人教版高中化学必修第一册第三章实验活动2铁及其化合物的性质课件

实验活动2铁及其化合物的性质第三章铁金属材料【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：CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。有红色固体析出(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：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：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2。被腐蚀由棕黄色变为蓝绿色由淡黄色变成棕色变蓝(3)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变为____，化学方程式：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。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。当溶液紫红色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液______，化学方程式：10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、Fe2(SO4)3＋6KSCN===2Fe(SCN)3＋3K2SO4。无色变红色2．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：2FeCl3＋Fe===3FeCl2。变红色变浅绿色无明显变化【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？提示：由于Fe2+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。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？提示：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溶液紫色褪去或变浅，则说明含有FeSO4杂质，反之则无。【针对训练】1．铁和铜部分物质的“价—类”关系如图所示。下列说法正确的是(

)A．a和d不能发生化合反应B．高温条件下，a与水蒸气反应可制得c和氢气C．b、e都是黑色固体，d溶液和h溶液都是透明溶液D．从元素价态来看，b和f既可以表现氧化性，又可以表现还原性√D

[根据Fe和Cu的化合价及相应物质的分类可知，a为Fe，b为FeO，c为Fe(OH)3，d为Fe(Ⅲ)盐，e为Cu，f为Cu2O，g为Cu(OH)2，h为Cu(Ⅱ)盐。由分析可知，a为Fe，d为Fe(Ⅲ)盐，二者可以发生化合反应，Fe＋2FeCl3===3FeCl2，A错误；a为Fe，高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；b为FeO，该物质是黑色固体；e为Cu，该物质是紫红色固体；d为Fe(Ⅲ)盐，h为Cu(Ⅱ)盐，它们的溶液都是透明溶液，C错误；b和f中化合价均处于中间价态，既可以表现氧化性，又可以表现还原性，D正确。]2．某化学课外小组在制备Fe(OH)2的过程中观察到生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后变为红褐色。该小组同学对产生灰绿色沉淀的原因，进行了实验探究。已知：检验溶液中的亚铁离子可用K3[Fe(CN)6]溶液，Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应生成蓝色沉淀。Ⅰ．甲同学猜测灰绿色沉淀是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，设计并完成实验1和实验2。编号实验操作实验现象实验1向2mL0.1mol·L-1FeSO4溶液中滴0.1mol·L-1NaOH溶液(两溶液中均先加几滴维生素C溶液)液面上方出现白色沉淀，一段时间后变为灰绿色，长时间后变为红褐色实验2取实验1中少量灰绿色沉淀，洗净后加盐酸溶解，分成两份，分别置于①、②两支试管中。①中加入试剂a，②中加入试剂b①中出现蓝色沉淀，②中溶液未变成红色(1)实验中产生红褐色沉淀的化学方程式为__________________________________________。(2)实验1中加入维生素C溶液是利用该物质的________性。

(3)实验2中加入的试剂a为______________(写化学式，下同)溶液，试剂b为________溶液。实验2的现象说明甲同学的猜测________(填“正确”或“不正确”)。

还原K3[Fe(CN)6]KSCN不正确Ⅱ．乙同学查阅资料得知，Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性，猜测灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的，设计并完成了实验3～实验5。编号实验操作实验现象实验3向10mL4mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1FeSO4溶液(两溶液中均先加几滴维生素C溶液)液面上方产生白色沉淀(带有较多灰绿色)。沉淀下沉后，部分灰绿色沉淀变为白色编号实验操作实验现象实验4向10mL8mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1FeSO4溶液(两溶液中均先加几滴维生素C溶液)液面上方产生白色沉淀(无灰绿色)。沉淀下沉后，仍为白色实验5取实验4中白色沉淀，洗净后放在潮湿的空气中_____________________________________________________________________________(4)依据乙同学的猜测，实验4中沉淀无灰绿色的原因为_________________________________________________________________________________________________________________。

(5)该小组同学依据实验5的实验现象，间接证明了乙同学猜测的正确性，则实验5的实验现象可能为_____________________________________________。NaOH溶液浓度高，反应后溶液中Fe2+浓度较小，不易被吸附在Fe(OH)2表面白色沉淀变为红褐色，中间过程无灰绿色出现

向高浓度NaOH溶液中滴加FeSO4溶液[解析]

(1)实验1中产生红褐色沉淀是因为Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。(2)实验1中加入维生素C溶液是为了防止Fe2+被氧化，利用了维生素C的还原性。(3)根据实验现象可知，①中加入试剂a出现蓝色沉淀，目的是检验Fe2+，试剂a为K3[Fe(CN)6]溶液，检验Fe3+一般使用KSCN溶液，试剂b为KSCN溶液，由于②中溶液没有变红，则不存在Fe3+，即灰绿色沉淀中没有Fe(OH)3，甲同学的猜测不正确。(4)根据资料信息，Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性，灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的，而实验4中NaOH溶液浓度高，反应