23探究鐵及其化合物的氧化性和還原性3

1、第2課時探究鐵及其化合物的氧化性和還原性1能夠從化合價方面認識鐵及其化合物的氧化性、還原性。2了解fe、fe2、fe3之間的相互轉(zhuǎn)化。3了解fe2、fe3的檢驗方法。4了解鐵與人體健康的關(guān)系，認識化學(xué)知識與人類生活的密切聯(lián)系。一、鐵元素的存在一、鐵元素的存在1含量鐵元素在地殼中的含量僅次于 三種元素。2存在形態(tài)(1)游離態(tài)：存在于 中。(2)化合態(tài)：主要以 價鐵的化合物存在。如黃鐵礦： 、赤鐵礦： 、磁鐵礦： 、菱鐵礦： 等。氧、硅、鋁氧、硅、鋁2、3fes2fe2o3fe3o4feco3隕鐵隕鐵二、鐵及其化合物的氧化性或還原性二、鐵及其化合物的氧化性或還原性1預(yù)測與假設(shè)(1)只有氧化性的微粒

2、：fe3(填“fe3”、“fe2”或“fe”，下同)。(2)只有還原性的微粒： 。(3)既有氧化性又有還原性的微粒： 。2實驗方案(1)證明 只有氧化性，需加入還原劑，如 等。(2)證明 只有還原性，需加入氧化劑，如 等。(3)證明fe2有氧化性，需加入還原劑，如鋅；證明其有還原性，需加入氧化劑，如 等。fefe2fe3fe鋅、鐵、銅鋅、鐵、銅氯水、稀硝酸氯水、稀硝酸氯水、稀硝酸氯水、稀硝酸3實驗步驟、實驗現(xiàn)象(1)fe3的性質(zhì)探究實驗步驟實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論及有關(guān)離子方結(jié)論及有關(guān)離子方程式程式加入加入kscn，溶液，溶液呈呈 色，加入足量色，加入足量鐵粉后，溶鐵粉后，溶液液 .fe3

3、具有具有 性性fe具有具有 性離子方程性離子方程式：式：加入加入kscn，溶液，溶液呈呈 色，加入足量色，加入足量氯水后，氯水后， .fe3無還原性無還原性紅紅退色退色氧化氧化還原還原2fe3fe=3fe2紅紅無現(xiàn)象無現(xiàn)象(2)fe2的性質(zhì)探究實驗步驟實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論及有關(guān)離子方程式結(jié)論及有關(guān)離子方程式加入加入kscn溶液溶液 再滴加氯水后溶再滴加氯水后溶液呈液呈 色色fe2具有具有 性離子方性離子方程式：程式：(2)fe2的性質(zhì)探究無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象 紅紅還原還原2fe2cl2=2fe32cl溶液由溶液由 色色變?yōu)樽優(yōu)?色色fe2具有具有 性性離子方程式：離子方程式：有有 色沉

4、淀生色沉淀生成，在空氣中成，在空氣中迅速變成迅速變成 色，最后色，最后變成變成 色色fe(oh)2不穩(wěn)定不穩(wěn)定,易被易被 氧化。氧化。化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：淺綠淺綠無無氧化氧化白白灰綠灰綠紅褐紅褐空氣中氧氣空氣中氧氣fe2zn=fezn24fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3 (1)如何檢驗fe3？(回答三種方法)(2)如何檢驗fe2？(回答三種方法)【提示】(1)觀察法：fe3的鹽溶液呈棕黃色。加scn法：滴入kscn或其他可溶性硫氰化物溶液，若溶液呈紅色，則證明原溶液中含有fe3。加堿液法：加入堿液(如naoh溶液、氨水等)，若生成紅褐色沉淀，則證明原溶液中含有fe3。(2)溶液

5、呈淺綠色可能含fe2滴加naoh溶液，生成白色絮狀沉淀，該沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，說明有fe2，化學(xué)方程式為fe22oh=fe(oh)2；4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3滴加kscn溶液，無明顯現(xiàn)象，再加入新制氯水，溶液立即變?yōu)榧t色，則說明有fe2存在。一、鐵及其化合物的性質(zhì)一、鐵及其化合物的性質(zhì) 1鐵feofe2o3fe3o4俗名俗名鐵紅鐵紅磁性氧化鐵磁性氧化鐵顏色、狀顏色、狀態(tài)態(tài)黑色粉末黑色粉末紅棕色粉末紅棕色粉末黑色晶體黑色晶體水溶性水溶性難溶難溶難溶難溶難溶難溶化合價化合價232、3與稀硫與稀硫酸反應(yīng)酸反應(yīng)feoh2so4=feso4h2ofe2o33h2so

6、4=fe2(so4)33h2ofe3o44h2so4=fe2(so4)3feso44h2o2氧化物fe(oh)3fe(oh)2顏色、狀態(tài)顏色、狀態(tài)紅褐色固體紅褐色固體白色固體白色固體熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定不穩(wěn)定2fe(oh)3 fe2o33h2o不穩(wěn)定不穩(wěn)定fe(oh)2 feoh2o與非氧化與非氧化性酸反應(yīng)性酸反應(yīng)fe(oh)33hcl= fecl33h2ofe(oh)22hcl=fecl22h2o與與o2反應(yīng)反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3制備制備fe33oh= fe(oh)3fe22oh=fe(oh)23.氫氧化物 下列敘述正確的是()鐵能被磁鐵吸引，但純鐵

7、易被腐蝕在人體內(nèi)的血紅蛋白中含鐵元素fe在純氧中燃燒可得fe2o3fe2o3不可與水反應(yīng)得fe(oh)3，所以不能通過化合反應(yīng)制fe(oh)3fe(oh)2在空氣中加熱，可得feoa bc d【名師解析】純鐵不易被腐蝕，錯；fe在純o2中燃燒生成fe3o4，錯；fe(oh)2易被空氣中o2氧化：4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3,2fe(oh)3 fe2o33h2o，故fe(oh)2在空氣中加熱應(yīng)得到fe2o3，錯?！敬鸢浮縝 1.某溶液中有nh4、mg2、fe2、fe3四種離子，若向其中加入過量的naoh溶液，微熱攪拌，再加入過量鹽酸，溶液中大量減少的陽離子是(多選)()anh4

8、 bmg2cfe2 dfe3【解析】由于發(fā)生反應(yīng)：nh4oh nh3h2o，使nh4大量減少；fe22oh=fe(oh)2；4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，fe(oh)33hcl=fecl33h2o，使fe2大量減少，fe3增多，mg22oh=mg(oh)2，mg(oh)22hcl=mgcl22h2o，使mg2基本不變。故正確答案為ac?！敬鸢浮縜c二、二、fe、fe2、fe3的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化(1)fefe2：可通過fe與弱氧化劑反應(yīng)實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見的弱氧化劑有：s、i2、非氧化性酸、cu2、fe3等，如：fecu2=fe2cu。(2)fe2fe：可通過fe2與較強的還原劑反應(yīng)實

9、現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見的較強的還原劑有h2、c、co、al、zn等，如：fecl2zn=zncl2fe。(3)fefe3：可通過fe與強氧化劑反應(yīng)實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見的強氧化劑有cl2、br2、o2、hno3、濃h2so4、kmno4等，如2fe3cl2 2fecl3。(4)fe3fe：可通過fe3與h2、co、活潑金屬(k、na、ca除外)反應(yīng)實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，如：2fe33zn(足量)=2fe3zn2。(5)fe2fe3：可通過fe2與強氧化劑反應(yīng)實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見的強氧化劑有cl2、br2、o2、hno3、濃h2so4、kmno4等，如：2fe2cl2=2fe32cl。(6)fe3fe2：在溶液中可

10、通過fe3與fe、cu、i、s2等反應(yīng)實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。如：cu2fe3=cu22fe2。 fe、fe2、fe3三者間的轉(zhuǎn)化可表示如下 下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有3價鐵生成的是()過量的fe與cl2反應(yīng)fe與過量稀h2so4反應(yīng)后再向其中加h2o2向fe(no3)2溶液中加少量鹽酸fe和fe2o3的混合物溶于鹽酸中a只有 b只有c只有 d全部【名師解析】中cl2的氧化性較強，能將鐵氧化為3價，雖然fe過量，由于不是溶液中的反應(yīng)，過量的鐵不會將氯化鐵還原。中fe與稀h2so4反應(yīng)生成fe2，向其中加h2o2后，由于h2o2是較強的氧化劑，能將fe2氧化成fe3。從表面上看不會發(fā)生反應(yīng)，但由于存在h和no3

11、，相當(dāng)于存在hno3，可把fe2氧化為fe3。中首先發(fā)生fe與鹽酸反應(yīng)生成fecl2，fe2o3與鹽酸反應(yīng)生成fecl3，但題中未給出反應(yīng)物間相對量的關(guān)系，若fe是足量的，則能將生成的fecl3全部還原為fecl2。故正確答案為c?！敬鸢浮縞 2.在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束后，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽離子是()acu2 bfe3cfe2 dh【解析】解答此題要考慮到鐵的物理性質(zhì)：能被磁鐵吸引，說明有鐵剩余。鐵具有還原性，而cu2、fe3、fe2、h等都具有氧化性，則能夠與鐵反應(yīng)的離子不能大量存在，即cu2、fe3以及h三種離子不能大

12、量存在，其中fe被氧化成fe2，而cu2、fe3、h三種離子被還原成cu、fe2、h2，所以溶液中fe2最多。fe與fe2相互間不反應(yīng)?！敬鸢浮縞1將鐵片插入下列溶液中，放置片刻后，鐵片質(zhì)量與加入前相同的是()afecl2溶液 bagno3溶液cfecl3溶液 d鹽酸【解析】fecl2溶液與鐵片不反應(yīng)，鐵片質(zhì)量不變；2agfe=fe22ag，鐵片質(zhì)量增加；2fe3fe=3fe2，鐵片質(zhì)量減??；2hfe=fe2h2，鐵片質(zhì)量減小?！敬鸢浮縜2下列物質(zhì)能將fe2氧化為fe3，且能使單質(zhì)fe由0價變?yōu)?價的是(多 選)()a氫氣 b氯氣c濃鹽酸 d稀硝酸【解析】能將fe2氧化為fe3的物質(zhì)，也能使單

13、質(zhì)fe由0價變?yōu)?價，氯氣和稀硝酸符合題意；氫氣不能氧化fe2，濃鹽酸只能使單質(zhì)fe由0價變?yōu)?價，a、c不符合題意。【答案】bd3(2010年莆田高一檢測)下列物質(zhì)能將fe3轉(zhuǎn)化為fe2的有()新制氯水鐵銅稀硫酸a bc d【解析】【解析】將fe3轉(zhuǎn)化為fe2需加入還原劑：fe3與氯水不反應(yīng)、2fe3fe=3fe2、2fe3cu=2fe2cu2、fe3與稀h2so4不反應(yīng)，故選c項。【答案】【答案】c4要證明某溶液中不含fe3而可能含有fe2，進行如下實驗操作時最佳順序 為()加入足量氯水加入足量kmno4溶液加入少量nh4scn溶液a bc d【解析】加入nh4scn溶液，溶液不變色，證明

14、無fe3，再加氯水，如有fe2，則可被氧化為fe3，使溶液變紅色。kmno4也能氧化fe2，但kmno4本身為紫色，使fe3和nh4scn反應(yīng)顯色不易觀察?！敬鸢浮縞5運用鐵及其化合物的知識，完成下列各題。(1)下列物質(zhì)跟鐵反應(yīng)后的生成物，能跟kscn溶液作用生成紅色物質(zhì) 的是()a鹽酸b氯氣ccuso4溶液 d稀硫酸(2)既有氧化性又有還原性的微粒是()afebfe2cfe3(3)要除去fecl2溶液中少量的fecl3，可行的方法是()a滴入kscn溶液 b通入氯氣c加入銅粉 d加入鐵粉(4)當(dāng)人體缺鐵時，可以吃補鐵的保健品，人體能夠吸收的是2價的鐵元素。但是2價的鐵元素很容易被氧化。查看一

15、種補鐵的保健品，了解其中鐵元素的價態(tài)。你認為可以采取什么方法檢驗補鐵劑中鐵元素的價態(tài)？_。天然食品中含有的大多數(shù)是3價的鐵元素，為了使3價的鐵元素轉(zhuǎn)化為2價的鐵元素并被人體較好地吸收，你認為可以采取哪些措施？_【解析】(1)鐵跟鹽酸、稀硫酸、cuso4溶液反應(yīng)后得到2價的鐵離子，鐵跟氯氣反應(yīng)生成fecl3，fe3能跟kscn溶液作用生成紅色物質(zhì)而fe2不能。答案為b。(2)只有fe2處于中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性。答案為b。(3)除雜的原則是除去雜質(zhì)而不引入新的雜質(zhì)。若滴入kscn溶液，不能除去fe3反而引入了k、scn等雜質(zhì)離子；通入氯氣，2fecl2cl2=2fecl3，反而將fe2

16、氧化為fe3；加入銅粉，cu2fe3=cu22fe2，溶液中增加了cu2；加入鐵粉，fe2fe3=3fe2。答案為d。(4)檢驗鐵元素的價態(tài)，可以考慮先觀察其水溶液顏色的方法：含fe2的溶液呈淺綠色，含fe3的溶液呈棕黃色。然后可以用與naoh溶液或kscn溶液反應(yīng)，觀察產(chǎn)物顏色的方法分別檢驗。為使鐵元素被人體較好地吸收，需將3價的鐵元素轉(zhuǎn)化為2價的鐵元素，即要將3價的鐵元素還原為2價的鐵元素?？梢钥紤]加還原劑，但該還原劑必須對人體健康無害，如加fe粉。【答案】(1)b(2)b(3)d(4)檢驗鐵元素的價態(tài)，可以考慮先觀察其水溶液顏色的方法：含fe2的溶液呈淺綠色，含fe3的溶液呈棕黃色。然后可以用與naoh溶液或kscn溶液反應(yīng)，觀察產(chǎn)物顏色的方法分別檢驗為使鐵元素被人體較好地吸收，需將3價的鐵元素轉(zhuǎn)化為2價的鐵元素，即要將3價的鐵元素還原為2價的鐵元素。可以考慮加還原劑，但該還原劑必須對人體健康無害，如加fe粉6a、b、c為3種單質(zhì)(其中a為固體，b、c為氣體)，d的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸，溶液呈紅褐色，b、c反應(yīng)的產(chǎn)物易溶于水得到