人教版高中化学 第2课时　探究铁及其化合物的氧化性和还原性鲁科必修1.ppt

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1、第2课时探究铁及其化合物的氧化性和还原性1能够从化合价方面认识铁及其化合物的氧化性、还原性。2了解Fe、Fe2、Fe3之间的相互转化。3了解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。2021/8/9 星期一1一、一、铁元素的存在元素的存在1含量铁元素在地壳中的含量仅次于 三种元素。2存在形态(1)游离态：存在于 中。(2)化合态：主要以 价铁的化合物存在。如黄铁矿：、赤铁矿：、磁铁矿：、菱铁矿：等。氧、硅、氧、硅、铝2、3FeS2Fe2O3Fe3O4FeCO3陨铁2021/8/9 星期一2二、二、铁及其化合物的氧化性或及其化合物的氧化性或还原性原性1

2、预测与假设(1)只有氧化性的微粒：Fe3(填“Fe3”、“Fe2”或“Fe”，下同)。(2)只有还原性的微粒：。(3)既有氧化性又有还原性的微粒：。2实验方案(1)证明 只有氧化性，需加入还原剂，如 等。(2)证明 只有还原性，需加入氧化剂，如 等。(3)证明Fe2有氧化性，需加入还原剂，如锌；证明其有还原性，需加入氧化剂，如 等。FeFe2Fe3Fe锌、铁、铜氯水、稀硝酸水、稀硝酸氯水、稀硝酸水、稀硝酸2021/8/9 星期一33实验步骤、实验现象(1)Fe3的性质探究实验步步骤实验现象象结论及有关离子方及有关离子方程式程式加入加入KSCN，溶液，溶液呈呈 色，加入足量色，加入足量铁粉后，溶

3、液粉后，溶液 .Fe3具有具有 性性Fe具有具有 性离子方程性离子方程式：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，水后，.Fe3无无还原性原性红退色退色氧化氧化还原原2Fe3Fe=3Fe2红无无现象象2021/8/9 星期一4(2)Fe2的性质探究实验步步骤实验现象象结论及有关离子方程式及有关离子方程式加入加入KSCN溶液溶液 再滴加再滴加氯水后溶水后溶液呈液呈 色色Fe2具有具有 性离子方性离子方程式：程式：(2)Fe2的性质探究无明无明显现象象 红还原原2Fe2Cl2=2Fe32Cl2021/8/9 星期一5溶液由溶液由 色色变为 色色Fe2具有具有 性性离子

4、方程式：离子方程式：有有 色沉淀生色沉淀生成，在空气中成，在空气中迅速迅速变成成 色，最后色，最后变成成 色色Fe(OH)2不不稳定定,易被易被 氧化。氧化。化学方程式：化学方程式：浅浅绿无无氧化氧化白白灰灰绿红褐褐空气中氧气空气中氧气Fe2Zn=FeZn24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32021/8/9 星期一6 (1)如何检验Fe3？(回答三种方法)(2)如何检验Fe2？(回答三种方法)【提示】(1)观察法：Fe3的盐溶液呈棕黄色。加SCN法：滴入KSCN或其他可溶性硫氰化物溶液，若溶液呈红色，则证明原溶液中含有Fe3。加碱液法：加入碱液(如NaOH溶液、氨水等)，若生成红褐

5、色沉淀，则证明原溶液中含有Fe3。(2)溶液呈浅绿色可能含Fe2滴加NaOH溶液，生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，说明有Fe2，化学方程式为Fe22OH=Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入新制氯水，溶液立即变为红色，则说明有Fe2存在。2021/8/9 星期一7一、一、铁及其化合物的性及其化合物的性质 1铁2021/8/9 星期一8FeOFe2O3Fe3O4俗名俗名铁红磁性氧化磁性氧化铁颜色、状色、状态黑色粉末黑色粉末红棕色粉末棕色粉末黑色晶体黑色晶体水溶性水溶性难溶溶难溶溶难溶溶化合价化合价232、3与稀

6、硫与稀硫酸反酸反应FeOH2SO4=FeSO4H2OFe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2OFe3O44H2SO4=Fe2(SO4)3FeSO44H2O2氧化物2021/8/9 星期一9Fe(OH)3Fe(OH)2颜色、状色、状态红褐色固体褐色固体白色固体白色固体热稳定性定性不不稳定定2Fe(OH)3 Fe2O33H2O不不稳定定Fe(OH)2 FeOH2O与非氧化与非氧化性酸反性酸反应Fe(OH)33HCl=FeCl33H2OFe(OH)22HCl=FeCl22H2O与与O2反反应不反不反应4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制制备Fe33OH=Fe(OH)3Fe22OH

7、=Fe(OH)23.氢氧化物2021/8/9 星期一10 下列叙述正确的是()铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀在人体内的血红蛋白中含铁元素Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O3Fe2O3不可与水反应得Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制Fe(OH)3Fe(OH)2在空气中加热，可得FeOA BC D【名师解析】纯铁不易被腐蚀，错；Fe在纯O2中燃烧生成Fe3O4，错；Fe(OH)2易被空气中O2氧化：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3 Fe2O33H2O，故Fe(OH)2在空气中加热应得到Fe2O3，错。【答案】B2021/8/9 星期一11 1.某溶液中有NH4、Mg2

8、、Fe2、Fe3四种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(多选)()ANH4 BMg2CFe2 DFe3【解析】由于发生反应：NH4OH NH3H2O，使NH4大量减少；Fe22OH=Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)33HCl=FeCl33H2O，使Fe2大量减少，Fe3增多，Mg22OH=Mg(OH)2，Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O，使Mg2基本不变。故正确答案为AC。【答案】AC2021/8/9 星期一12二、二、Fe、Fe2、Fe3的的转化化(1)FeFe2：可通过Fe与弱氧化剂

9、反应实现这种转化，常见的弱氧化剂有：S、I2、非氧化性酸、Cu2、Fe3等，如：FeCu2=Fe2Cu。(2)Fe2Fe：可通过Fe2与较强的还原剂反应实现这种转化，常见的较强的还原剂有H2、C、CO、Al、Zn等，如：FeCl2Zn=ZnCl2Fe。(3)FeFe3：可通过Fe与强氧化剂反应实现这种转化，常见的强氧化剂有Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4等，如2Fe3Cl2 2FeCl3。(4)Fe3Fe：可通过Fe3与H2、CO、活泼金属(K、Na、Ca除外)反应实现这种转化，如：2Fe33Zn(足量)=2Fe3Zn2。2021/8/9 星期一13(5)Fe2Fe3：

10、可通过Fe2与强氧化剂反应实现这种转化，常见的强氧化剂有Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4等，如：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(6)Fe3Fe2：在溶液中可通过Fe3与Fe、Cu、I、S2等反应实现这种转化。如：Cu2Fe3=Cu22Fe2。2021/8/9 星期一14 Fe、Fe2、Fe3三者间的转化可表示如下 2021/8/9 星期一15 下列物质反应后一定有3价铁生成的是()过量的Fe与Cl2反应Fe与过量稀H2SO4反应后再向其中加H2O2向Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A只有 B只有C只有 D全部【名师解析】中Cl2的氧化

11、性较强，能将铁氧化为3价，虽然Fe过量，由于不是溶液中的反应，过量的铁不会将氯化铁还原。中Fe与稀H2SO4反应生成Fe2，向其中加H2O2后，由于H2O2是较强的氧化剂，能将Fe2氧化成Fe3。从表面上看不会发生反应，但由于存在H和NO3，相当于存在HNO3，可把Fe2氧化为Fe3。中首先发生Fe与盐酸反应生成FeCl2，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，但题中未给出反应物间相对量的关系，若Fe是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。故正确答案为C。【答案】C2021/8/9 星期一16 2.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁

12、吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是()ACu2 BFe3CFe2 DH【解析】解答此题要考虑到铁的物理性质：能被磁铁吸引，说明有铁剩余。铁具有还原性，而Cu2、Fe3、Fe2、H等都具有氧化性，则能够与铁反应的离子不能大量存在，即Cu2、Fe3以及H三种离子不能大量存在，其中Fe被氧化成Fe2，而Cu2、Fe3、H三种离子被还原成Cu、Fe2、H2，所以溶液中Fe2最多。Fe与Fe2相互间不反应。【答案】C2021/8/9 星期一172021/8/9 星期一181将铁片插入下列溶液中，放置片刻后，铁片质量与加入前相同的是()AFeCl2溶液 BAgNO3溶液CFeCl3溶液 D盐酸【解析】

13、FeCl2溶液与铁片不反应，铁片质量不变；2AgFe=Fe22Ag，铁片质量增加；2Fe3Fe=3Fe2，铁片质量减小；2HFe=Fe2H2，铁片质量减小。【答案】A2021/8/9 星期一192下列物质能将Fe2氧化为Fe3，且能使单质Fe由0价变为3价的是(多 选)()A氢气 B氯气C浓盐酸 D稀硝酸【解析】能将Fe2氧化为Fe3的物质，也能使单质Fe由0价变为3价，氯气和稀硝酸符合题意；氢气不能氧化Fe2，浓盐酸只能使单质Fe由0价变为2价，A、C不符合题意。【答案】BD2021/8/9 星期一203(2010年莆田高一检测)下列物质能将Fe3转化为Fe2的有()新制氯水铁铜稀硫酸A B

14、C D【解析解析】将Fe3转化为Fe2需加入还原剂：Fe3与氯水不反应、2Fe3Fe=3Fe2、2Fe3Cu=2Fe2Cu2、Fe3与稀H2SO4不反应，故选C项。【答案答案】C2021/8/9 星期一214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，溶液不变色，证明无Fe3，再加氯水，如有Fe2，则可被氧化为Fe3，使溶液变红色。KMnO4也能氧化Fe2，但KMnO4本身为紫色，使Fe3和NH4SCN反应显色不易观察。【答案】C2021/8/9 星期一225运用

15、铁及其化合物的知识，完成下列各题。(1)下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色物质 的是()A盐酸B氯气CCuSO4溶液 D稀硫酸(2)既有氧化性又有还原性的微粒是()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通入氯气C加入铜粉 D加入铁粉(4)当人体缺铁时，可以吃补铁的保健品，人体能够吸收的是2价的铁元素。但是2价的铁元素很容易被氧化。查看一种补铁的保健品，了解其中铁元素的价态。2021/8/9 星期一23你认为可以采取什么方法检验补铁剂中铁元素的价态？_。天然食品中含有的大多数是3价的铁元素，为了使3价的铁元

16、素转化为2价的铁元素并被人体较好地吸收，你认为可以采取哪些措施？_【解析】(1)铁跟盐酸、稀硫酸、CuSO4溶液反应后得到2价的铁离子，铁跟氯气反应生成FeCl3，Fe3能跟KSCN溶液作用生成红色物质而Fe2不能。答案为B。(2)只有Fe2处于中间价态，既有氧化性，又有还原性。答案为B。(3)除杂的原则是除去杂质而不引入新的杂质。若滴入KSCN溶液，不能除去Fe3反而引入了K、SCN等杂质离子；通入氯气，2FeCl2Cl2=2FeCl3，反而将Fe2氧化为Fe3；加入铜粉，Cu2Fe3=Cu22Fe2，溶液中增加了Cu2；加入铁粉，Fe2Fe3=3Fe2。答案为D。2021/8/9 星期一2

17、4(4)检验铁元素的价态，可以考虑先观察其水溶液颜色的方法：含Fe2的溶液呈浅绿色，含Fe3的溶液呈棕黄色。然后可以用与NaOH溶液或KSCN溶液反应，观察产物颜色的方法分别检验。为使铁元素被人体较好地吸收，需将3价的铁元素转化为2价的铁元素，即要将3价的铁元素还原为2价的铁元素。可以考虑加还原剂，但该还原剂必须对人体健康无害，如加Fe粉。【答案】(1)B(2)B(3)D(4)检验铁元素的价态，可以考虑先观察其水溶液颜色的方法：含Fe2的溶液呈浅绿色，含Fe3的溶液呈棕黄色。然后可以用与NaOH溶液或KSCN溶液反应，观察产物颜色的方法分别检验为使铁元素被人体较好地吸收，需将3价的铁元素转化为

18、2价的铁元素，即要将3价的铁元素还原为2价的铁元素。可以考虑加还原剂，但该还原剂必须对人体健康无害，如加Fe粉2021/8/9 星期一256A、B、C为3种单质(其中A为固体，B、C为气体)，D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如下图：2021/8/9 星期一26请填写下列空白：(1)物质A是_，B是_，C是_。(2)F中加入NaOH溶液，并在空气中放置的化学方程式是 _。【解析】由“D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色”这一信息可判断，D为FeCl3；以此为突破口，加之“其中A为固体，B为气体”的信息推出A、B分别为Fe、Cl2；再根据“B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E”这一信息，不难推出C为H2。【答案】(1)FeCl2H2(2)FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32021/8/9 星期一272021/8/9 星期一28