1、- 1 -第 3 节 氧化剂和还原剂 第 2 课时 探究铁及其化合物的氧化性或还原性课堂合作探究问题导学一、铁及其化合物的氧化性或还原性活动与探究 11预测与假设(1)只有氧化性的微粒:_(填“Fe 3 ”“Fe2 ”或“Fe” ,下同)。(2)只有还原性的微粒:_。(3)既有氧化性又有还原性的微粒:_。2实验方案可供选择的试剂:铁粉、FeCl 3溶液、FeCl 2溶液、氯水、稀硝酸、KSCN 溶液、锌片、铜片。(1)证明_只有氧化性,需加入还原剂,如_、_、_等。(2)证明_只有还原性,需加入氧化剂,如_、_等。(3)证明 Fe2 有氧化性,需加入还原剂,如_;证明其有还原性,需加入氧化剂,
2、如_、_等。3实验步骤、实验现象(1)Fe3 的性质探究实验步骤 实验现象结论及有关离子方程式加入 KSCN 溶液,溶液呈_色,加入足量铁粉后,溶液_Fe3 具有 _性,Fe具有_性;离子方程式为_溶液由_色变成_色Fe3 具有_性,离子方程式为_- 2 -加入 KSCN 溶液,溶液呈_色,加入足量稀硝酸后,溶液_Fe3 _思考与交流如何检验 Fe3 ?(2)Fe2 的性质探究实验步骤 实验现象 结论及有关离子方程式加入 KSCN 溶液,溶液_,滴加氯水后,溶液变为_Fe2 具有_性,离子方程式为_溶液由_色变为_色Fe2 具有_性,离子方程式为_有_色沉淀生成,在空气中迅速变成_色,最后变成
3、_色Fe(OH)2不稳定,易被_氧化。化学方程式为_思考与交流1如何检验 Fe2 ?2为什么保存 FeSO4溶液中常常加入铁钉或铁粉?1铁的还原性:- 3 -2Fe 3 的氧化性:2Fe3 Fe= =3Fe22Fe3 Cu= =2Fe2 Cu 23Fe 2 的性质:(1)还原性:2Fe 2 Cl 2=2Fe3 2Cl (2)氧化性:Fe 2 Zn= =FeZn 24转化关系:二、Fe、Fe 2 、Fe 3 的转化活动与探究 2根据所学知识,写出下列发生了什么反应?需要加入氧化剂还是还原剂?并且写出其中的一个典型反应:迁移与应用将铁粉、铜粉、FeCl 3溶液和 CuCl2溶液混合于某容器中充分反
4、应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下,溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有的离子是_,铜单质_(填“一定”或“可能”)存在。- 4 -(2)若 CuCl2有剩余,则容器中还可能有的离子为_,铜单质_(填“一定”或“可能”)存在。(3)若 FeCl3和 CuCl2都有剩余,则容器中不可能有的单质是_,Fe 2 _(填“一定”或“可能”)存在。1Fe、Fe 2 、Fe 3 之间的相互转化关系“铁三角”(1)图示(2)转化示例Fe Fe2FeCu 2 =Fe2 CuZnFe 2 =Zn2 FeFe Fe32Fe3Cl 2 2FeCl3= = = = =点 燃 3
5、COFe 2O3 2Fe3CO 2= = = = =高 温 Fe 2 Fe3Cl22Fe 2 =2Fe3 2Cl 2Fe3 Cu= =2Fe2 Cu 22Fe 2 、Fe 3 的检验方法 Fe3 Fe2溶液颜色 (棕)黄色 浅绿色加碱溶液(如 NaOH 溶现象 红褐色沉淀白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀- 5 -液) 离子方程式 Fe3 3OH =Fe(OH)3Fe2 2OH =Fe(OH)24Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3现象 显红色(常用方法)无明显现象,再加氯水显红色加 KSCN 溶液离子方程式 Fe3 3SCN =Fe(SCN)32Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl Fe
6、3 3SCN =Fe(SCN)3酸性 KMnO4溶液 无明显现象 紫红色退去当堂检测1制备金属氯化物时常常采用两种方法:用金属与盐酸反应制得;用金属与氯气直接化合制得。用以上两种方法都能制得的氯化物是( )AAlCl 3 BFeCl 2CFeCl 3 DCuCl 22FeCl 3、CuCl 2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )A加入 KSCN 溶液一定不变红色B溶液中一定含 Fe2C溶液中一定含 Cu2D剩余固体中一定含 Cu3向某溶液中加入含 Fe2 的溶液后,无明显变化,当再滴加几滴新制的氯水后,混合液变成红色,则下列结论中错误的是( )A该溶
7、液中一定含有 SCNB氧化性:Fe 3 Cl 2CFe 2 与 SCN 不能形成红色物质DFe 2 被氯水氧化成 Fe34(1)除去 FeCl2溶液中的少量 FeCl3,可加入_,反应的离子方程式为_;(2)除去 FeCl3溶液中的少量 FeCl2,可加入_,反应的离子方程式为_;(3)除去 FeSO4溶液中的少量 CuSO4,可加入_,反应的离子方程式为_;(4)要证明某溶液中不含 Fe3 而可能含有 Fe2 ,进行实验操作的顺序是_。加入足量氯水 加入足量高锰酸钾溶液 加入少量 KSCN 溶液5如图,已知有以下物质相互转化:- 6 -(1)A 转化为 B 及气体这步反应中应加入的试剂是(填
8、化学式)_。(2)写出 B 的化学式_,F 的化学式_。(3)写出由 G 转变成 H 的化学方程式_。(4)写出检验 I 溶液中阳离子的离子方程式_。(5)向 I 溶液中加入 A 的有关离子反应方程式是_。答案:课堂合作探究【问题导学】活动与探究 1:1(1)Fe 3 (2)Fe (3)Fe 22(1)Fe 3 Zn Fe Cu(2)Fe FeCl 3溶液 稀硝酸(3)锌 氯水 稀硝酸3(1)红 退色 氧化 还原 2Fe 3 Fe= =3Fe2 棕黄 蓝绿 氧化 2Fe3 Cu= =2Fe2 Cu 2 红 不退色 无还原性思考与交流:答案:加 KSCN 溶液:取待测液少许于试管中,滴加 KSC
9、N(或其他可溶性硫氰化物)溶液,若溶液呈红色,则证明原溶液中含有 Fe3 。加碱液法:取待测液少许于试管中,加入碱液(如 NaOH 溶液、氨水等),若生成红褐色沉淀,则证明原溶液中含有 Fe3 。(2)不变色 红色 还原 2Fe 2 Cl 2=2Fe3 2Cl 浅绿 无 氧化 Fe2 Zn= =FeZn 2 白 灰绿 红褐 空气中的氧气 4Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3思考与交流:1答案:加碱液法:取待测液少许于试管中,滴加 NaOH 溶液,生成白色絮状沉淀,该沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,说明原溶液中含有 Fe2 。加 SCN 法:取待测液少许于试管中,滴加 KSC
10、N 溶液,无明显现象,再加入新制氯水,溶液立即变为红色,则说明原溶液中有 Fe2 存在。2答案:FeSO 4溶液容易被空气中的氧气氧化,加入少量的还原性铁粉或铁钉,能与 Fe3发生反应:2Fe 3 Fe= =3Fe2 ,从而防止 FeSO4的氧化。活动与探究 2:答案:Fe Fe 2 发生了氧化反应:可通过 Fe 与弱氧化剂反应实现这种- 7 -转化,常见的弱氧化剂有:S、I 2、H (非氧化性酸)、Cu 2 、Fe 3 等,如:FeCu 2 =Fe2 Cu。Fe 2 Fe 发生了还原反应:可通过 Fe2 与较强的还原剂反应实现这种转化,常见的较强的还原剂有:H 2、C、CO、Al、Zn 等,
11、如:FeCl 2Zn= =ZnCl2Fe。Fe Fe 3 发生了氧化反应:可通过 Fe 与强氧化剂反应实现这种转化,常见的强氧化剂有 Cl2、Br 2、O 2、HNO 3、浓硫酸、KMnO 4等,如 2Fe3Cl 2 2FeCl3。= = = = =点 燃 Fe 3 Fe 发生了还原反应:可通过 Fe3 与 H2、CO、活泼金属(K、Na、Ca 除外)反应实现这种转化,如:Fe 2O33CO 2Fe3CO 2。Fe 2 Fe 3 发生了氧化反应:可通过 Fe2 与强氧化剂反应实现这种转化,常见的强氧化剂有 Cl2、Br 2、O 2、HNO 3、浓硫酸、KMnO 4等,如:2Fe 2 Cl 2=
12、2Fe3 2Cl 。Fe 3 Fe 2 发生了还原反应:在溶液中可通过 Fe3 与 Fe、Cu、I 、S 2 等反应实现这种转化。如:Cu2Fe 3 =Cu2 2Fe 2 。迁移与应用:解析:本题涉及的反应有:Fe2FeCl 3=3FeCl2;Fe CuCl 2=CuFeCl 2;Cu 2FeCl 3=2FeCl2CuCl 2。(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有 Fe3 、Cu 2 ,因为它们能发生上述反应。(2)若 CuCl2有剩余,则容器中不可能有 Fe,一定含 Fe2 ,可能有 Fe3 。(3)若 FeCl3和 CuCl2均有剩余,则容器中一定没有 Fe、Cu,一定有 Fe2 。答案:
13、(1)Fe 3 、Cu 2 一定 (2)Fe 3 可能 (3)Fe、Cu 一定当堂检测1A2C 解析:充分反应后仍有固体存在,则该固体可能为 Cu 或 Fe、Cu 的混合物,剩余固体不可能只有铁,因为 Fe 与 Cu2 可以发生反应,溶液中不可能有 Fe3 (因 Fe3 与 Cu、Fe 都发生反应),溶液中一定含有 Fe2 ,溶液中可能含有 Cu2 ,故选项 C 不正确。3B 解析:当加入 Fe2 后溶液不变色,再滴加氯水后变为红色,说明溶液中含有 SCN ,同时也说明 Fe2 与 SCN 不能形成红色物质,滴入氯水后发生了反应Cl22Fe 2 =2Fe3 2Cl , Fe3 与 SCN 结合
14、生成红色物质,上述反应也说明了氧化性Cl2Fe 3 ,故正确答案为 B。4答案:(1)足量铁粉 Fe2Fe 3 =3Fe2(2)氯水 2Fe 2 Cl 2=2Fe3 2Cl (3)足量铁粉 FeCu 2 =Fe2 Cu(4)5解析:由框图信息首先可以确定 G 为 Fe(OH)2,H 为 Fe(OH)3,I 为 FeCl3,再结合焰色反应呈紫色可以确定 F 为 KCl,B 为 FeCl2,E 为 KOH,A 为 Fe,C 为 Cl2,D 为 FeCl3。- 8 -答案:(1)HCl(2)FeCl2 KCl(3)4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3(4)Fe3 3SCN =Fe(SCN)3(5)2Fe3 Fe= =3Fe2