内容正文:
第三章 物质的性质与转化
第一节 铁的多样性
第1课时 亚铁盐和铁盐
第三章 物质的性质与转化
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目录
contents
Part 01 梳理基础 突破重点
Part 02 随堂演练 知识落实
Part 03 课时作业
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梳理基础 突破重点
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氧
硅
+2
铝
+3
FeS2
Fe2O3
Fe3O4
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还原
Fe2+
氧化
还原
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红
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浅绿
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红
红
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随堂演练 知识落实
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课时作业(十五)
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学习目标
核心素养
1.基于物质的分类,化合价预测铁盐、亚铁盐的性质。2.通过实验探究,认识Fe2+、Fe3+的性质。
1.查阅资料了解常见的铁及其化合物。2.实验:铁及其化合物的氧化性和还原性。
知识点 亚铁盐和铁盐性质的探究
一、铁元素的存在
1.含量
铁元素是重要的金属元素,在地壳中的含量仅次于 、 和 。
2.铁的存在形态
(1)单质形态:如陨铁。
(2)化合态:铁元素主要以 价和 价的化合态存在。铁的化合物在自然界的主要以铁矿石的形式存在,如黄铁矿(主要成分为 )、赤铁矿(主要成分为 )、磁铁矿(主要成分为 )等。
2.实验方案
(1)证明Fe2+、Fe3+与碱反应,可在Fe2+、Fe3+中滴加NaOH溶液。
(2)证明Fe3+只有氧化性,需加入 剂,如铁、铜、锌等。
(3)证明 有氧化性,需加入 剂,如Zn;证明有还原性,需加入 剂,如氯水、酸性KMnO4溶液、氯水等。
3.实验步骤、现象和结论
(1)FeCl2性质的实验探究
实验内容
实验现象
结论
白色沉淀,振荡后在空气中放置变为灰绿色,最后变为红褐色
Fe2++2OH-=== Fe(OH2)↓,Fe(OH)2最终变为Fe(OH)3
加入KSCN溶液后无明显现象,再滴加氯水溶液呈 色
Fe2+具有还原性,离子方程式: ,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
续表
溶液由 色变为无色
Fe2+具有氧化性,离子方程式:
Fe2++Zn===Fe+Zn2+
(2)FeCl3性质的实验探究
实验内容
实验现象
结论
红褐色沉淀
Fe3++3OH-
===Fe(OH)3↓
加入KSCN溶液,溶液呈
色,加入足量铁粉后,溶液褪色
Fe3+具有氧化性,Fe具有还原性,离子方程式:
加入KSCN溶液,溶液呈
色,加入足量铜片后,溶液红色消失,变为蓝色
Fe3+具有氧化性,离子方程式:
+Cu2+
2Fe3++Fe===3Fe2+
2Fe3++Cu===2Fe2+
[互动探究]
1.制备Fe(OH)2时,为什么FeSO4溶液需现配?
提示:因为Fe2+有还原性易被氧化。
2.Fe2+、Fe3+共存时,为了检验Fe2+的存在,为什么常用酸性KMnO4溶液?
提示:因为Fe3+的颜色会掩盖Fe2+的颜色,故当Fe3+、Fe2+共存时,检验Fe2+经常选用酸性KMnO4溶液。
3.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,能否说明溶液不含Fe2+?
提示:不能。Fe3+与SCN-生成红色Fe(SCN)3,该现象可以证明存在Fe3+,但无法确定Fe2+是否存在。
4.用淀粉碘化钾试纸能否检验Fe2+和Fe3+?
提示:能。可分别将淀粉碘化钾试纸浸入两种溶液中,试纸变蓝的是Fe3+的溶液,发生反应2Fe3++2I-===2Fe2++I2,试纸不变蓝的是Fe2+的溶液。
Fe2+、Fe3+的检验
(1)用KSCN溶液和氯水
①流程
eq \a\vs4\al(溶液\f(加KSCN,溶液))无明显现象 eq \a\vs4\al(\o(―――→,\s\up15(加氯水)))溶液变红色Fe2+溶液变红色Fe3+
②有关反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)用NaOH溶液
①流程
eq \a\vs4\al(溶液\o(―――→,\s\up15(加NaOH溶液)))白色沉淀→灰绿色→红褐色→Fe2+红褐色沉淀→Fe3+
②有关反应:Fe3++3OH-===Fe(OH3)↓(红褐色沉淀)
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀)
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
[点睛]
Fe2+的还原性与Fe3+的氧化性及其应用
(1)Fe2+具有较强还原性,不能与强氧化性的离子如MnO eq \o\al(-,4)、NO eq \o\al(-,3)(H+)、ClO-共存。
(2)Fe3+与还原性较强的金属铝、锌反应时,若金属单质不足,Fe3+被还原成Fe2+,若金属单质过量,Fe3+被还原成Fe。
Fe2++Zn===Fe+Zn2+
(3)Fe3+氧化性强,可将SO eq \o\al(2-,3)、I-、S2-等离子氧化,故不能与这些离子共存。
解析:选C 如果直接加KSCN溶液,不变红色,只能证明不含有Fe3+,不能证明含有Fe2+;先加氯水,再加KSCN溶液后显红色,只能证明加氯水后溶液中含有Fe3+,至于加氯水前是否有Fe3+是无法确定的,A、B错误;先滴加KSCN溶液,不显红色,证明不含有Fe3+,再滴加氯水后显红色,证明加氯水后溶液中含有Fe3+,所以原溶液中含Fe2+,C正确;滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色,说明原溶液中含Fe2+,不能证明滴加酸性高锰酸钾之前溶液不含有Fe3+,D错误。
(源于教材P91T7、T8)证明某溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.只需滴加KSCN溶液
C.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
D.滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色
思路点拨:解答本题需要注意以下两点:(1)滴加试剂的先后顺序。(2)Fe2+、Fe3+检验的基本方法。
【合作探究】
(1)检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+,选择什么试剂?
提示:KMnO4溶液。在Fe3+存在的条件下检验Fe2+,要排除Fe3+干扰。所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2+发生有明显现象的反应;二是与Fe3+不反应。只有酸性KMnO4溶液符合条件:5Fe2++MnO eq \o\al(-,4)+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,实验现象是紫色变浅(或褪去)。
(2)检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+,选择什么试剂?
提示:KSCN溶液。在Fe2+存在的条件下;检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+无干扰。
自学检测
1.运用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
C.硫酸铜溶液 D.稀硫酸
(2)既有氧化性,又有还原性的微粒是( )
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(3)要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,可行的方法是( )
A.滴入硫氰化钾溶液 B.通入氯气
C.加入铜粉 D.加入铁粉
答案:(1)B (2)B (3)D
2.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是( )
A.只有④ B.只有③
C.③和④均错 D.全部错误
解析:选C ③CuSO4与FeCl3不发生反应,④出现白色沉淀不能验证Fe3+的性质。
1.打印机使用的碳粉中含有磁性氧化物,下列物质有磁性的是( )
A.CuO B.Fe3O4
C.Fe2O3 D.MnO2
解析:选B CuO、Fe2O3、MnO2均没有磁性,Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性。
2.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的( )
A.锌粉 B.镁粉
C.铁粉 D.铝粉
解析:选C 铁粉可以与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜粉,铁粉可以把硫酸铁还原为硫酸亚铁,且不引入杂质。
3.铁是目前世界上用量最大的金属材料,有关铁及其化合物的说法正确的是( )
A.磁铁矿的成分是Fe2O3
B.Fe2+遇KSCN溶液显红色
C.FeCl3溶液中通入Cl2可以除去其中的FeCl2
D.Fe2+可被还原剂还原为Fe3+
解析:选C 磁铁矿的成分是Fe3O4,A项错误;Fe3+和KSCN发生反应,溶液显血红色,B项错误;FeCl2可以被Cl2氧化为FeCl3,C项正确;Fe2+→Fe3+化合价升高,被氧化剂氧化,D项错误。
4.下列关于铁及其化合物的说法错误的是( )
A.实验室保存FeCl2溶液时常加入少量铁粉
B.可用KSCN溶液检验FeCl2溶液是否变质
C.若FeCl2溶液中混有FeCl3可通过滴加氯水除去
D.可用酸性KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中的FeSO4
解析:选C FeCl2溶液中加入少量的铁粉可以把氧化生成的Fe3+还原为Fe2+,从而防止FeCl2溶液变质,A项正确;FeCl2溶液变质生成Fe3+,遇KSCN溶液变红色,B项正确;若FeCl2溶液中混有FeCl3可加入过量的铁粉除去,C项错误;Fe2+可还原酸性KMnO4溶液,而使其褪色,D项正确。
5.下列物质能将Fe2+转化为Fe3+的是( )
①新制氯水 ②H2O2 ③酸性KMnO4溶液 ④稀硝酸 ⑤O2
A.仅①②③ B.仅①③④
C.仅③④⑤ D.①②③④⑤
解析:选D 新制氯水、H2O2、酸性KMnO4溶液、稀硝酸和O2都具有氧化性,都能把Fe2+氧化为Fe3+。
方法总结
研究物质性质的两个基本角度
物质类别、物质所含核心元素的化合价,是研究无机物性质的两个基本角度。可以从这两个角度去预测无机物可能具有的性质,再通过实验等获得证据,进而得出结论。
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