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）2Fe（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232，3FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2OFexOyyH2高溫,xFeyH2OFexOyyCO高溫,xFeyCO2預(yù)習(xí)交流：答案：高爐煉鐵的反應(yīng)原理為Fe2O33CO高溫,2Fe3CO2。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）2O22H2O=4Fe（OH）3穩(wěn)定Fe（OH）22HCl=FeCl22H2OFe（OH）33HCl=FeCl33H2OFe22OH=Fe（OH）2Fe33OH=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)來制取Fe（OH）2、Fe（OH）3。在預(yù)習(xí)中還有哪些問題需要你在聽課時(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_溶液由_色變成_色Fe3具有_性，離子方程式為_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Fe2具有_性，離子方程式為_溶液由_色變?yōu)開色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：2Fe3的氧化性：2Fe3Fe=3Fe2 2Fe3Cu=2Fe2Cu23Fe2的性質(zhì)：（1）還原性：2Fe2Cl2=2Fe32Cl （2）氧化性：Fe2Zn=FeZn24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_，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）Fe22（1）Fe3ZnFeCu（2）FeFeCl3溶液稀硝酸（3）鋅氯水稀硝酸3（1）紅退色氧化還原2Fe3Fe=3Fe2棕黃藍(lán)綠氧化2Fe3Cu=2Fe2Cu2紅不退色無還原性思考與交流：答案：加KSCN溶液：取待測液少許于試管中，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。加堿液法：取待測液少許于試管中，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2Fe2Cl2=2Fe32Cl淺綠無氧化Fe2Zn=FeZn2白灰綠紅褐空氣中的氧氣4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3思考與交流：1答案：加堿液法：取待測液少許于試管中，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，說明原溶液中含有Fe2。加SCN法：取待測液少許于試管中，滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再加入新制氯水，溶液立即變?yōu)榧t色，則說明原溶液中有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)：2Fe3Fe=3Fe2，從而防止FeSO4的氧化?；顒?dòng)與探究2：答案：FeFe2發(fā)生了氧化反應(yīng)：可通過Fe與弱氧化劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見的弱氧化劑有：S、I2、H（非氧化性酸）、Cu2、Fe3等，如：FeCu2=Fe2Cu。Fe2Fe發(fā)生了還原反應(yīng)：可通過Fe2與較強(qiáng)的還原劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見的較強(qiáng)的還原劑有：H2、C、CO、Al、Zn等，如：FeCl2Zn=ZnCl2Fe。FeFe3發(fā)生了氧化反應(yīng)：可通過Fe與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見的強(qiáng)氧化劑有Cl2、Br2、O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4等，如2Fe3Cl2點(diǎn)燃,2FeCl3。Fe3Fe發(fā)生了還原反應(yīng)：可通過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：Fe2O33CO高溫,2Fe3CO2。Fe2Fe3發(fā)生了氧化反應(yīng)：可通過Fe2與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見的強(qiáng)氧化劑有Cl2、Br2、O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4等，如：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。Fe3Fe2發(fā)生了還原反應(yīng)：在溶液中可通過Fe3與Fe、Cu、I、S2等反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。如：Cu2Fe3=Cu22Fe2。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：Fe2FeCl3=3FeCl2；FeCuCl2=CuFeCl2；Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2。（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：用金屬與鹽酸反應(yīng)制得用金屬與氯氣直接化合制得。用以上兩種方法都能制得的氯化物是（）。AAlCl3 BFeCl2 CFeCl3 DCuCl22 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)e2C溶液中一定含Cu2 D剩余固體中一定含Cu3向某溶液中加入含F(xiàn)e2的溶液后，無明顯變化，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：Fe3Cl2CFe2與SCN不能形成紅色物質(zhì) DFe2被氯水氧化成Fe34（1）除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可加入_，反應(yīng)的離子方程式為_；（2）除去FeCl3溶液中的少量FeCl2，可加入_，反應(yīng)的離子方程式為_；（3）除去FeSO4溶液中的少量CuSO4，可加入_，反應(yīng)的離子方程式為_；（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_。加入足量氯水加入足量高錳酸鉀溶液加入少量KSCN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：1A2C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。3B解析：當(dāng)加入Fe2后溶液不變色，再滴加氯水后變?yōu)榧t色，說明溶液中含有SCN，同時(shí)也說明Fe2與SCN不能形成紅色物質(zhì)，滴入氯水后發(fā)生了反應(yīng)Cl22Fe2=2Fe32Cl，F(xiàn)e3與SCN結(jié)合生成紅色物質(zhì)，上述反應(yīng)也說明了氧化性Cl2Fe3，故正確答案為B。4答案：（1）足量鐵粉Fe2Fe3=3Fe2（2）氯水2Fe2Cl2=2Fe32Cl（3）足量鐵粉FeCu2=Fe2Cu（4）5答案：（1）HCl（2）FeCl2KCl（3）4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3（4）Fe33SCN=Fe（SCN）3（5）2Fe3Fe=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)部分寫下來并進(jìn)行識(shí)記。知識(shí)精華技能要領(lǐng)