2为白色沉淀被红褐色沉淀掩盖，不确定。当 堂 达 标·固 双 基1所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是()AFeBFeCl3CFeSO4DFe2O3C含有

12、2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性。2铁有2价和3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是()A铁与稀硫酸反应B铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐C氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色D氢氧化铁受热分解D3下列离子方程式中，正确的是()A铁与盐酸反应：2Fe6H=2Fe33H2B氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2Cl2=2FeCl3C氯化铁溶液与铁反应：Fe3Fe=2Fe2D氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe33OH=Fe(OH)3DA项，应为Fe2H=Fe2H2；B项，应为2Fe2Cl2=2Fe32Cl；C项，应为2Fe3Fe=3Fe2。4下列

13、反应中有三价铁生成的是 ()铁丝在空气中生锈向FeBr2溶液中通入足量Cl2将铁片置于CuCl2溶液中Fe(OH)2暴露在空气中向FeSO4溶液中滴加双氧水高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4ABCD全部CO2、Cl2、H2O2(双氧水)均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，Fe3O4中既含二价铁，又含三价铁，Cu2只能把Fe氧化为Fe2。5选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含Fe3的溶液中是否含有Fe2；乙组：检验含Fe2的溶液中是否含有Fe3。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是()试剂选项甲组 乙组A新制氯水、KSCN溶液 氢氧化钠溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液B甲组，在Fe3存在的条件下，检验Fe2，要排除Fe3干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2发生有明显现象的反应；二是与Fe3不反应。酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O，现象为紫色变浅(或退色)。乙组为在Fe2存在的条件下，检验Fe3，用KSCN溶液检验Fe3，Fe2无干扰