高中化学 第2章 元素与物质世界 第3节 第3课时 探究铁及其化合物的氧化性或还原性学案 鲁科版必修1-鲁科版高中必修1化学学案VIP专享VIP免费

探究铁及其化合物的氧化性或还原性[核心素养发展目标]1.能列举含铁元素的单质及其化合物，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Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化及检验Fe3＋的方法。3.知道不同价态铁元素之间的相互转化。一、铁及其化合物的氧化性和还原性1.预测性质铁元素有0、＋2、＋3三种价态，根据化合价可能的变化可推测：(1)Fe：只有还原性。(2)Fe2＋：既有氧化性又有还原性。(3)Fe3＋：只有氧化性。2.实验探究(1)可供选择的试剂：FeSO4溶液、FeCl3溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、KI溶液、0.1mol·L－1KSCN溶液。淀粉溶液、稀硫酸、铁粉、锌片、铜片。(2)证明Fe3＋只有氧化性，需加入的还原剂有铁粉、铜片、KI溶液。(3)证明Fe2＋具有氧化性，可加入的还原剂有锌片，证明Fe2＋具有还原性，需加入的氧化剂有氯水、酸性KMnO4溶液。3.实验操作与现象(1)Fe3＋的氧化性实验操作实验现象实验结论加入KSCN溶液溶液呈红色，加入足量铁粉后，溶液变为浅绿色Fe3＋具有氧化性，Fe具有还原性，离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铜片后，溶液变为蓝色Fe3＋具有较强的氧化性，离子方程式：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋加KSCN溶液，溶液呈红色，加入KI溶液，溶液变黄色，加入淀粉溶液后，溶液变蓝色Fe3＋的氧化性强于I2的氧化性，离子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(2)Fe2＋的氧化性和还原性实验操作实验现象实验结论加入KSCN溶液无明显变化，再加入氯水后，溶液变红色Fe2＋具有还原性，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－加入酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液紫色退去，溶液变黄色Fe2＋具有还原性，离子方程式：MnO＋8H＋＋5Fe2＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O溶液由浅绿色变为无色Fe2＋具有氧化性，发生反应：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)2不稳定，易被O2(空气)氧化，化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(1)Fe、Fe2＋、Fe3＋的性质①Fe只具有还原性。可被弱氧化剂(H＋、S、Cu2＋、I2、Fe3＋等)氧化成Fe2＋，被强氧化剂(O2、Cl2、Br2等)氧化成Fe3＋。②Fe2＋既有氧化性，又有还原性。可被强氧化剂[Cl2、Br2、O2、ClO－、KMnO4(H＋)、HNO3、H2O2等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。③Fe3＋只具有氧化性，可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。(2)Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系(3)Fe2＋和Fe3＋的检验方法①Fe3＋的检验方法：取少许待测溶液，滴加KSCN溶液，溶液显红色。②Fe2＋的检验方法：取少许待测溶液，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水或H2O2，溶液呈红色。③含Fe3＋和Fe2＋混合溶液中Fe2＋检验法：取少许待测溶液，滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色退去。④检验FeO、Fe2O3、Fe3O4固体中铁元素价态时，应先溶于稀硫酸，再进行检验。⑤用KSCN溶液能检验出微量的Fe3＋，故检验Fe3＋最好用KSCN溶液，一般不用NaOH溶液。例1能与Fe3＋反应，且能够证明Fe3＋具有氧化性的物质是()①KSCN②Fe③FeCl2④Cu⑤NaOHA.④⑤B.①②③C.①③D.②④答案D解析Fe3＋遇KSCN溶液呈红色，没有发生氧化还原反应；Fe3＋与FeCl2溶液不反应；Fe3＋与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3，不是氧化还原反应；Fe和Cu能够与Fe3＋反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，Fe3＋做氧化剂。规律总结结合实验及氧化还原反应可知Cl2、H2O2、O2的氧化性＞Fe3＋的氧化性＞I2的氧化性。例2要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序是()①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A.①②B.③②C.③①D.①②③答案C解析Fe3＋遇SCN－呈现红色，而Fe2＋遇SCN－不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3＋，再加氯水，如有Fe2＋，则可被氧化为Fe3＋，遇SCN－显红色。KMnO4溶液也能氧化Fe2＋，但因其本身呈紫红色，使Fe3＋与SCN－作用显示的红色不易观察。思维启迪(1)检验Fe2＋的最好方法是先加KSCN溶液(无明显现象)，再加氯水或H2O2(溶液变红色)，所加试剂顺序不能颠倒，若先滴入氯水或H2O2溶液，不能排除原溶液中Fe...