高中化學(xué) 第二章 元素與物質(zhì)世界 第3節(jié) 氧化劑和還原劑 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版必修1.doc
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第2課時(shí) 探究鐵及其化合物的氧化性或還原性 學(xué)習(xí)目標(biāo) 重點(diǎn)難點(diǎn) 1.通過(guò)探究鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,掌握鐵及其化合物的氧化性和還原性; 2.掌握Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法 1.掌握鐵及其化合物的氧化性和還原性; 2.掌握Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法 一、鐵的存在形式 預(yù) 習(xí) 交 流 如何鑒別FeSO4、FeCl3、CuSO4、KMnO4、NaOH五種溶液? 二、鐵的氧化物 氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4) 俗名 無(wú) 色態(tài) Fe價(jià)態(tài) 與鹽酸反應(yīng) 與H2反應(yīng) 與CO反應(yīng) 預(yù) 習(xí) 交 流 高爐煉鐵的反應(yīng)原理是什么? 三、鐵的氫氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 顏色、狀態(tài) 溶解性 酸堿性 穩(wěn)定性 與鹽酸反應(yīng) 制備 預(yù) 習(xí) 交 流 能否用FeO、Fe2O3與水反應(yīng)來(lái)制取Fe(OH)2、Fe(OH)3? 答案:一、隕鐵 FeO 黑 Fe2O3 紅棕 Fe3O4 黑 Fe(OH)2 白 Fe(OH)3 紅褐 FeSO4 淺綠 FeCl3 棕黃 黃鐵礦 FeS2 赤鐵礦 Fe2O3 磁鐵礦 Fe3O4 預(yù)習(xí)交流:答案:通過(guò)觀察溶液的顏色即可鑒別,淺綠色溶液為FeSO4溶液;棕黃色溶液為FeCl3溶液;藍(lán)色溶液為CuSO4溶液;紫色(或紫紅色)溶液為KMnO4溶液;無(wú)色溶液為NaOH溶液。 二、鐵紅 磁性氧化鐵 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 +2?。??。?,+3 FeO+2H+===Fe2++H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O FexOy+yH2高溫,xFe+yH2O FexOy+yCO高溫,xFe+yCO2 預(yù)習(xí)交流:答案:高爐煉鐵的反應(yīng)原理為Fe2O3+3CO高溫,2Fe+3CO2。 三、白色固體 紅褐色固體 不溶于水 不溶于水 弱堿 弱堿 不穩(wěn)定:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 穩(wěn)定 Fe(OH)2+2HCl===FeCl2+2H2O Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓ 預(yù)習(xí)交流:答案:不能。因?yàn)镕eO、Fe2O3都不溶于水,也不能與水發(fā)生反應(yīng),應(yīng)用可溶性亞鐵鹽、鐵鹽與堿液反應(yīng)來(lái)制取Fe(OH)2、Fe(OH)3。 在預(yù)習(xí)中還有哪些問(wèn)題需要你在聽(tīng)課時(shí)加以關(guān)注?請(qǐng)?jiān)谙铝斜砀裰凶鰝€(gè)備忘吧! 我的學(xué)困點(diǎn) 我的學(xué)疑點(diǎn) 一、鐵及其化合物的氧化性或還原性 1.預(yù)測(cè)與假設(shè) (1)只有氧化性的微粒:______(填“Fe3+”“Fe2+”或“Fe”,下同)。 (2)只有還原性的微粒:______。 (3)既有氧化性又有還原性的微粒:______。 2.實(shí)驗(yàn)方案 可供選擇的試劑:鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、稀硝酸、KSCN溶液、鋅片、銅片。 (1)證明______只有氧化性,需加入還原劑,如______、____、____等。 (2)證明____只有還原性,需加入氧化劑,如____________、________等。 (3)證明Fe2+有氧化性,需加入還原劑,如____;證明其有還原性,需加入氧化劑,如______、______等。 3.實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (1)Fe3+的性質(zhì)探究 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論及有關(guān)離子方程式 加入KSCN溶液,溶液呈____色,加入足量鐵粉后,溶液______ Fe3+具有______性,F(xiàn)e具有____性;離子方程式為_(kāi)_____________________ 溶液由____色變成____色 Fe3+具有____性,離子方程式為_(kāi)_____________ 加入KSCN溶液,溶液呈__色,加入足量稀硝酸后,溶液______ Fe3+________ 如何檢驗(yàn)Fe3+? (2)Fe2+的性質(zhì)探究 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論及有關(guān)離子方程式 加入KSCN溶液,溶液______,滴加氯水后,溶液變?yōu)開(kāi)___ Fe2+具有____性,離子方程式為_(kāi)___________________ 溶液由____色變?yōu)開(kāi)_色 Fe2+具有____性離子方程式:__________________ 有__色沉淀生成,在空氣中迅速變成____色,最后變成____色 Fe(OH)2不穩(wěn)定,易被____________氧化?;瘜W(xué)方程式:_________________ 1.如何檢驗(yàn)Fe2+? 2.為什么保存FeSO4溶液中常常加入鐵釘或鐵粉? 1.鐵的還原性: 2.Fe3+的氧化性: 2Fe3++Fe===3Fe2+ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 3.Fe2+的性質(zhì): (1)還原性:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (2)氧化性:Fe2++Zn===Fe+Zn2+ 4.轉(zhuǎn)化關(guān)系: 二、Fe、Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化 根據(jù)所學(xué)知識(shí),寫出下列①~⑥發(fā)生了什么反應(yīng)?需要加入氧化劑還是還原劑?并且寫出其中的一個(gè)典型反應(yīng): 將鐵粉、銅粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反應(yīng)(假定容器不參與反應(yīng))。試判斷下列情況下,溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì)。 (1)若鐵粉有剩余,則容器中不可能有的離子是________,銅單質(zhì)________(填“一定”或“可能”)存在。 (2)若CuCl2有剩余,則容器中還可能有的離子為_(kāi)_______,銅單質(zhì)________(填“一定”或“可能”)存在。 (3)若FeCl3和CuCl2都有剩余,則容器中不可能有的單質(zhì)是________,F(xiàn)e2+________(填“一定”或“可能”)存在。 答案:活動(dòng)與探究1:答案:1.(1)Fe3+ (2)Fe (3)Fe2+ 2.(1)Fe3+ Zn Fe Cu (2)Fe FeCl3溶液 稀硝酸 (3)鋅 氯水 稀硝酸 3.(1)紅 退色 氧化 還原 2Fe3++Fe===3Fe2+ 棕黃 藍(lán)綠 氧化 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 紅 不退色 無(wú)還原性 思考與交流:答案:①加KSCN溶液:取待測(cè)液少許于試管中,滴加KSCN(或其他可溶性硫氰化物)溶液,若溶液呈紅色,則證明原溶液中含有Fe3+。 ②加堿液法:取待測(cè)液少許于試管中,加入堿液(如NaOH溶液、氨水等),若生成紅褐色沉淀,則證明原溶液中含有Fe3+。 (2)不變色 紅色 還原 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 淺綠 無(wú) 氧化 Fe2++Zn===Fe+Zn2+ 白 灰綠 紅褐 空氣中的氧氣 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 思考與交流: 1.答案:①加堿液法:取待測(cè)液少許于試管中,滴加NaOH溶液,生成白色絮狀沉淀,該沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色,說(shuō)明原溶液中含有Fe2+。 ②加SCN-法:取待測(cè)液少許于試管中,滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加入新制氯水,溶液立即變?yōu)榧t色,則說(shuō)明原溶液中有Fe2+存在。 2.答案:FeSO4溶液容易被空氣中的氧氣氧化,加入少量的還原性鐵粉或鐵釘,能與Fe3+發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Fe===3Fe2+,從而防止FeSO4的氧化。 活動(dòng)與探究2:答案:①Fe―→Fe2+發(fā)生了氧化反應(yīng):可通過(guò)Fe與弱氧化劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化,常見(jiàn)的弱氧化劑有:S、I2、H+(非氧化性酸)、Cu2+、Fe3+等,如:Fe+Cu2+===Fe2++Cu。 ②Fe2+―→Fe發(fā)生了還原反應(yīng):可通過(guò)Fe2+與較強(qiáng)的還原劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化,常見(jiàn)的較強(qiáng)的還原劑有:H2、C、CO、Al、Zn等,如:FeCl2+Zn===ZnCl2+Fe。 ③Fe―→Fe3+發(fā)生了氧化反應(yīng):可通過(guò)Fe與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化,常見(jiàn)的強(qiáng)氧化劑有Cl2、Br2、O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4等,如2Fe+3Cl2點(diǎn)燃,2FeCl3。 ④Fe3+―→Fe發(fā)生了還原反應(yīng):可通過(guò)Fe3+與H2、CO、活潑金屬(K、Na、Ca除外)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化,如:Fe2O3+3CO高溫,2Fe+3CO2。 ⑤Fe2+―→Fe3+發(fā)生了氧化反應(yīng):可通過(guò)Fe2+與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化,常見(jiàn)的強(qiáng)氧化劑有Cl2、Br2、O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4等,如:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 ⑥Fe3+―→Fe2+發(fā)生了還原反應(yīng):在溶液中可通過(guò)Fe3+與Fe、Cu、I-、S2-等反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。如:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+。 遷移與應(yīng)用:答案:(1)Fe3+、Cu2+ 一定 (2)Fe3+ 可能 (3)Fe、Cu 一定 解析:本題涉及的反應(yīng)有:①Fe+2FeCl3===3FeCl2;②Fe+CuCl2===Cu+FeCl2;③Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2。 (1)若鐵粉有剩余,則容器中不可能有Fe3+、Cu2+,因?yàn)樗鼈兡馨l(fā)生上述①②反應(yīng)。 (2)若CuCl2有剩余,則容器中不可能有Fe,一定含F(xiàn)e2+,可能有Fe3+。 (3)若FeCl3和CuCl2均有剩余,則容器中一定沒(méi)有Fe、Cu,一定有Fe2+。 1.制備金屬氯化物時(shí)常常采用兩種方法:①用金屬與鹽酸反應(yīng)制得?、谟媒饘倥c氯氣直接化合制得。用以上兩種方法都能制得的氯化物是( ?。?。 A.AlCl3 B.FeCl2 C.FeCl3 D.CuCl2 2. FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的鐵粉,充分反應(yīng)后仍有固體存在,則下列判斷不正確的是( )。 A.加入KSCN溶液一定不變紅色 B.溶液中一定含F(xiàn)e2+ C.溶液中一定含Cu2+ D.剩余固體中一定含Cu 3.向某溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后,無(wú)明顯變化,當(dāng)再滴加幾滴新制的氯水后,混合液變成紅色,則下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是( ?。?。 A.該溶液中一定含有SCN- B.氧化性:Fe3+>Cl2 C.Fe2+與SCN-不能形成紅色物質(zhì) D.Fe2+被氯水氧化成Fe3+ 4.(1)除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可加入________,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________; (2)除去FeCl3溶液中的少量FeCl2,可加入________,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________; (3)除去FeSO4溶液中的少量CuSO4,可加入________,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________; (4)要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的順序是__________。 ①加入足量氯水?、诩尤胱懔扛咤i酸鉀溶液?、奂尤肷倭縆SCN溶液 5.如圖,已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化: (1)A轉(zhuǎn)化為B及氣體這步反應(yīng)中應(yīng)加入的試劑是(填化學(xué)式)____________。 (2)寫出B的化學(xué)式________,F(xiàn)的化學(xué)式______________________________________。 (3)寫出由G轉(zhuǎn)變成H的化學(xué)方程式___________________________________________。 (4)寫出檢驗(yàn)I溶液中陽(yáng)離子的離子方程式______________________________。 (5)向I溶液中加入A的有關(guān)離子反應(yīng)方程式是__________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:1.A 2.C 解析:充分反應(yīng)后仍有固體存在,則該固體可能為Cu或Fe、Cu的混合物,剩余固體不可能只有鐵,因?yàn)镕e與Cu2+可以發(fā)生反應(yīng),溶液中不可能有Fe3+(因Fe3+與Cu、Fe都發(fā)生反應(yīng)),溶液中一定含有Fe2+,溶液中可能含有Cu2+,故選項(xiàng)C不正確。 3.B 解析:當(dāng)加入Fe2+后溶液不變色,再滴加氯水后變?yōu)榧t色,說(shuō)明溶液中含有SCN-,同時(shí)也說(shuō)明Fe2+與SCN-不能形成紅色物質(zhì),滴入氯水后發(fā)生了反應(yīng)Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-,F(xiàn)e3+與SCN-結(jié)合生成紅色物質(zhì),上述反應(yīng)也說(shuō)明了氧化性Cl2>Fe3+,故正確答案為B。 4.答案:(1)足量鐵粉 Fe+2Fe3+===3Fe2+ (2)氯水 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (3)足量鐵粉 Fe+Cu2+===Fe2++Cu (4)③① 5.答案:(1)HCl (2)FeCl2 KCl (3)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (4)Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (5)2Fe3++Fe===3Fe2+ 解析:由框圖信息首先可以確定G為Fe(OH)2,H為Fe(OH)3,I為FeCl3,再結(jié)合焰色反應(yīng)呈紫色可以確定F為KCl,B為FeCl2,E為KOH,A為Fe,C為Cl2,D為FeCl3。 提示:用最精煉的語(yǔ)言把你當(dāng)堂掌握的核心知識(shí)的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫下來(lái)并進(jìn)行識(shí)記。 知識(shí)精華 技能要領(lǐng)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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