高中化学第2章元素与物质世界第3课时探究铁及其化合物的氧化性或还原性教学案

第3课时探究铁及其化合物的氧化性或还原性—————————————————————————————————————[课标要求]1．了解铁及其化合物的主要化学性质，理解其氧化性、还原性的特点。

2．了解Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的相互转化。

3．掌握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。

,1．地壳中含量排前四位的元素依次为：O、Si、Al、Fe。

2．铁元素常见的三种化合价：0价、＋2价、＋3价。

3．Fe3＋的检验方法：向待检液中滴入KSCN溶液，溶液呈红色，说明溶液中含有Fe3＋。

4．Fe2＋的检验方法：向待检液中滴入KSCN溶液，无明显现象，再滴入新制氯水溶液变红色，说明溶液中含有Fe2＋。

5．Fe(OH)2在空气中变质现象：白色→灰绿色→红褐色，反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。

6．重要的离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋铁及其重要化合物的性质1．铁元素的存在(1)含量铁元素在地壳中含量仅次于氧、硅、铝三种元素。

(2)存在形态①游离态：存在于陨铁中。

②化合态：主要以＋2、＋3价铁的化合物存在。

2．铁单质(1)物理性质光亮的银白色金属，有良好的延展性，易导电导热，能被磁铁吸引。

有较高的硬度、密度和熔、沸点，纯铁有很强的抗腐蚀力。

)(2)化学性质(写出化学方程式或离子方程式[特别提醒] FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，Fe3O4为复杂的氧化物。

4．铁的氢氧化物5(1)亚铁盐：常见的可溶性的Fe 2＋盐有FeCl 2、FeSO 4、Fe(NO 3)2等，其溶液呈浅绿色，亚铁盐中Fe 2＋易被氧化，其晶体应密封保存。

(2)铁盐：常见的可溶性的Fe 3＋盐有FeCl 3、Fe 2(SO 4)3、Fe(NO 3)3等，其溶液一般呈棕黄色，与含SCN －的溶液反应，溶液呈红色。

铁盐固体易潮解，应密封保存。

1．下列物质的颜色按红棕色、黑色、红褐色、浅绿色顺序排列的是( ) A ．Fe 2O 3、Fe 3O 4、Fe(OH)3、FeSO 4·7H 2O B ．Fe 3O 4、Fe 2O 3、FeSO 4·7H 2O 、Fe(OH)2 C ．Fe(OH)2、FeO 、FeCl 3·6H 2O 、FeSO 4·7H 2O D ．FeO 、Fe 2O 3、Fe(OH)3、FeCl 3·6H 2O 答案：A2．铁有＋2价和＋3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是( ) A ．铁与稀硫酸反应B ．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐C ．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色D ．氢氧化铁受热分解解析：选D A 项，Fe ＋H 2SO 4===FeSO 4＋H 2↑，化合价由0价变为＋2价；B 项，3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4，化合价由0价变为＋2价、＋3价；C 项，4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3，化合价由＋2价变为＋3价；D 项，2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3＋3H 2O ，化合价没有变化。

铁及其化合物的氧化性或还原性1．铁单质具有还原性，如Fe 与稀硫酸反应(写离子方程式)：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑。

2．含＋3价铁元素的化合物通常具有氧化性，如FeCl 3溶液与Fe 的反应(写离子方程式)：2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋。

3．含＋2价铁元素的化合物既具有氧化性，又具有还原性。

如FeCl 2溶液与Zn 的反应中，FeCl 2做氧化剂，该反应的离子方程式为Fe 2＋＋Zn===Zn 2＋＋Fe ；FeCl 2溶液与Cl 2的反应中，FeCl2做还原剂，该反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

[特别提醒] Fe单质显0价，为最低价态，只有还原性；Fe2＋为中间价态，既有氧化性又有还原性；一般情况Fe3＋只显示氧化性。

1．怎样用化学方法检验FeSO4试剂是否变质？提示：FeSO4变质就是Fe2＋被空气中的氧气氧化，可用KSCN溶液检验是否含有Fe3＋。

2．如何检验溶液中既含Fe2＋又含Fe3＋？提示：取一份待检液，滴入几滴KSCN溶液，溶液呈红色，说明含Fe3＋；另取一份待检液，滴入几滴酸性KMnO4溶液，紫红色退去，说明含Fe2＋。

Fe3＋、Fe2＋的检验1．观察溶液颜色法2．KSCN溶液和氯水法3．NaOH溶液法4．KMnO4溶液法1．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即可显红色的是( )A．FeO B．Fe2O3C．FeCl3 D．Fe(OH)3解析：选A 由题意说明该铁的化合物中只含＋2价铁，不含＋3价铁。

2．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。

当滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是( )A ．该溶液中一定含有SCN －B ．氧化性：Fe 3＋>Cl 2C ．Fe 2＋与SCN －不能形成红色物质 D ．Fe 2＋可被氧化为Fe 3＋解析：选B 溶液中的Fe 2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －，氧化性：Fe 3＋<Cl 2，B 错误，D 正确；能使含Fe 3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－，A 正确；因原溶液中加入含Fe 2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe 2＋与SCN －不能形成红色物质，C 正确。

“铁三角”转化关系1．Fe 、Fe 2＋、Fe 3＋间的相互转化关系——铁三角2．常见的转化反应如下(1)Fe→Fe 2＋：加弱氧化剂，如I 2、H ＋、Cu 2＋、Fe 3＋等。

Fe ＋I 2=====△ FeI 2，Fe ＋2H ＋===Fe2＋＋H 2↑，Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu ，Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。

(2)Fe→Fe 3＋：加强氧化剂，如O 2、Cl 2、Br 2等。

2Fe ＋3Cl 2=====点燃 2FeCl 3,2Fe ＋3Br 2=====点燃2FeBr 3。

(3)Fe 2＋→Fe 3＋：加强氧化剂，如Cl 2、O 2、Br 2、H 2O 2等。

2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －，4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3,2Fe 2＋＋Br 2===2Fe 3＋＋2Br －。

(4)Fe 3＋→Fe 2＋：加还原剂，如Fe 、Cu 、I －等。

Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋，Cu ＋2Fe 3＋===Cu 2＋＋2Fe 2＋，2Fe 3＋＋2I －===2Fe 2＋＋I 2。

(5)Fe 2＋→Fe：加强还原剂，如Zn 、Al 、C 、CO 等。

Zn ＋Fe 2＋===Zn 2＋＋Fe ，CO ＋FeO=====高温 Fe ＋CO 2。

(6)Fe 3＋→Fe：加强还原剂，如Zn 、Al 、CO 、H 2等。

Fe 2O 3＋3CO=====高温 2Fe ＋3CO 2,3H 2＋Fe 2O 3=====高温 2Fe ＋3H 2O 。

1．下列反应中有三价铁生成的是( )①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr 2溶液中通入足量Cl 2 ③将铁片置于CuCl 2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO 4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe 3O 4A ．①②③④⑤B ．②③④⑤C ．①②④⑤⑥D ．全部解析：选C O 2、Cl 2、H 2O 2(双氧水)均可把Fe 或二价铁氧化为三价铁，Fe 3O 4中既含二价铁，又含三价铁，Cu 2＋只能把Fe 氧化为Fe 2＋。

2．下列关于钠、铁及其化合物的叙述正确的是( )A ．铁单质只具有还原性，其阳离子只有氧化性，且可用KSCN 溶液检验其阳离子是否存在于某溶液中B ．因为铁的活泼性大于Cu ，故Cu 与FeCl 3不反应C ．Na 2O 2、Fe(OH)3、FeCl 2均可经化合反应一步得到D ．Fe 在足量Cl 2中燃烧生成FeCl 2和FeCl 3解析：选C Fe 2＋处于中间价态，既有氧化性又有还原性，用KSCN 溶液只能检验铁离子，不能检验亚铁离子，A 错误；Cu 可将FeCl 3还原为FeCl 2，B 错误；2Na ＋O 2=====点燃Na 2O 2,4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3，Fe ＋2FeCl 3===3FeCl 2，C 正确；Fe 在足量Cl 2中燃烧只生成FeCl 3，D 错误。

3．写出除去下列杂质(括号内)所用试剂或方法，并写出对应的离子方程式(无离子方程式写化学方程式)。

22②Fe 粉 2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋③Fe粉Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu④搅拌4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3⑤稀盐酸(或稀H2SO4) Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑[三级训练·节节过关]1．下列含铁物质中，铁元素呈现＋2和＋3价的是( )A．Fe B．Fe3O4C．Fe(OH)3 D．Fe(NO3)2解析：选B Fe单质中铁元素呈0价；Fe3O4(可以看作FeO·Fe2O3)中铁元素呈＋2、＋3价；Fe(OH)3中铁元素呈＋3价；Fe(NO3)2中铁元素呈＋2价。

2．所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是( )A．Fe B．FeCl3C．FeSO4 D．Fe2O3解析：选C 含有＋2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性。

3．下列离子方程式中，正确的是( )A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓解析：选D A项，应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；B项，应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；C项，应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。

4．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。

甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。

下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )解析：选B 甲组，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Fe 2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe 3＋不反应。

酸性KMnO 4溶液符合条件：5Fe 2＋＋MnO －4＋8H ＋===5Fe 3＋＋Mn 2＋＋4H 2O ，现象：紫色变浅(或退色)。