實驗活動2　鐵及其化合物的性質(zhì) 課件 高一上學期化學人教版（2019）必修第一冊

實驗活動2鐵及其化合物的性質(zhì)【實驗目的】1．認識鐵及其化合物的重要化學性質(zhì)。2．學會鐵離子的檢驗方法。3．認識可通過氧化還原反應實現(xiàn)含有不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間的相互轉化?！緦嶒炗闷贰?1)試管、膠頭滴管、藥匙、鑷子。(2)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、蒸餾水、鋅片、銅片、鐵粉、鐵絲?！緦嶒灢襟E】1．鐵單質(zhì)的還原性在一支試管中加入2mLCuSO4溶液，再將一段鐵絲放入CuSO4溶液中。過一會兒，取出鐵絲，觀察到的現(xiàn)象是鐵絲表面________________?；瘜W方程式為CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。有紅色固體析出2．鐵鹽的氧化性(1)取3mLFeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩，過一會兒，觀察到的現(xiàn)象是銅片________，溶液____________________，化學方程式為Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。(2)在一支盛有3mL水的試管中滴加幾滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液__________________，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液________，離子方程式為2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。被腐蝕由淡黃色變?yōu)闇\綠色由淡黃色變成棕色變藍3．亞鐵鹽的氧化性和還原性(1)取3mLFeCl2溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩，過一會兒，觀察到的現(xiàn)象是溶液________，化學方程式為FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。(2)在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向試管中加入少量FeSO4溶液，觀察溶液的顏色變化。當溶液紫色褪去時，再滴加2滴KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液________，化學方程式為10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4。變?yōu)闊o色變紅色4．鐵離子的檢驗(1)在一支試管中加入2mL蒸餾水，再滴加幾滴FeCl3稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液________。(2)在一支試管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入適量鐵粉，輕輕振蕩片刻，觀察到的現(xiàn)象是溶液________，再滴加幾滴KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液____________?；瘜W方程式為2FeCl3＋Fe===3FeCl2。變紅色變綠色無明顯變化【師說·助學】

(1)根據(jù)以上的實驗及所學的知識，以鐵屑為原料，制備硫酸亞鐵溶液時應該注意什么？(2)若向FeCl3稀溶液中加入過量鋅粉，溶液中存在的陽離子是哪種金屬離子？原因是什么？答案：由于亞鐵離子易被氧化，所以在制備過程中要保證鐵屑過量。答案：Zn2＋，鋅的活潑性比鐵強，所以過量鋅粉可以把Fe3＋還原為鐵單質(zhì)。(3)由以上實驗思考檢驗Fe2(SO4)3溶液中是否有雜質(zhì)FeSO4的方法。答案：在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向試管中滴加Fe2(SO4)3溶液，若酸性KMnO4溶液紫色褪去，則說明含有FeSO4雜質(zhì)，反之則無。[即學即練]1．某同學欲探究某袋敞口放置一段時間的名為“硫酸亞鐵家庭園藝精品肥料”的化肥的主要成分及相關性質(zhì)。首先對該化肥的成分進行了如下假設。a．只含有FeSO4b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3c．只含有Fe2(SO4)3將化肥固體粉末溶于水得到溶液(記為X)，進行如下實驗。(1)實驗ⅰ中加入的1mL1mol·L－1NaOH溶液中含有NaOH________g。序號操作現(xiàn)象ⅰ取2mL溶液X，加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀ⅱ取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液溶液顯紅色0.04解析：實驗ⅰ中加入的1mL1mol·L－1NaOH溶液中含有NaOH的質(zhì)量為0.001L×1mol·L－1×40g·mol－1＝0.04g。(2)對實驗ⅰ的預期現(xiàn)象是產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后出現(xiàn)紅褐色沉淀，預期產(chǎn)生該現(xiàn)象的依據(jù)是(用化學方程式表示)______________________________、___________________________。(3)實驗ⅱ現(xiàn)象說明假設________不成立。

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3a

解析：實驗ⅱ現(xiàn)象說明溶液中含有Fe3＋，則假設a不成立。(4)為進一步驗證假設，小組同學進行了以下實驗。實驗ⅳ中，KMnO4是該反應的________(填“氧化劑”或“還原劑”)。序號操作現(xiàn)象ⅲ取2mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1mL水溶液顯紅色ⅳ取2mL溶液X，滴入1滴酸性KMnO4溶液KMnO4溶液紫紅色褪去氧化劑解析：實驗ⅳ中，KMnO4將Fe2＋氧化為Fe3＋，從而說明KMnO4是該反應的氧化劑。(5)通過以上實驗，可得到的結論是____________________________。答案：該化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假設b成立)解析：實驗ⅲ表明溶液中含有Fe3＋，實驗ⅳ表明溶液中含有Fe2＋，可得到的結論是該化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3或假設b成立。2．茶是中國人喜愛的一種飲品，茶葉中含有鐵元素，可以用以下實驗操作檢驗茶葉中的鐵元素。A．取少量茶葉B．檢驗濾液中的Fe3＋C．過濾得到濾液D．將茶葉灼燒為茶葉灰E．用足量稀鹽酸溶解茶葉灰，并加蒸餾水稀釋請回答下列問題。(1)上述實驗操作的正確順序是________(填字母)。(2)操作D所用儀器有：酒精燈、三腳架、泥三角、________、________。ADECB解析：檢驗茶葉中的鐵元素的正確操作為A.取少量茶葉；D.將茶葉灼燒為茶葉灰；E.用足量稀鹽酸溶解茶葉灰，并加蒸餾水稀釋；C.過濾得到濾液；B.檢驗濾液中的Fe3＋。所以上述實驗操作的正確順序是ADECB。坩堝玻璃棒

解析：固體灼燒需要坩堝，同時需要玻璃棒攪拌，則操作D所用儀器有酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝、玻璃棒。(3)檢驗濾液中Fe3＋方法是___________________________________，觀察到的現(xiàn)象是________________________。(4)越來越多的人喜歡用鐵壺泡茶，鐵壺泡茶時壺中的鐵與茶水中的Fe3＋能發(fā)生反應，有關的離子方程式是_________________________。取少量濾液于試管中，向其中滴加KSCN溶液溶液變成紅色Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋解析：一般用KSCN溶液檢驗鐵離子，則檢驗濾液中Fe3＋的方法是取少量濾液于試管中，向其中滴加KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液變成紅色。解析：鐵能與溶液中的Fe3＋發(fā)生反應生成亞鐵離子，反應的離子方程式是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。3．某同學為了檢驗家中的補鐵藥(成分均為FeSO4)是否變質(zhì)，查閱了有關資料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并結合已學的知識設計了如下實驗。①將藥片除去糖衣研細后溶解、過濾。②取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支試管中加入KSCN溶液。請回答下列問題。(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不變紅，結論是__________________________________________________________。(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液變紅，結論是__________________________________________________________。補鐵藥沒有變質(zhì)補鐵藥完全變質(zhì)解析：若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，說明含有Fe2＋，滴入KSCN溶液后不變紅，說明不含F(xiàn)e3＋，則結論是補鐵藥沒有變質(zhì)；解析：若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，說明不含F(xiàn)e2＋，滴入KSCN溶液變紅，說明含有Fe3＋，結論是補鐵藥完全變質(zhì)；(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液變紅，結論是___________________________________________________________。補鐵藥部分變質(zhì)解析：若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，說明含有Fe2＋，滴入KSCN溶液變紅，說明也含有Fe3＋，結論是補鐵藥部分變質(zhì)；(4)________(填“能”或“不能”)將酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支試管中進行驗證，原因是____________________________。不能答案：酸性KMnO4溶液呈紫紅色，影響F