2011—2012学年化学鲁科版必修1同步教学案:第2章 元素与物质世界:2.3 氧化剂和还原剂

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名称 2011—2012学年化学鲁科版必修1同步教学案:第2章 元素与物质世界:2.3 氧化剂和还原剂
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版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2011-08-30 13:31:11

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第3节 氧化剂和还原剂
第1课时 氧化还原反应
1.从化合价变化的角度认识氧化还原反应
(1)氧化反应:物质所含元素化合价______的反应。
(2)还原反应:物质所含元素的化合价______的反应。
(3)氧化还原反应:物质所含元素的化合价有______的反应。
2.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)氧化反应:物质______(或偏离)电子的反应。
(2)还原反应:物质______(或偏向)电子的反应。
(3)氧化还原反应:有电子______(得失或偏移)的反应。
3.氧化还原反应的特征和实质
(1)氧化还原反应的特征:元素的__________的升降。也是判断一个反应是不是氧化还原反应的依据。
(2)氧化还原反应的实质:____________(电子得失或共用电子对偏移)。
(3)氧化还原反应中,得失______总数相等,化合价的______的总数相等,且化合价______的总数等于____的转移总数。
知识点1 氧化还原反应的判断
1.下列反应中属于氧化还原反应的是(  )
①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
②H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl
③Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
④Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
A.①②   B.②④   C.①③   D.③④
2.下列反应属于非氧化还原反应的是(  )
A.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B.NH4NO3N2O↑+2H2O
C.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
D.CuO+COCu+CO2
知识点2 氧化还原反应的相关概念
3.下列说法正确的是(  )
A.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
B.氧化还原反应一定有氧元素参加
C.氧化反应一定先于还原反应
D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应
4.下列关于氧化还原反应的叙述,正确的是(  )
A.有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
B.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
C.某元素由化合态变为游离态,则该元素一定被还原
D.氧化还原反应中一定有电子的得与失
知识点3 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
5.下列类型的反应,一定发生电子转移的是(  )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
6.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,正确的是(  )
练基础落实
1.下列变化过程一定属于还原反应的是(  )
A.HCl→MgCl2 B.Na→Na+
C.CO→CO2 D.Fe3+→Fe2+
2.下列反应中,S元素的化合价升高的是(  )
A.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
B.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
C.H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4
D.S+O2SO2
3.下列各反应中,氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是(  )
A.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.2H2O2H2↑+O2↑
4.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是(  )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
5.在反应3Cl2+2FeBr2===2FeCl3+2Br2中被还原的元素是(  )
A.Fe B.Fe和Cl
C.Cl D.Br
6.我们生活在千变万化的物质世界里。下列变化中,没有发生氧化还原反应的是(  )
A.爆竹爆炸 B.木炭燃烧
C.蒸发 D.电解水
练方法技巧——用排除法解交叉分类型的选择题
7.下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是(  )
A.铝片与稀盐酸的反应
B.甲烷与氧气的反应
C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳
D.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
8.下列反应中,既是化合反应,又是氧化还原反应的是(  )
①铁和氯气反应:2Fe+3Cl22FeCl3
②氯气通入溴化钠溶液:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
③氯化钠溶液和浓硫酸混合加热:2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
④二氧化锰跟浓盐酸在加热条件下反应:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
⑤氢气在氯气中燃烧:H2+Cl22HCl
A.①② B.①③ C.①④ D.①⑤
练综合拓展
9.化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:在如图有编号的步骤中,发生氧化反应的是__________(填编号,下同),发生还原反应的是______,既没发生氧化反应又没发生还原反应的是________。
(提示:铬元素化合价有+6、+3价)
10.Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe所属基本反应类型是______。
(1)在该反应中________元素的化合价升高,该元素的原子________电子,被________;而________元素的化合价降低,该元素的原子________电子,被________。该反应中,Fe2O3发生了________反应,Al发生了________反应。
(2)通过此反应的分析可知,氧化还原反应中元素化合价升高总数________元素化合价降低总数,还原剂失电子总数________氧化剂得电子总数,化合价升降总数________电子转移总数。
11.有以下反应方程式:
A.CuO+H2Cu+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
D.2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2
E.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
F.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
G.KClO3+6HCl===KCl+3Cl3↑+3H2O
H.HgS+O2===Hg+SO2
按要求将上述化学方程式序号填入相应括号内:
(1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原(  )
(2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化(  )
(3)同一种物质中一种元素氧化另一种元素(  )
(4)同一种物质中,同种元素间发生氧化还原反应(  )
(5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应(  )
(6)发生在不同物质间,只有部分元素被氧化或只有部分元素被还原的反应(  )
(7)所有元素均参加氧化还原反应的是(  )
第3节 氧化剂和还原剂
第1课时 氧化还原反应
基础落实
1.(1)升高 (2)降低 (3)升降
2.(1)失去 (2)得到 (3)转移
3.(1)化合价 (2)电子转移 (3)电子 升降 升降 电子
对点训练
1.C [①中,有Mn、O两元素变价;③中,有Zn、H两元素变价。]
2.C [分析各物质中元素的化合价是否变化,没有元素化合价发生改变的反应属于非氧化还原反应。]
3.D [氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是元素化合价的升降;只要有元素化合价升降(或电子转移)的反应就是氧化还原反应,与是否有氧元素参加无关;氧化反应与还原反应一定同时发生;若同一物质中的不同种(或同种)元素化合价有升有降,则该物质同时发生氧化反应和还原反应,如反应:2KClO32KCl+3O2↑,Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。]
4.B [对选项A、C可用反应2H2O22H2O+O2↑来否定。氧化还原反应的本质是电子的转移,包括电子的得失和共用电子对的偏移,故D错。]
5.C
6.A [化学反应根据反应物和生成物的种类和多少,可分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应;根据有没有离子参加,可分为离子反应和非离子反应;根据有没有电子得失或偏移,可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。在氧化还原反应中有离子反应,也有非离子反应;复分解反应一定不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应,由此可以判断出A项是正确的。]
课后作业
练基础落实
1.D [发生还原反应的过程中某些元素的化合价降低,A项中氯元素化合价未变;B项中钠元素的化合价升高,属于氧化反应;C项中碳元素化合价升高属于氧化反应;D项中Fe3+→Fe2+铁元素化合价降低,属于还原反应。]
2.D [A项中S元素的化合价保持+6价不变;B项中S元素的化合价由+6降低为+4;C项反应属于复分解反应,S元素的化合价不变;D项中S元素化合价由0升高为+4。]
3.A [反应中某种元素的价态既升又降,则表示氧化反应与还原反应在同种元素中进行。]
4.C [A项属于置换反应;B项属于复分解反应;D项属于分解反应;C项不属于四大基本反应类型,但反应前后元素的化合价有变化,属于氧化还原反应。]
5.C [得电子、化合价降低的元素被还原。]
6.C
练方法技巧
7.A [B、C中的反应不在溶液中进行,故B、C不是离子反应;A项中发生反应2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,属于氧化还原反应又是离子反应。]
8.D
练综合拓展
9.④ ① ②③⑤
解析 反应①Na2Cr2O7中Cr由+6价→+3价,化合价降低,发生还原反应;反应④CrCl3中Cr由+3价→+6价,化合价升高,发生氧化反应;②、③、⑤中各元素化合价均未变化,既未发生氧化反应,也未发生还原反应。
10.置换反应 (1)Al 失 氧化 Fe 得 还原 还原 氧化 (2)等于 等于 等于
11.(1)A (2)F (3)B (4)C (5)G (6)E、G (7)D、H
第2课时 氧化剂和还原剂
一、氧化还原反应的基本概念
1.反应类型
氧化反应:物质所含元素化合价______的反应
还原反应:物质所含元素化合价______的反应
氧化还原反应:__________________的化学反应
2.反应物
氧化剂:在反应中______电子(或电子对________)的物质
还原剂:在反应中________电子(或电子对______)的物质
3.生成物
氧化产物:______反应得到的产物
还原产物:______反应得到的产物
4.物质性质
氧化性:氧化剂所表现出的______电子(或电子对______)的性质
还原性:还原剂所表现出的______电子(或电子对______)的性质
二、常见的氧化剂和还原剂
物质种类 常见物质
氧化剂 部分非金属单质 ____、______等
含有高价态元素的化合物 __________、________、________、______等
还原剂 活泼的金属单质 ____、____、____等
某些非金属单质 ___、____等
某些非金属氧化物 ___、____等
三、氧化还原反应的存在
A.金属的冶炼电镀 B.燃料的燃烧 C.易燃物的自燃
D.食物的腐败 E.钢铁的锈蚀,其中
1.有利于人类生活和生产的是______(填序号,下同)。
2.不利于人类生活和生产的是______。
知识点1 氧化还原反应的基本概念
1.需要加入氧化剂才能实现下列反应的是(  )
A.Cl2―→Cl- B.H+―→H2
C.MnO2―→Mn2+ D.Zn―→Zn2+
2.分析下列氧化还原反应,指出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物。
(1)CuO+COCu+CO2
氧化剂:__________,还原剂:__________,氧化产物:________,还原产物:________。
(2)2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
氧化剂:__________还原剂:__________,氧化产物:________,还原产物:________。
知识点2 电子转移表示法
3.用单线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目。
(1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(2)NH4NO3N2O↑+2H2O
4.用双线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目。
(1)4HCl(浓)+MnO2△,MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)2KClO32KCl+3O2
(3)Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O
(4)2H2O22H2O+O2↑
(5)S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
(6)6HCl+KClO3===3Cl2↑+KCl+3H2O
(7)3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(8)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
归纳总结:上述反应中,属于部分氧化还原反应的是________。属于归中反应的是________,属于歧化反应的是________。
属于同一物质内部不同元素间氧化还原反应的是________。
练基础落实
1.下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是(  )
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4
B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO
D.KClO3、MnO2、C、Fe
2.金属加工后的废切削液中含有2%~5%的NaNO2,它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液,使亚硝酸钠转化为无毒物质。该反应分两步进行:
第一步:NaNO2+NH4Cl===NaCl+NH4NO2
第二步:NH4NO2N2↑+2H2O
下列对第二步反应的叙述中正确的是(  )
①NH4NO2仅是氧化剂 ②NH4NO2仅是还原剂
③NH4NO2发生了分解反应 ④只有氮元素的化合价发生了变化 ⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂
A.①③ B.①④
C.②③④ D.③④⑤
3.下列说法正确的是(  )
A.氧化还原反应中氧化剂和还原剂一定是两种物质
B.氧化还原反应中氧化产物和还原产物一定是两种物质
C.作氧化剂的物质一定不能作还原剂
D.所含元素处于中间价态时的物质,既可作氧化剂也可作还原剂
4.在下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是(  )
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.C+H2O(g)CO+H2
C.CaO+H2O===Ca(OH)2
D.Cl2+H2O===HCl+HClO
5.钛和钛合金在航空工业有重要应用。冶炼钛的过程中发生的反应之一为TiO2+2C+2Cl2===TiCl4+2CO。对此,下列说法错误的是(  )
A.C是还原剂
B.TiO2是氧化剂
C.生成1 mol TiCl4时,转移电子4 mol
D.尾气必须净化处理
6.在下列反应中,HCl作还原剂的是________,HCl作氧化剂的是________。
A.NaOH+HCl===NaCl+H2O
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
C.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
D.CuO+2HCl===CuCl2+H2O
练方法技巧——归中反应的相关计算
7.在反应:KIO3+6HI===3I2+KI+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为(  )
A.1∶1 B.1∶6
C.1∶5 D.5∶1
8.在反应:6NO+4NH35N2+6H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为(  )
A.1∶1 B.2∶3
C.3∶2 D.1∶3
练综合拓展
9.下列四个反应
①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
②2F2+2H2O===4HF+O2
③Cl2+H2O===HCl+HClO
④C+H2O(g)CO+H2
试从氧化还原的角度,回答下列问题:
(1)水只作氧化剂的是_____________________________________________________;
(2)水只作还原剂的是______________________________________________________;
(3)水既不作氧化剂又不作还原剂的是______________________________________。
10.K2Cr2O7和H2O2在H2SO4溶液中混合时,可观察到下面两个现象:
①混合后5~10秒内,溶液由橙色变为暗蓝色;
②在80~150秒内由暗蓝色变为绿色,与此同时放出气泡。与之相应的两个反应为:
A.Cr2O+H2O2+H+―→CrO5+H2O
B.CrO5+H+―→Cr3++O2↑+H2O
(1)已知反应A不是氧化还原反应,则CrO5中Cr元素的价态为____________。
(2)反应B是否属于氧化还原反应?
答:____________,其理由是______________________________________________。
(3)将反应A和反应B相加,可以得到一个总化学方程式,该总反应中氧化剂是________。第2课时 氧化剂和还原剂
基础落实
一、
1.升高 降低 有元素化合价升降
2.得到 偏向 失去 偏离
3.氧化 还原
4.得到 偏向 失去 偏离
二、
O2 Cl2 浓H2SO4 HNO3 KMnO4 FeCl3 Al Zn Fe C H2 CO SO2
三、
1.AB 2.CDE
对点训练
1.D [含化合价升高元素的物质或离子作还原剂,加入氧化剂才能实现,对比各微粒中同种元素化合价变化情况即可确定答案。]
2.(1)CuO CO CO2 Cu (2)H2SO4 Al
Al2(SO4)3 H2
解析 (1)CuO中的铜元素由+2价降低到0价,得到电子,被还原,CuO是氧化剂,Cu是还原产物;CO中的碳元素由+2价升高到+4价,失去电子,被氧化,CO是还原剂,CO2是氧化产物。
(2)Al由0价升高到+3价,失去电子,被氧化,Al是还原剂,Al2(SO4)3是氧化产物;H2SO4中的氢元素由+1价降低到0价,得到电子,被还原,H2SO4是氧化剂,H2是还原产物。
(8)
(1)(6)(7) (5)(6) (3)(4) (2)(8)
课后作业
练基础落实
1.C
2.D [本题考查氧化还原反应的基本概念。第二步反应中NH4NO2发生了自身的氧化还原反应,其中氮元素发生了归中反应,NH4NO2既是氧化剂又是还原剂,从四大基本反应类型看,NH4NO2发生的也是分解反应,所以③④⑤是正确的。]
3.D [由2H2O22H2O+O2↑可否定A,由C+O2CO2可否定B,由2KClO32KCl+3O2↑可否定C。]
4.D [本题有两个限制性条件:一是“水既不作氧化剂又不作还原剂”,排除A、B两项;二是“氧化还原反应”,排除C项。]
5.B [分析反应中各元素的化合价变化可以得出,该反应中C的化合价升高,被氧化,作还原剂,A项正确;TiO2中Ti的化合价在反应前后没有变化,TiO2既不是氧化剂也不是还原剂,B项错误;Cl的化合价由0价降低到-1价,因此,每生成1 mol TiCl4,转移电子4 mol,C项正确;由于CO有毒,故含CO的尾气需要处理,D项正确。]
6.C B [A、D项属于复分解反应,氯化氢只起酸的作用;B项,氯化氢中氢由+1价降至0价,氯化氢作氧化剂;C项,氯化氢中氯由-1价升至0价,氯化氢作还原剂。]
练方法技巧
7.C [该反应属于氧化还原反应中的归中反应,KIO3中I由+5价降到0价,HI中I由-1价升高到0价,需要注意的是,6 mol HI中只有5 mol的HI化合价升高,还有1 mol HI表现酸性。]
8.B [NO中N由+2价降到0价,NH3中N由-3价升高到0价,即N2既是氧化产物又是还原产物,所以将N2分为两部分:6NO→3N2(还原产物),4NH3→2N2(氧化产物),即氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3。]
练综合拓展
9.(1)①④ (2)② (3)③
解析 H2O中H元素为+1价,当生成H2时,氢元素化合价降低,此时H2O作氧化剂;H2O中O元素为-2价,当生成O2时,氧元素化合价升高,此时H2O作还原剂。因此,结合①②③④四个反应方程式的特点可知①④中H2O只作氧化剂,②中H2O只作还原剂,③中H2O既不作氧化剂又不作还原剂。
10.(1)+6 (2)是 Cr元素的价态从+6价变为+3价 (3)Cr2O
第3课时 探究铁及其化合物的氧化性和还原性
一、铁的氧化物
1.FeO是一种____色粉末,不稳定,在空气里受热,就迅速被氧化成______。
2.Fe3O4是一种复杂的化合物,是具有______的______色晶体,俗称____________。
3.Fe2O3是一种______色的粉末,俗称______,常用作____________。______矿的主要成分是Fe2O3,是炼铁的主要原料。
4.FeO和Fe2O3都是______氧化物,与酸反应的离子方程式分别为:
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________。
二、铁的氢氧化物
1.铁的氢氧化物的制备
实验操作 实验现象 离子方程式(或化学方程式)
试管中有____色沉淀生成 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
试管中先生成__色沉淀,迅速变成____色,最后变成____色
2.Fe(OH)3的分解
加热Fe(OH)3时,它能失水生成______色的____________粉末。化学方程式为:_
_______________________________________________________________________。
三、铁盐和亚铁盐
1.Fe3+的检验
实验操作 现象 结论与应用
溶液的颜色由____色变成__色 含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时,变成__色,可以利用该反应检验Fe3+的存在
溶液的颜色____
2.Fe3+的氧化性
步骤(1) 步骤(2)
实验操作
实验现象 加适量铁粉振荡后,溶液变成____色,再加KSCN溶液____ 再滴加氯水后,溶液变成____色
离子方程式 Fe+2Fe3+===3Fe2+ 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
Fe3+遇到较强的________时,会被还原成Fe2+,Fe2+在较强的________的作用下会被氧化成Fe3+。
知识点1 铁的氧化物
1.下列物质的性质和用途错误的是(  )
A.氧化铁是一种红棕色粉末,常用于制油漆和涂料
B.氧化铝是一种耐火材料,常用于制造耐火坩埚和耐火砖
C.氧化铜呈红色,可作为制造陶瓷的红色颜料
D.明矾可作净水剂
知识点2 铁的氢氧化物
2.某溶液中有Fe3+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种阳离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,搅拌后,再加入过量的盐酸,溶液中大量减少的阳离子是(  )
A.Fe3+ B.Mg2+
C.Fe2+ D.Al3+
知识点3 铁盐和亚铁盐
3.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是(  )
A.Fe2+的水溶液为浅绿色
B.Fe3+的水溶液为棕黄色
C.Fe3+具有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性
D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀
知识点4 Fe3+和Fe2+的检验
4.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序是(  )
①加足量氯水 ②加足量KMnO4溶液 ③加少量KSCN溶液
A.①② B.③②
C.③① D.①②③
知识点5 Fe3+的氧化性
5.印刷铜制线路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应,反应方程式分别为:Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,Fe+2FeCl3===3FeCl2。现将一铜、铁混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后烧杯中仍有少量固体,关于烧杯中物质组成的说法正确的是(  )
A.溶液中一定含FeCl3,固体一定是铁和铜
B.溶液中一定含FeCl2,固体一定含铜
C.溶液中一定含FeCl2、CuCl2,固体一定含铜
D.溶液中一定含FeCl2,固体一定是铁和铜
练基础落实
1.下列关于铁矿石的说法正确的是(  )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色
D.FeO俗称铁红
2.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是(  )
A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+
B.苹果汁中含有Cu2+
C.苹果汁含有OH-
D.苹果汁含有Fe3+
3.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是(  )
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入医用酒精中
A.②③①④ B.③②①④
C.③①②④ D.①②③④
4.将过量Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是(  )
A.有白色沉淀生成
B.有红褐色沉淀生成
C.溶液由浅绿色变为黄色
D.不可能有无色气体产生
5.能与Fe3+反应,且能证明Fe3+具有氧化性的是(  )
①SCN- ②Fe ③Fe2+ ④Cu ⑤Zn ⑥OH-
A.①②③ B.②④⑤
C.①③⑥ D.①②⑤
练方法技巧
6.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制取单质铜,有人设计了以下两种方案:
①FeH2Cu
②CuOCuSO4Cu
若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量为(  )
A.一样多 B.①多
C.②多 D.无法判断
规律 气体还原金属氧化物时,需先排净空气,且还原得的金属单质需在还原气氛中冷却。不要忽视这些实验的细节。
练综合拓展
7.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入______________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用__________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________________
________________________________________________________________________。
方法二:在如图所示装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是______________________________________________。
(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是_____________________________________________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是____________________。
8.除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质),将选用的试剂和分离方法填在题后的横线上,并写出有关反应的离子方程式。
(1)Fe2O3[Fe(OH)3]________________________________________________________________________;
(2)Fe2O3(Al2O3)________________________________________________________________________;
(3)FeCl3(FeCl2)________________________________________________________________________;
(4)FeCl2(FeCl3)________________________________________________________________________;
(5)FeCl2(CuCl2)________________________________________________________________________。
第3课时 探究铁及其化合物的氧化性和还原性
基础落实
一、
1.黑 Fe3O4
2.磁性 黑 磁性氧化铁
3.红棕 铁红 涂料、油漆 赤铁
4.碱性
(1)FeO+2H+===Fe2++H2O (2)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
二、
1.红褐 白 灰绿 红褐 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
2.红棕 Fe2O3 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
三、
1.棕黄 红 不变 红
2.浅绿 不变色 红 还原剂 氧化剂
对点训练
1.C [CuO是黑色的。]
2.C [四种离子的变化如下:Fe3+→Fe(OH)3→Fe3+;Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+;Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+;Al3+→[Al(OH)4]-→Al3+。]
3.D
4.C [本题检验方法的关键是Fe3+遇SCN-反应显红色,而Fe2+遇SCN-不显红色,加入KSCN溶液不显红色证明溶液中无Fe3+,再加氯水,如有Fe2+则被氧化为Fe3+遇SCN-反应显红色。KMnO4溶液也能氧化Fe2+,但因其本身呈紫色,Fe3+与SCN-反应显红色不易观察。]
5.B [因为金属活动性Fe>Cu,所以先发生Fe+2FeCl3===3FeCl2,再发生Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,充分反应后仍有少量固体,该固体可能是Cu或Fe、Cu混合物;FeCl3反应完全,一定有FeCl2,故A错;B正确;C中CuCl2不一定含有,可能Fe没有反应完而FeCl3就已经反应完了,错误;D中固体中的铁可能已经反应完了,错误。]
课后作业
练基础落实
1.C [因为磁铁矿(Fe3O4)中含有三价的铁原子,溶于盐酸后产生Fe3+,遇SCN-显红色。]
2.A
3.B [①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2,②FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3,③FeCl3与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3,④CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色,故选B。]
4.B [首先发生2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,然后Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,生成红褐色沉淀,且有无色气体(O2)生成。]
5.B [Fe3+与①⑥中微粒反应时,Fe3+的化合价未变;与③不反应;与②④⑤中金属单质反应时,Fe3+的化合价降低,作氧化剂,显示氧化性。]
练方法技巧
6.C [铁的量一定,转移的电子数一定。由于H2还原CuO的实验中开始需消耗H2排净装置中的空气,实验结束后,铜需在H2气氛中冷却,所以能够用于还原CuO的H2量减少,据电子守恒原理可知,①制得铜较少。]
练综合拓展
7.方法一:(1)稀H2SO4、铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化为Fe(OH)3
方法二:(1)稀H2SO4、铁屑 (2)NaOH溶液 (3)检验试管Ⅱ出口处排出H2的纯度,当排出的H2纯净时再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了Ⅰ和Ⅱ,使外界空气不易进入
8.(1)加热。2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(2)加入过量的NaOH溶液,过滤。Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
(3)通入足量的Cl2。2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(4)加入足量铁粉,过滤。2Fe3++Fe===3Fe2+
(5)加入足量铁粉,过滤。Fe+Cu2+===Fe2++Cu
解析 (1)根据Fe(OH)3的不稳定性,采用加热的方法,杂质可转化为被提纯物;
(2)Al2O3能溶于NaOH溶液中,反应后过滤分离;
(3)通入Cl2使杂质转化为被提纯物;
(4)加入铁粉,将杂质转化为被提纯物;
(5)加入铁粉,置换出铜,过滤加以分离。