《專題13 實踐活動2 鐵及其化合物的性質(zhì)》教材深度精講

學(xué)而優(yōu)教有方PAGEPAGE1專題13實踐活動2鐵及其化合物的性質(zhì)（教材深度精講）【核心素養(yǎng)分析】1.宏觀辨識與微觀探析：認(rèn)識鐵及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用，能以“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系理解變價元素的轉(zhuǎn)化條件。2.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：利用鐵及其化合物的性質(zhì)，科學(xué)認(rèn)識鐵及其化合物的提純和制備工藝流程，形成嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和崇尚真理的意識。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：能提出有價值的氫氧化亞鐵及其他鐵的化合物的制備方案，并進(jìn)行實驗探究?！局R導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】1．認(rèn)識鐵及其化合物的重要化學(xué)性質(zhì)。2．學(xué)會鐵離子的檢驗方法。3．認(rèn)識可通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)含有不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化?！局仉y點精講】一、鐵及其化合物的性質(zhì)說明：1)縱向變化體現(xiàn)不同價態(tài)同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。2)斜向變化體現(xiàn)不同價態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性。二、實驗探究鐵及其化合物的性質(zhì)1．鐵單質(zhì)的還原性實驗原理CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu實驗用品試管、膠頭滴管實驗步驟實驗現(xiàn)象鐵絲上附有紅色的銅，藍(lán)色溶液變成淺綠色。實驗結(jié)論實驗說明2．鐵鹽的氧化性實驗原理Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋CuCl2、Cl3＋2KI=2FeCl2＋I(xiàn)2＋2KCl實驗用品銅片、FeCl3稀溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸餾水、試管、膠頭滴管、鑷子實驗步驟1.取3mLFeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩，過一會兒，觀察現(xiàn)象。2.在一支盛有3mL水的試管中滴加幾滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，觀察現(xiàn)象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象1.黃色溶液變藍(lán)綠色，銅片質(zhì)量減少。2.加入KI溶液后，溶液黃色加深，加入淀粉溶液后，溶液變藍(lán)紫色。實驗結(jié)論Fe3＋具有氧化性。實驗說明1.Fe3＋能將Cu、I－氧化成Cu2＋、I2。2.KI是常用的還原劑，能被氧化生成I2，淀粉溶液遇I2變藍(lán)。3．亞鐵鹽的氧化性和還原性實驗原理FeCl2＋Zn=ZnCl2＋Fe、10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4=5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3實驗用品鋅片、KMnO4酸性溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、試管、膠頭滴管、鑷子實驗步驟1.取3mLFeCl2稀溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩，過一會兒，觀察現(xiàn)象。2.在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向試管中加入少量FeSO4溶液，觀察溶液的顏色變化。當(dāng)溶液紫色褪去時，再滴加2滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象1.鋅片失去光澤變黑，溶液由淺綠色逐漸變?yōu)闊o色。2.溶液紫紅色褪去變黃色，滴入KSCN后，溶液變血紅色。實驗結(jié)論1.Fe2＋具有氧化性。2.Fe2＋具有還原性，與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。實驗說明Fe2＋能將Zn氧化為Zn2＋，F(xiàn)e2＋與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。4．鐵離子的檢驗實驗裝置、、實驗原理Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3、2FeCl3＋Fe=3FeCl2。實驗用品FeCl3稀溶液KSCN溶液、鐵粉試管、膠頭滴管實驗步驟1.在一支試管中加入2mL蒸餾水，再滴加幾滴FeCl3稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。2.在一支試管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入適量鐵粉，輕輕振蕩片刻，再滴加幾滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象1.溶液變?yōu)榧t色。2.加入適量鐵粉后溶液變?yōu)闇\綠色，滴加幾滴KSCN溶液后，溶液不變紅。實驗結(jié)論可用KSCN試劑檢驗Fe3+是否存在實驗說明FeCl3與鐵粉反應(yīng)，生成了FeCl2，溶液中不再存在Fe3＋?！締栴}與討論】1.若向FeCl3稀溶液中加入過量鋅粉,溶液中存在的陽離子是哪種金屬離子?原因是什么?【參考答案】Zn2＋,鋅的活動性比鐵強(qiáng),所以過量鋅粉可以把Fe3＋還原為鐵單質(zhì)。2.由以上實驗思考檢驗Fe2(SO4)3溶液中是否有雜質(zhì)FeSO4的方法?【參考答案】在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液,然后向試管中滴加Fe2(SO4)3溶液,若酸性KMnO4溶液紫色褪去,則說明含有FeSO4雜質(zhì),反之則無。3.以鐵屑為原料,如何制備硫酸亞鐵晶體?【參考答案】(1)將鐵屑放入燒杯中，加入適量飽和碳酸鈉溶液，微熱，除去鐵屑表面的油污。(2)把鐵屑用水洗凈，將過量鐵屑加入盛有稀硫酸的燒杯中充分反應(yīng)(水浴加熱50～80℃)，得到硫酸亞鐵溶液(底部有多余鐵屑)?；瘜W(xué)方程式：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。(3)將所得混合物趁熱過濾，除去多余鐵粉，濾液冷卻結(jié)晶，再過濾即可得到硫酸亞鐵晶體。其流程為：。4.你能設(shè)計實驗證明補(bǔ)血劑（）中含有亞鐵離子嗎?【參考答案】。三、歸納總結(jié)說明：1)縱向變化體現(xiàn)不同價態(tài)同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性，如Fe3＋表現(xiàn)氧化性，能氧化Fe、Cu、I-；如Fe2＋表現(xiàn)還原性，能被酸性KMnO4溶液氧化。2)斜向變化體現(xiàn)不同價態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性，如單質(zhì)鐵只有還原性；Fe2＋表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)氧化性，能氧化Zn；Fe3＋表現(xiàn)氧化性?！镜漕}精練】考點1、考查鐵的還原性例1．（2023秋·北京房山·高一統(tǒng)考期末）常溫下，下列物質(zhì)可用鐵制容器盛裝的是A．鹽酸 B．濃硫酸 C．氯化鐵溶液 D．硫酸銅溶液考點2、考查三價鐵鹽的氧化性例2．（2023秋·云南紅河·高一統(tǒng)考期末）FeCl2溶液含有少量FeCl3雜質(zhì)，除雜試劑和檢驗雜質(zhì)是否除盡的試劑分別為A．NaOH溶液、鐵粉 B．鐵粉、KSCN溶液C．氯氣、NaOH溶液 D．氯氣、KMnO4溶液考點3、考查二價鐵鹽的還原性和氧化性1．（2023春·江蘇常州·高一統(tǒng)考期中）鐵元素的常見價態(tài)有＋2、＋3價，實驗室可用赤血鹽溶液檢驗，黃血鹽溶液檢驗。硫鐵礦燒渣中含有大量，工業(yè)上常用于制取綠礬。下列表示鐵及其化合物相互轉(zhuǎn)化的離子方程式正確的是A．將Fe屑溶于稀鹽酸：B．將Cu絲插入溶液：C．向溶液中滴加氨水：D．溶液敞口放置在空氣中：考點4、考查二、三價鐵鹽的檢驗例4．（2023春·福建福州·高一福建省福州第七中學(xué)校考期末）已知：①綠茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亞鐵溶液為無色，鞣酸鐵溶液為藍(lán)黑色。根據(jù)如圖所示的實驗流程分析，下列敘述錯誤的是

A．綠茶葉水與硫酸亞鐵反應(yīng)生成的鞣酸亞鐵易被氧化成鞣酸鐵而呈藍(lán)黑色B．反應(yīng)②中維生素C體現(xiàn)出氧化性C．反應(yīng)④中可以替換為新制氯水D．綠茶葉水不宜與補(bǔ)鐵劑同時服用考點5、考查鐵及二、三價鐵鹽的相互轉(zhuǎn)化例5．（2023秋·云南大理·高一統(tǒng)考期末）元素的“價-類”二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。鐵元素的“價-類”二維圖如圖所示，其中箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法正確的是

A．FeO、、均可與酸反應(yīng)，只生成一種鹽和水B．Fe、水蒸氣高溫反應(yīng)制得C．為實現(xiàn)向的轉(zhuǎn)化，可向含的溶液中通入或者滴加酸性溶液D．向含有的溶液中加入硫氰化鉀溶液，生成血紅色沉淀

參考答案【核心素養(yǎng)分析】1.宏觀辨識與微觀探析：認(rèn)識鐵及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用，能以“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系理解變價元素的轉(zhuǎn)化條件。2.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：利用鐵及其化合物的性質(zhì)，科學(xué)認(rèn)識鐵及其化合物的提純和制備工藝流程，形成嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和崇尚真理的意識。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：能提出有價值的氫氧化亞鐵及其他鐵的化合物的制備方案，并進(jìn)行實驗探究?！局R導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】1．認(rèn)識鐵及其化合物的重要化學(xué)性質(zhì)。2．學(xué)會鐵離子的檢驗方法。3．認(rèn)識可通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)含有不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。【重難點精講】一、鐵及其化合物的性質(zhì)說明：1)縱向變化體現(xiàn)不同價態(tài)同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。2)斜向變化體現(xiàn)不同價態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性。二、實驗探究鐵及其化合物的性質(zhì)1．鐵單質(zhì)的還原性實驗原理CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu實驗用品試管、膠頭滴管實驗步驟實驗現(xiàn)象鐵絲上附有紅色的銅，藍(lán)色溶液變成淺綠色。實驗結(jié)論實驗說明2．鐵鹽的氧化性實驗原理Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋CuCl2、Cl3＋2KI=2FeCl2＋I(xiàn)2＋2KCl實驗用品銅片、FeCl3稀溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸餾水、試管、膠頭滴管、鑷子實驗步驟1.取3mLFeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩，過一會兒，觀察現(xiàn)象。2.在一支盛有3mL水的試管中滴加幾滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，觀察現(xiàn)象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象1.黃色溶液變藍(lán)綠色，銅片質(zhì)量減少。2.加入KI溶液后，溶液黃色加深，加入淀粉溶液后，溶液變藍(lán)紫色。實驗結(jié)論Fe3＋具有氧化性。實驗說明1.Fe3＋能將Cu、I－氧化成Cu2＋、I2。2.KI是常用的還原劑，能被氧化生成I2，淀粉溶液遇I2變藍(lán)。3．亞鐵鹽的氧化性和還原性實驗原理FeCl2＋Zn=ZnCl2＋Fe、10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4=5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3實驗用品鋅片、KMnO4酸性溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、試管、膠頭滴管、鑷子實驗步驟1.取3mLFeCl2稀溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩，過一會兒，觀察現(xiàn)象。2.在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向試管中加入少量FeSO4溶液，觀察溶液的顏色變化。當(dāng)溶液紫色褪去時，再滴加2滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象1.鋅片失去光澤變黑，溶液由淺綠色逐漸變?yōu)闊o色。2.溶液紫紅色褪去變黃色，滴入KSCN后，溶液變血紅色。實驗結(jié)論1.Fe2＋具有氧化性。2.Fe2＋具有還原性，與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。實驗說明Fe2＋能將Zn氧化為Zn2＋，F(xiàn)e2＋與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3＋。4．鐵離子的檢驗實驗裝置、、實驗原理Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3、2FeCl3＋Fe=3FeCl2。實驗用品FeCl3稀溶液KSCN溶液、鐵粉試管、膠頭滴管實驗步驟1.在一支試管中加入2mL蒸餾水，再滴加幾滴FeCl3稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。2.在一支試管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入適量鐵粉，輕輕振蕩片刻，再滴加幾滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象1.溶液變?yōu)榧t色。2.加入適量鐵粉后溶液變?yōu)闇\綠色，滴加幾滴KSCN溶液后，溶液不變紅。實驗結(jié)論可用KSCN試劑檢驗Fe3+是否存在實驗說明FeCl3與鐵粉反應(yīng)，生成了FeCl2，溶液中不再存在Fe3＋?！締栴}與討論】1.若向FeCl3稀溶液中加入過量鋅粉,溶液中存在的陽離子是哪種金屬離子?原因是什么?【參考答案】Zn2＋,鋅的活動性比鐵強(qiáng),所以過量鋅粉可以把Fe3＋還原為鐵單質(zhì)。2.由以上實驗思考檢驗Fe2(SO4)3溶液中是否有雜質(zhì)FeSO4的方法?【參考答案】在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液,然后向試管中滴加Fe2(SO4)3溶液,若酸性KMnO4溶液紫色褪去,則說明含有FeSO4雜質(zhì),反之則無。3.以鐵屑為原料,如何制備硫酸亞鐵晶體?【參考答案】(1)將鐵屑放入燒杯中，加入適量飽和碳酸鈉溶液，微熱，除去鐵屑表面的油污。(2)把鐵屑用水洗凈，將過量鐵屑加入盛有稀硫酸的燒杯中充分反應(yīng)(水浴加熱50～80℃)，得到硫酸亞鐵溶液(底部有多余鐵屑)。化學(xué)方程式：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。(3)將所得混合物趁熱過濾，除去多余鐵粉，濾液冷卻結(jié)晶，再過濾即可得到硫酸亞鐵晶體。其流程為：。4.你能設(shè)計實驗證明補(bǔ)血劑（）中含有亞鐵離子嗎?【參考答案】。三、歸納總結(jié)說明：1)縱向變化體現(xiàn)不同價態(tài)同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性，如Fe3＋表現(xiàn)氧化性，能氧化Fe、Cu、I-；如Fe2＋表現(xiàn)還原性，能被酸性KMnO4溶液氧化。2)斜向變化體現(xiàn)不同價態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性，如單質(zhì)鐵只有還原性；Fe2＋表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)氧化性，能氧化Zn；Fe3＋表現(xiàn)氧化性?！镜漕}精練】考點1、考查鐵的還原性例1．（2023秋·北京房山·高一統(tǒng)考期末）常溫下，下列物質(zhì)可用鐵制容器盛裝的是A．鹽酸 B．濃硫酸 C．氯化鐵溶液 D．硫酸銅溶液【解析】鐵單質(zhì)具有還原性，A．鹽酸可以和鐵反應(yīng)，不能用鐵制容器盛裝，A錯誤；B．常溫下鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化，可用鐵制容器盛裝濃硫酸，B正確；C．Fe3+能與Fe反應(yīng)生成Fe2+，不能用鐵制容器盛裝氯化鐵溶液，C錯誤；D．硫酸銅溶液中銅離子能與Fe反應(yīng)，不能用鐵制容器盛裝，D錯誤；故選B?！敬鸢浮緽考點2、考查三價鐵鹽的氧化性例2．（2023秋·云南紅河·高一統(tǒng)考期末）FeCl2溶液含有少量FeCl3雜質(zhì)，除雜試劑和檢驗雜質(zhì)是否除盡的試劑分別為A．NaOH溶液、鐵粉 B．鐵粉、KSCN溶液C．氯氣、NaOH溶液 D．氯氣、KMnO4溶液【解析】A．NaOH溶液與氯化亞鐵、氯化鐵都要反應(yīng)，無法除雜，故A不符合題意；B．鐵粉與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，可以除雜，KSCN溶液與鐵離子顯紅色，檢驗鐵離子是否除盡，故B符合題意；C．氯氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，將需要的物質(zhì)反應(yīng)了，故C不符合題意；D．氯氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，將需要的物質(zhì)反應(yīng)了，KMnO4溶液與亞鐵離子反應(yīng)，無法檢驗鐵離子是否除盡，故D不符合題意。綜上所述，答案為B?！敬鸢浮緽考點3、考查二價鐵鹽的還原性和氧化性1．（2023春·江蘇常州·高一統(tǒng)考期中）鐵元素的常見價態(tài)有＋2、＋3價，實驗室可用赤血鹽溶液檢驗，黃血鹽溶液檢驗。硫鐵礦燒渣中含有大量，工業(yè)上常用于制取綠礬。下列表示鐵及其化合物相互轉(zhuǎn)化的離子方程式正確的是A．將Fe屑溶于稀鹽酸：B．將Cu絲插入溶液：C．向溶液中滴加氨水：D．溶液敞口放置在空氣中：【解析】A．Fe屑溶于稀鹽酸生成氯化亞鐵和氫氣，離子方程式為，故A錯誤；B．Cu絲插入溶液反應(yīng)的離子方程式為：，故B錯誤；C．向溶液中滴加氨水的離子方程式為：，故C錯誤；D．溶液敞口放置在空氣中被氧氣氧化為Fe3+，離子方程式為：，故D正確；故選D?！敬鸢浮緿考點4、考查二、三價鐵鹽的檢驗例4．（2023春·福建福州·高一福建省福州第七中學(xué)?？计谀┮阎孩倬G茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亞鐵溶液為無色，鞣酸鐵溶液為藍(lán)黑色。根據(jù)如圖所示的實驗流程分析，下列敘述錯誤的是

A．綠茶葉水與硫酸亞鐵反應(yīng)生成的鞣酸亞鐵易被氧