《专题13 实践活动2 铁及其化合物的性质》教材深度精讲VIP

学而优教有方PAGEPAGE1专题13实践活动2铁及其化合物的性质（教材深度精讲）【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：认识铁及其化合物的性质及应用，能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。2.科学态度与社会责任：利用铁及其化合物的性质，科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程，形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。3.科学探究与创新意识：能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案，并进行实验探究。【知识导图】【目标导航】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。【重难点精讲】一、铁及其化合物的性质说明：1)纵向变化体现不同价态同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。2)斜向变化体现不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。二、实验探究铁及其化合物的性质1．铁单质的还原性实验原理CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu实验用品试管、胶头滴管实验步骤实验现象铁丝上附有红色的铜，蓝色溶液变成浅绿色。实验结论实验说明2．铁盐的氧化性实验原理Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋CuCl2、Cl3＋2KI=2FeCl2＋I2＋2KCl实验用品铜片、FeCl3稀溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管、镊子实验步骤1.取3mLFeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察现象。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，观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，观察现象。实验现象1.黄色溶液变蓝绿色，铜片质量减少。2.加入KI溶液后，溶液黄色加深，加入淀粉溶液后，溶液变蓝紫色。实验结论Fe3＋具有氧化性。实验说明1.Fe3＋能将Cu、I－氧化成Cu2＋、I2。2.KI是常用的还原剂，能被氧化生成I2，淀粉溶液遇I2变蓝。3．亚铁盐的氧化性和还原性实验原理FeCl2＋Zn=ZnCl2＋Fe、10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4=5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3实验用品锌片、KMnO4酸性溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、试管、胶头滴管、镊子实验步骤1.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。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，观察现象。实验现象1.锌片失去光泽变黑，溶液由浅绿色逐渐变为无色。2.溶液紫红色褪去变黄色，滴入KSCN后，溶液变血红色。实验结论1.Fe2＋具有氧化性。2.Fe2＋具有还原性，与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。实验说明Fe2＋能将Zn氧化为Zn2＋，Fe2＋与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。4．铁离子的检验实验装置、、实验原理Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3、2FeCl3＋Fe=3FeCl2。实验用品FeCl3稀溶液KSCN溶液、铁粉试管、胶头滴管实验步骤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，观察现象。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，再滴加几滴KSCN溶液，观察现象。实验现象1.溶液变为红色。2.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。实验结论可用KSCN试剂检验Fe3+是否存在实验说明FeCl3与铁粉反应，生成了FeCl2，溶液中不再存在Fe3＋。【问题与讨论】1.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?【参考答案】Zn2＋,锌的活动性比铁强,所以过量锌粉可以把Fe3＋还原为铁单质。2.由以上实验思考检验Fe2(SO4)3溶液中是否有杂质FeSO4的方法?【参考答案】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。3.以铁屑为原料,如何制备硫酸亚铁晶体?【参考答案】(1)将铁屑放入烧杯中，加入适量饱和碳酸钠溶液，微热，除去铁屑表面的油污。(2)把铁屑用水洗净，将过量铁屑加入盛有稀硫酸的烧杯中充分反应(水浴加热50～80℃)，得到硫酸亚铁溶液(底部有多余铁屑)。化学方程式：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。(3)将所得混合物趁热过滤，除去多余铁粉，滤液冷却结晶，再过滤即可得到硫酸亚铁晶体。其流程为：。4.你能设计实验证明补血剂（）中含有亚铁离子吗?【参考答案】。三、归纳总结说明：1)纵向变化体现不同价态同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性，如Fe3＋表现氧化性，能氧化Fe、Cu、I-；如Fe2＋表现还原性，能被酸性KMnO4溶液氧化。2)斜向变化体现不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性，如单质铁只有还原性；Fe2＋表现还原性又表现氧化性，能氧化Zn；Fe3＋表现氧化性。【典题精练】考点1、考查铁的还原性例1．（2023秋·北京房山·高一统考期末）常温下，下列物质可用铁制容器盛装的是A．盐酸 B．浓硫酸 C．氯化铁溶液 D．硫酸铜溶液考点2、考查三价铁盐的氧化性例2．（2023秋·云南红河·高一统考期末）FeCl2溶液含有少量FeCl3杂质，除杂试剂和检验杂质是否除尽的试剂分别为A．NaOH溶液、铁粉 B．铁粉、KSCN溶液C．氯气、NaOH溶液 D．氯气、KMnO4溶液考点3、考查二价铁盐的还原性和氧化性1．（2023春·江苏常州·高一统考期中）铁元素的常见价态有＋2、＋3价，实验室可用赤血盐溶液检验，黄血盐溶液检验。硫铁矿烧渣中含有大量，工业上常用于制取绿矾。下列表示铁及其化合物相互转化的离子方程式正确的是A．将Fe屑溶于稀盐酸：B．将Cu丝插入溶液：C．向溶液中滴加氨水：D．溶液敞口放置在空气中：考点4、考查二、三价铁盐的检验例4．（2023春·福建福州·高一福建省福州第七中学校考期末）已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色。根据如图所示的实验流程分析，下列叙述错误的是

A．绿茶叶水与硫酸亚铁反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色B．反应②中维生素C体现出氧化性C．反应④中可以替换为新制氯水D．绿茶叶水不宜与补铁剂同时服用考点5、考查铁及二、三价铁盐的相互转化例5．（2023秋·云南大理·高一统考期末）元素的“价-类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的“价-类”二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是

A．FeO、、均可与酸反应，只生成一种盐和水B．Fe、水蒸气高温反应制得C．为实现向的转化，可向含的溶液中通入或者滴加酸性溶液D．向含有的溶液中加入硫氰化钾溶液，生成血红色沉淀

参考答案【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：认识铁及其化合物的性质及应用，能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。2.科学态度与社会责任：利用铁及其化合物的性质，科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程，形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。3.科学探究与创新意识：能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案，并进行实验探究。【知识导图】【目标导航】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。【重难点精讲】一、铁及其化合物的性质说明：1)纵向变化体现不同价态同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。2)斜向变化体现不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。二、实验探究铁及其化合物的性质1．铁单质的还原性实验原理CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu实验用品试管、胶头滴管实验步骤实验现象铁丝上附有红色的铜，蓝色溶液变成浅绿色。实验结论实验说明2．铁盐的氧化性实验原理Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋CuCl2、Cl3＋2KI=2FeCl2＋I2＋2KCl实验用品铜片、FeCl3稀溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管、镊子实验步骤1.取3mLFeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察现象。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，观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，观察现象。实验现象1.黄色溶液变蓝绿色，铜片质量减少。2.加入KI溶液后，溶液黄色加深，加入淀粉溶液后，溶液变蓝紫色。实验结论Fe3＋具有氧化性。实验说明1.Fe3＋能将Cu、I－氧化成Cu2＋、I2。2.KI是常用的还原剂，能被氧化生成I2，淀粉溶液遇I2变蓝。3．亚铁盐的氧化性和还原性实验原理FeCl2＋Zn=ZnCl2＋Fe、10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4=5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3实验用品锌片、KMnO4酸性溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、试管、胶头滴管、镊子实验步骤1.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。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，观察现象。实验现象1.锌片失去光泽变黑，溶液由浅绿色逐渐变为无色。2.溶液紫红色褪去变黄色，滴入KSCN后，溶液变血红色。实验结论1.Fe2＋具有氧化性。2.Fe2＋具有还原性，与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。实验说明Fe2＋能将Zn氧化为Zn2＋，Fe2＋与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。4．铁离子的检验实验装置、、实验原理Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3、2FeCl3＋Fe=3FeCl2。实验用品FeCl3稀溶液KSCN溶液、铁粉试管、胶头滴管实验步骤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，观察现象。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，再滴加几滴KSCN溶液，观察现象。实验现象1.溶液变为红色。2.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。实验结论可用KSCN试剂检验Fe3+是否存在实验说明FeCl3与铁粉反应，生成了FeCl2，溶液中不再存在Fe3＋。【问题与讨论】1.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?【参考答案】Zn2＋,锌的活动性比铁强,所以过量锌粉可以把Fe3＋还原为铁单质。2.由以上实验思考检验Fe2(SO4)3溶液中是否有杂质FeSO4的方法?【参考答案】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。3.以铁屑为原料,如何制备硫酸亚铁晶体?【参考答案】(1)将铁屑放入烧杯中，加入适量饱和碳酸钠溶液，微热，除去铁屑表面的油污。(2)把铁屑用水洗净，将过量铁屑加入盛有稀硫酸的烧杯中充分反应(水浴加热50～80℃)，得到硫酸亚铁溶液(底部有多余铁屑)。化学方程式：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。(3)将所得混合物趁热过滤，除去多余铁粉，滤液冷却结晶，再过滤即可得到硫酸亚铁晶体。其流程为：。4.你能设计实验证明补血剂（）中含有亚铁离子吗?【参考答案】。三、归纳总结说明：1)纵向变化体现不同价态同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性，如Fe3＋表现氧化性，能氧化Fe、Cu、I-；如Fe2＋表现还原性，能被酸性KMnO4溶液氧化。2)斜向变化体现不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性，如单质铁只有还原性；Fe2＋表现还原性又表现氧化性，能氧化Zn；Fe3＋表现氧化性。【典题精练】考点1、考查铁的还原性例1．（2023秋·北京房山·高一统考期末）常温下，下列物质可用铁制容器盛装的是A．盐酸 B．浓硫酸 C．氯化铁溶液 D．硫酸铜溶液【解析】铁单质具有还原性，A．盐酸可以和铁反应，不能用铁制容器盛装，A错误；B．常温下铁遇浓硫酸发生钝化，可用铁制容器盛装浓硫酸，B正确；C．Fe3+能与Fe反应生成Fe2+，不能用铁制容器盛装氯化铁溶液，C错误；D．硫酸铜溶液中铜离子能与Fe反应，不能用铁制容器盛装，D错误；故选B。【答案】B考点2、考查三价铁盐的氧化性例2．（2023秋·云南红河·高一统考期末）FeCl2溶液含有少量FeCl3杂质，除杂试剂和检验杂质是否除尽的试剂分别为A．NaOH溶液、铁粉 B．铁粉、KSCN溶液C．氯气、NaOH溶液 D．氯气、KMnO4溶液【解析】A．NaOH溶液与氯化亚铁、氯化铁都要反应，无法除杂，故A不符合题意；B．铁粉与氯化铁反应生成氯化亚铁，可以除杂，KSCN溶液与铁离子显红色，检验铁离子是否除尽，故B符合题意；C．氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，将需要的物质反应了，故C不符合题意；D．氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，将需要的物质反应了，KMnO4溶液与亚铁离子反应，无法检验铁离子是否除尽，故D不符合题意。综上所述，答案为B。【答案】B考点3、考查二价铁盐的还原性和氧化性1．（2023春·江苏常州·高一统考期中）铁元素的常见价态有＋2、＋3价，实验室可用赤血盐溶液检验，黄血盐溶液检验。硫铁矿烧渣中含有大量，工业上常用于制取绿矾。下列表示铁及其化合物相互转化的离子方程式正确的是A．将Fe屑溶于稀盐酸：B．将Cu丝插入溶液：C．向溶液中滴加氨水：D．溶液敞口放置在空气中：【解析】A．Fe屑溶于稀盐酸生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为，故A错误；B．Cu丝插入溶液反应的离子方程式为：，故B错误；C．向溶液中滴加氨水的离子方程式为：，故C错误；D．溶液敞口放置在空气中被氧气氧化为Fe3+，离子方程式为：，故D正确；故选D。【答案】D考点4、考查二、三价铁盐的检验例4．（2023春·福建福州·高一福建省福州第七中学校考期末）已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色。根据如图所示的实验流程分析，下列叙述错误的是

A．绿茶叶水与硫酸亚铁反应生成的鞣酸亚铁易被氧