2018-2019学年高中化学鲁科版必修一 第2章第3节第2课时 探究铁及其化合物的氧化性或还原性 课件（32张）

第2课时探究铁及其化合物的氧化性或还原性第2章元素与物质世界 1掌握单质铁、氯化铁和氯化亚铁三者之间的转化关系。2掌握Fe3、Fe2的检验方法。3通过探究铁及其化合物之间的转化关系，达到知识学习与能力培养的双重目标。 1Fe在空气中不能燃烧，可以在纯净的O 2中燃烧，_无火焰，生成_色固体Fe3O 4。2Fe在潮湿的空气中易生_而被腐蚀，铁锈呈_色。3Fe与稀H2SO 4反应生成FeSO 4和H2体现了铁的_性。Fe2呈_色，Fe3呈_色。4(1)氧化还原反应的实质是_，特征是_。(2)氧化剂具有_性， _电子，所含元素化合价_，被_，发生_反应；还原剂具有_性， _电子，所含元素化合价_，被_，发生_反应。火星四射黑铁锈红棕浅绿黄还原电子转移元素化合价的升降氧化得到降低还原还原还原失去升高氧化氧化 (3)用双线桥法表示氧化还原反应中电子转移情况，如失去得到FeCl3 Fe失去 得到氧化剂还原剂 知识点一 铁及其化合物的性质 自主学习陨铁银白金属磁23 FeS2Fe2O 3 Fe3O 4 O 2、Cl2、S 磁性氧化铁黑黑FeO2H=Fe2H2O Fe2O 36H=2Fe33H2O Fe3O 48H=Fe22Fe34H2O 红褐白极易 变细气泡冒出红色固体Fe2H=Fe2H2 FeCu2=CuFe2 自我诊断1判断正误。(1)铁元素在地壳中含量位于第三位。()(2)在工业中炼制铁单质，所以自然界中无游离态铁。()(3)工业炼铁，需加入还原剂。()(4)钢和铁都是铁的合金，钢不易生锈，生铁易生锈，铁锈的主要成分是Fe3O 4。()(5)可以采用“直接向FeSO 4溶液中加入NaO H溶液”的方法制取Fe(O H)2固体。() 2(1)工业上用_做还原剂还原铁矿石(Fe2O 3或Fe3O 4)得到单质铁。(2)Fe3O 4与稀盐酸的反应_(填“是”或“不是”)氧化还原反应。CO不是 探究释疑1铁及其化合物的氧化性和还原性的实验探究(1)实验试剂：铁粉、稀硫酸、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、稀硝酸、KSCN溶液、锌片、铜片。(2)原理分析：铁元素的化合价有0、2、3三种价态，0价铁(即铁单质)只有还原性，在与弱氧化剂(稀硫酸、FeCl3溶液)反应时，可被氧化为Fe2；3价铁(即Fe3)只有氧化性，在与还原剂(铁粉、锌片、铜片)反应时，可被还原为Fe2；Fe2 既有氧化性又有还原性，因而Fe2既可被氧化为Fe3，也可被还原为Fe。 (3)实验设计及实验现象实验内容 实验操作实验现象化学反应方程式铁与稀盐酸、稀硝酸、氯水的反应(1)用3支试管分别取少量铁粉；(2)分别加入5 mL稀盐酸、稀硝酸、氯水铁与稀盐酸的反应：溶液显浅绿色，有气体产生；铁与稀硝酸、氯水的反应：溶液显黄色，有气体产生Fe2HCl=FeCl2H2；Fe4HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3NO2H2O (不要求掌握)；Fe2HCl=FeCl 2H2,2FeCl2Cl2=2FeCl3 实验内容 实验操作实验现象化学反应方程式FeCl2与稀硝酸、氯水的反应 (1)用2支试管分别取FeCl2溶液5 mL(2)分别加入5 mL稀硝酸、氯水(3)反应结束后再分别滴入几滴KSCN溶液反应后溶液显黄色，加入KSCN后溶液显红色3FeCl24HNO 3(稀)=2FeCl3Fe(NO 3)3NO2H2O (不要求掌握)；2FeCl2Cl2=2FeCl3FeCl2与锌的反应(1)用1支试管取少量锌；(2)加入各FeCl 2溶液5 mL溶液颜色由浅绿色退为接近无色FeCl2Zn=ZnCl2Fe 实验内容 实验操作实验现象化学反应方程式FeCl3与锌、铁、铜的反应(1)用3支试管分别取少量锌、铁、铜；(2)分别各加入FeCl3溶液5 mL(3)反应结束后再分别滴入几滴KSCN溶液反应后加入KSCN，溶液不显示红色2FeCl3Fe=3FeCl2；2FeCl3Zn=ZnCl22FeCl2；2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2(4)实验结论：Fe粉只具有还原性；FeCl 2既具有氧化性又具有还原性；FeCl3只具有氧化性。 2铁的氢氧化物Fe(O H)2 Fe(O H)3化学性质与强酸反应受热分解 相互转化制备Fe(O H)22H=Fe22H2O Fe(O H)33H=Fe33H2O4Fe(O H)2O 22H2O =4Fe(O H)3FeCl 22NaO H=Fe(OH)22NaCl FeCl33NaO H=Fe(OH)33NaCl 特别提醒实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，制备时要注意以下几点：亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液)；将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的氧气；使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下，慢慢挤压胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。 互动讲练 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()ACuCl2溶液BAgNO 3溶液CFe2(SO 4)3溶液 D稀硫酸解析A项：Fe与CuCl2溶液反应，每溶解56 g Fe，生成64 g Cu，溶液质量减轻，错误。B项：Fe与AgNO 3溶液反应，每溶解56 g Fe，生成216 g Ag，溶液质量减轻，错误。C项：Fe与Fe 2(SO 4)3溶液反应， Fe溶解，溶液质量增加且无气体放出，正确。D项：Fe与稀H2SO 4反应，每溶解56 g Fe，生成2 g H2，溶液质量增加，但有气体放出，错误。C 解题感悟(1)注意题干中的两个条件“质量增加”、“无气体”。(2)溶液中放入铁片，反应后由于铁的加入，使溶液质量“增加”，同时析出物质而使溶液质量“减少”，“增加”和“减少”的量的大小，共同决定溶液质量的增加或减少。 变式训练1下列叙述正确的是()铁能被磁铁吸引在人体内的血红蛋白中含铁元素Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O 3Fe2O 3不可与水反应得Fe(O H)3，所以Fe2O 3不是碱性氧化物Fe(O H)2在空气中加热，可得FeOABC D解析：铁被磁铁所吸引，这是铁的特性。在人体内的血红蛋白中含有Fe 2。Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O 4。Fe2O 3不溶于水，不与水反应，但它是碱性氧化物。Fe(O H)2在空气中加热，2价的Fe具有还原性，加热得到Fe2O 3。 A 2将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3生成的是()A硫酸 B氯水C硫酸锌 D氯化铜解析：氯水可将Fe2转化成Fe3：Cl22Fe2=2Fe32Cl。B 知识点二 Fe2、Fe3的检验及相互转化自主学习当Fe、Fe2遇到较强的氧化剂时转化成_，当Fe遇较弱氧化剂时，转化成_，Fe3遇较强还原剂时，转化成Fe2或Fe。具体如图：Fe3Fe2 FeS FeI2CuFe23Fe22FeCl3 2FeBr3Fe3O 4Fe(NO 3)3NO2H2O 2Fe32Cl2Fe32Br4Fe32H2O2Fe32H2O 2Fe2Cu22Fe2I2 自我诊断3实验室中盛放FeSO 4溶液的试剂瓶中，通常加些铁屑或铁钉，为什么？_。Fe2具有较强还原性，易被氧化变质，向盛亚铁盐溶液的试剂瓶中加单质铁就是防止Fe2被氧化；即使被氧化成Fe3， Fe又能将Fe3还原生成Fe2 4果汁是人们喜欢的饮料之一，已知苹果汁中含有Fe2，它可以帮助人们补铁。善于思考的李明发现现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色逐渐变为棕黄色。但是在榨汁时加入维生素C，就可以防止这种现象发生。由此可见维生素C具有()A还原性B氧化性C碱性 D酸性解析：苹果汁由淡绿色变为棕黄色说明Fe2被氧化为Fe3，维生素C因具有还原性而防止了这种现象发生。A 探究释疑确定溶液中存在Fe2、Fe3的方法Fe2Fe3观察法浅绿色棕黄色加碱法(NaO H)加盐法(KSCN)现象：红褐色沉淀反应：Fe33O H=Fe(O H)3(红褐色)现象：加入KSCN溶液，无明显现象，再滴入新制氯水变成红色溶液反应：2Fe 2Cl2=2Fe32Cl、Fe33SCN=Fe(SCN)3(红色)现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色反应：Fe33SCN=Fe(SCN)3(红色) 互动讲练 要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2，进行如下实验操作时最佳顺序为()加入足量新制氯水加入足量KMnO 4溶液加入少量KSCN溶液ABC D解析先加入少量KSCN溶液，若溶液不变红，则证明无Fe 3；再加入氯水，如有Fe2则被氧化为Fe3，与KSCN反应生成红色物质。KMnO 4溶液也能氧化Fe2，但其本身是紫色，使颜色变化不易观察。C 变式训练3向某溶液中加入含Fe2的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制的氯水后，混合液变成红色，则下列结论中错误的是()A该溶液中一定含有SCNB氧化性：Fe3Cl2CFe2与SCN不能形成红色物质DFe2被氯水氧化成Fe3解析：Cl 2将Fe2氧化成Fe3，说明氧化性：Cl2Fe3。选项B不正确；A、C、D均正确。B 4下列试剂可用于检验Fe2(SO 4)3溶液中是否含有Fe2的是()ANaO H BKSCNCKMnO 4 D氯水解析：加NaO H溶液时，若有Fe2存在而生成Fe(O H)2，也会被生成的Fe(O H)3的红褐色掩盖，现象不明显；加KSCN溶液可检验Fe3无法检验Fe2；加入氯水无明显现象，故A、B、D均不对；滴加少量KMnO 4溶液，若紫红色退去则证明有Fe2 存在。C 1铁元素在地壳中的含量位于氧、硅、铝之后，以化合态和游离态两种形式存在。2铁是典型的变价金属元素，常见价态有0、2、3，其氧化物FeO、Fe2O 3和Fe3O 4都是难溶于水的碱性氧化物，Fe(O H)2和Fe(O H)3都是难溶于水的弱碱。 4可通过观察溶液颜色鉴别Fe 2和Fe3，也可用KSCN溶液和NaO H溶液鉴别，Fe3遇KSCN溶液变红，而Fe2遇KSCN溶液不变红。