内容正文:
第3课时 探究铁及其化合物的氧化性或还原性
1.从氧化还原的角度认识铁及其重要化合物的主要性质。
2.掌握不同价态铁元素的转化途径。(重难点(
3.掌握检验Fe2+、Fe3+的方法。(重点(
铁 及 其 化 合 物
[基础·初探]
教材整理1 铁元素的存在
1.含量
铁元素在地壳中的质量分数仅次于氧、硅和铝。
2.存在形态
(1)游离态:存在于陨铁中。
(2)化合态
①主要化合价:+2、+3。
②存在形式:主要以矿石的形式存在。如:黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)。
3.单质铁的化学性质
教材整理2 铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
名称
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
俗名
—
铁红
磁性氧化铁
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4(FeO·Fe2O3)
颜色
黑色
红棕色
黑色
稳定性
不稳定
稳定
稳定
铁的化合价
+2
+3
+2(占))+3(占
氧化亚铁和氧化铁都具有碱性氧化物的通性,都能与酸反应生成相应的盐和水。
2.铁的氢氧化物
名称
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色
白色
红褐色
稳定性
常温下易被空气氧化(白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色):
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
受热发生分解:
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(化学方程式)
溶解性
不溶于水
不溶于水
[探究·升华]
[思考探究]
如图所示。向盛有FeSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液可以制得Fe(OH)2。但白色的沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色。
为了能较长时间观察到白色沉淀,同学们设计如下实验装置(苯是一种密度比水小,且不溶于水的油状液体):
问题思考:
(1)装置 Ⅱ 中,FeSO4溶液表面覆盖一层苯的目的是什么?
【提示】 隔绝空气,防止生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe(OH)3。
(2)装置 Ⅲ 中,实验时,先使H2SO4与铁粉反应一会儿,再滴加NaOH溶液,为什么?
【提示】 先利用Fe与稀硫酸反应产生的H2把装置中的空气排尽,以防止生成的Fe(OH)2被O2氧化。
(3)装置 Ⅳ:若要生成Fe(OH)2,并能较长时间观察到白色沉淀,应如何操作?
【提示】 打开止水夹a,使A管反应进行一段时间后再夹紧止水夹a,将A管生成的FeSO4溶液压入B管与NaOH溶液反应。
[题组·冲关]
1.下列叙述正确的是( )
①铁能被磁铁吸引 ②人体内的血红蛋白中含铁元素 ③Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O3 ④Fe2O3不可与水反应得Fe(OH)3,所以不能通过化合反应制Fe(OH)3 ⑤在空气中加热Fe(OH)2,可得FeO
A.①②
B.②④
C.②③④⑤
D.①②⑤
【解析】 ①铁能被磁铁吸引,②人体血红蛋白含铁元素,③中铁在纯氧中燃烧可得Fe3O4;④Fe(OH)3可通过化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3制得;⑤在空气中加热Fe(OH)2,得到的是Fe2O3。
【答案】 A
2.下列反应的离子方程式正确的是( )
【导学号:81962019】
A.Fe与FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+===2Fe2+
B.Fe3O4与盐酸反应:Fe3O4+8H+===3Fe3++4H2O
C.Fe(OH)3与稀H2SO4反应:OH-+H+===H2O
D.Fe与CuSO4溶液反应:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
【解析】 A项,电荷不守恒,应为Fe+2Fe3+===3Fe2+;B项,电荷不守恒,应为Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O;C项,Fe(OH)3不应拆分。
【答案】 D
3.下列关于铁及其化合物的说法正确的是 ( )
A.铁是地壳中含量最多的金属元素,因此在日常生活中应用最广
B.存放FeCl2溶液时,在溶液中放入少量的铁粉,目的是防止Fe2+被氧化
C.隔绝空气的情况下,FeCl2溶液中加入Na2O2后得到红棕色沉淀Fe(OH)3
D.FeO、Fe2O3、Fe3O4均为铁的氧化物,并且都是黑色
【解析】 地壳中含量最多的金属元素是铝,A错;Fe(OH)3为红褐色,C错;铁的氧化物中Fe2O3为红棕色,D错。
【答案】 B
铁 及 其 化 合 物 的 氧 化 性 或 还 原 性
[基础·初探]
教材整理1 Fe的性质
1.预测
(1)化合价:0价,处于最低价态。
(2)性质预测:只有还原性。
2.性质验证
实验步骤
实验现象
铁钉变细,有气泡生成
铁钉表面析出红色固体
反应原理
Fe+2H+=== Fe2++H2↑(写离子方程式)
Fe+Cu2+=