第2课时 探究铁及其化合物的氧化性和还原性
1.了解铁及其化合物的主要化学性质,理解其氧化性、还原性的特点。
2.了解Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化。
3.掌握Fe2+、Fe3+的检验方法。
4.了解铁与人体健康的关系,认识化学知识与人类生活的密切联系。
自主预习
一、铁和铁的化合物的存在
1.铁元素在自然界中的含量和存在形态:铁元素在地壳中的质量分数为4. 65%,处于第
四位,仅次于氧、硅和铝。在自然界里铁元素有两种存在形态——______和______。游
离态的铁存在于陨铁中,而更多的是以_____价和_______价的化合态存在。21世纪教育网
铁的化合物在自然界中主要以矿石的形式存在,如黄铁矿(主要成分是____)、赤铁矿
(主要成分是_____)、磁铁矿(主要成分是_____)
Fe3+和Fe2+的检验。
Fe3+的检验。
1.试剂:________。2.操作及现象:向含Fe3+的溶液中加入_________后,溶液变为_____。
3.离子方程式为:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
Fe2+的检验。
思考:1.如何利用Fe3+性质检验某溶液中是否含有Fe2+?(方法导引:可以将Fe2+成Fe3+)
三、铁及其化合物的性质(写出离子方程式)
铁的还原性,它和硫酸的反应
含有+3价铁元素的化合物通常具有氧化性,如 FeCl3溶液与铁单质反应
含有+2价铁元素的化合物通常既有氧化性又有还原性
还原性(FeCl2和氯气反应)
氧化性(FeCl2 和锌反应)
导学案
活动·探究(教材P54)
一、铁及化合物的氧化性或还原性(注意看方法导引和工具栏)
1.预测与假设。
(1)只具有还原性的微粒:______。
(2)既有氧化性又有还原性的微粒:______。
(3)只具有氧化性的微粒:______。
2.实验方案。
(1)验证预测(1)的正确性需加入氧化剂,如_________________________________等。
实验方案
实验现象
反应原理
实验方案
实验现象
反应原理
(2)验证预测(2)的正确性,Fe2+有氧化性,需加入还原剂,如___________________;
Fe2+有还原性,需加入氧化剂如_____________________________________________等。
性质 氧化性 氧化性
实验方案
性质 氧化性 氧化性
实验现象
反应原理
性质 还原性 还原性
实验方案
性质 还原性 还原性
实验现象
反应原理
(3)验证预测(3)的正确性,需加入还原剂,如__________________________等。
实验方案21世纪教育网
实验现象
反应原理
归纳:1.总结铁、氯化亚铁和氯化铁的氧化性和还原性?
2.用图示的方法,总结铁、氯化亚铁和氯化铁之间的相互转化关系,写出相互转化的方程式,并指出每个反应的氧化剂和还原剂。
二、铁元素与人体健康
铁元素是生物体中含量最高的生命必需的微量元素。如果人体缺铁,就会出现贫血症状;如果因为某原因使血红蛋白分子中的Fe2+被_____成Fe3+,这种血红蛋白分子就会丧失载氧功能,使人出现缺氧症状,而危及生命。
课堂巩固学案
1.将铁片放入下列各溶液中,反应后溶液质量增加,但无气体产生的是( )
A.CuCl2溶液 B.AgNO3溶液 C.Fe2(SO4)3溶液 D.稀硫酸
2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁在自然界中只有化合态
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN溶液产生红色沉淀
下列四种铁的化合物溶于稀盐酸,滴加KSCN溶液后,没有颜色变化,再加入氯水即
呈红色的是( ) A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3
4.印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成的,刻制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀
液”生成CuCl2和FeCl2,其反应的化学方程式如下:Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2
(1)若有1 mol Cu参加反应时,转移电子为_______mol。
(2)该反应的氧化剂是_______。(3)写出FeCl3的电离方程式是_____________________。
(4)使用过的腐蚀液会失效,但还可以回收利用,其中有一步需要将Fe2+转化为Fe3+,下
列试剂能实现上述变化的是________填序号)。A.氯气 B.铁 C.铜 D稀硫酸
5.(1)除去铜粉中混有的铁粉,可选用的试剂为________。
A.FeCl3溶液 B.H2SO4溶液 C.CuSO4溶液 D.NaOH溶液
涉及反应的离子方程式为 __________________________________________________。
(2)为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液,一位同学设计了以下实验方案加以证明。
方案:向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气,再滴加KSCN溶液,溶液呈现红色,
证明该未知溶液是FeCl2溶液。回答以下问题:
你认为此方案是否合理________________________(填“合理”或“不合理”),若不合
理,要检验Fe2+应如何操作?_________________________(若填“合理”,则此空不答)。
现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象是
__________________________,有关的化学方程式为____________________________,
________________________________________________________________________。
实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质,经常向其中加入铁粉,其原因是
_______________________________________________________(用离子方程式表示)。
课时作业
1.纯净铁的物理性质有( )
①光亮的银白色 ②黑色 ③在潮湿空气中易腐蚀 ④有延展性 ⑤能导电导热 ⑥硬
而脆 ⑦能被磁铁吸引,易被磁化 ⑧密度比铝小
A.①③④⑤⑦ B.①④⑤⑦ C.①③⑤⑦ D.全部
2.下列物质能通过化合反应直接制得的是( )
①FeCl2 ②FeCl3 ③Fe(OH)3 ④HCl
A.只有①②③ B.只有②③
C.只有①③④ D.全部
3.下列物质与铁反应只生成+3价铁的化合物的是( )
A.Cl2 B.盐酸 C.O2 D.CuSO4
4.将足量铁粉放入由盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反
应后,铁粉有剩余,则溶液中含有大量的阳离子是( )
A.Cu2+和Fe2+ B.Fe2+和Mg2 C.Fe3+和Fe2+ D.H+和Cu2+
5.(双选)下列离子方程式书写不正确的是( )
A.铁跟稀H2SO4反应Fe+2H+===2Fe2++H2↑
B.向氯化亚铁溶液中通入氯气Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
C.向氯化铁溶液中加入适量铁粉2Fe3++Fe===3Fe2+
D.三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe3++3OH-===Fe(OH)3
6.(双选)已知下述四个实验均能发生化学反应:
① ② ③ ④
将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中 向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴入氯水,变红
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁钉只作还原剂
B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D.上述实验证明:氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,Fe2+遇KSCN溶液无红色物质生成
在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的混合溶液中,加入0.015 mol
的铁粉,经充分搅拌后,产生的变化是( )
A.铁溶解,没有任何金属生成 B.铁溶解,析出银,且溶液中不含有Fe3+
C.析出0.01 mol Ag和0.01 mol Cu D.析出0.01 mol Ag和0.005 mol Cu
8.(1)铁是人体必需的微量元素,目前市售补铁营养品较多,某研究性学习小组对补铁21世纪教育网
剂中铁的含量进行了测定。提供药品:FeCl2溶液(浅绿色)、FeCl3溶液(黄色)、铁粉、铜
粉、KSCN溶液、氯水。仪器自选。
①将补铁剂中的Fe2+转化成Fe3+,结合你所选的试剂写出相关的离子方程式:
________________________________________________________________________。
②若将Fe3+转化成Fe2+,结合你所选的试剂写出相关的离子方程式:
________________________________________________________________________。
“服用维生素C,可使食物中的三价铁离子还原成二价铁离子”这句话指出维生素C
在这一反应中做________剂,具有________性。
某同学根据铁元素价态特点,提出这样一个观点:氯气与铁粉反应,当Cl2足量时生
成FeCl3,当铁粉足量时产物是FeCl2,为验证该观点是否正确,该同学将一定质量铁粉
与Cl2恰好完全反应得到一固体物质,然后通过实验确定其成分。探究过程如下:
①提出假设:
假设1:该固体物质是FeCl2。
假设2:该固体物质是_____________________________________________________。
②设计实验方案:
取少量固体物质于烧杯中,加适量水溶解,得到溶液A,然后取两份A溶液分别进行实验,
实验现象与结论如下表:
实验方法 实验现象 结论
在A溶液中加KSCN溶液 _____________ 固体物质中有FeCl3
酸性KMnO4溶液颜色无明显变化 固体物质中不含________ 在酸性KMnO4溶液中加少量A溶液
③根据上述实验结论,写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式
________________________________________________________________________。