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实验活动2　铁及其化合物的性质
【实验目的】
1.认识铁及其化合物的重要化学性质。
2.学会铁离子的检验方法。
3.认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。
【实验用品】
试管、胶头滴管、药匙、镊子。
CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。
【实验步骤】
1.铁及其化合物的性质
(1)铁单质的还原性
实验操作 在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液,再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿取出铁丝,观察现象
实验现象 铁丝表面有红色物质析出
实验结论 及分析 Fe具有还原性,与CuSO4溶液反应置换出铜
离子方程式 Fe+Cu2+===Fe2++Cu
(2)铁的氧化性
实验 操作 取3 mL FeCl3稀溶液加入试管中,加入几小块铜片,振荡,过一会儿,观察现象 在一支盛有3 mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液,再滴加3滴KI溶液,观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液,观察现象
实验 现象 铜片被溶解,溶液变为蓝色 加入KI溶液后,溶液仍为棕黄色。滴加淀粉溶液后,溶液变为蓝色
实验 结论 及 分析 Fe3+具有氧化性,能将Cu氧化成Cu2+ Fe3+具有较强氧化性,能将I-氧化为I2
离子 方程 式 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 2Fe3++2I-===2Fe2++I2
(3)亚铁盐的氧化性和还原性
实验 操作 取3 mL FeCl2稀溶液加入试管中,加入几小块锌片,振荡,过一会儿,观察现象 在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液,然后向试管中加入少量FeSO4溶液,观察溶液的颜色变化。当溶液紫色褪去时,再滴加2滴KSCN溶液,观察现象
实验 现象 溶液由浅绿色逐渐变为无色 酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色,滴加2滴KSCN溶液后,溶液变为红色
实验 结论 及 分析 Fe2+具有氧化性,能将Zn氧化为Zn2+ Fe2+具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色并生成Fe3+
离子 方程 式 Zn+Fe2+===Zn2++Fe 5Fe2++Mn+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O、Fe3++3SCN-=== Fe(SCN)3
2.铁离子的检验
实验 操作 在一支试管中加入2 mL蒸馏水,再滴加几滴FeCl3稀溶液,然后滴加几滴KSCN溶液,观察现象 在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液,然后加入适量铁粉,轻轻振荡片刻,再滴加几滴KSCN溶液,观察现象
实验 现象 溶液变为红色 加入适量铁粉后溶液变为浅绿色。滴加几滴KSCN溶液后,溶液不变红
实验 结论 及分析 铁盐会和KSCN反应,生成红色物质 FeCl3与加入铁粉反应,生成了FeCl2,溶液中不再存在Fe3+
离子 方程式 Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 2Fe3++Fe===3Fe2+
【问题讨论】
1.根据以上的实验及所学的知识,以铁屑为原料,制备硫酸亚铁溶液时应该注意什么
提示:由于亚铁易被氧化,所以在制备过程中要保证铁屑过量。
2.若向FeCl3稀溶液中加入过量锌粉,溶液中存在的阳离子是哪种金属离子 原因是什么
提示:Zn2+,锌的活泼性比铁强,所以过量锌粉可以把Fe3+还原为铁单质,同时锌单质被氧化为锌离子。
【链接高考】
(2023·浙江1月选考·16改编)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是 (　　)
选项 实验方案 现象 结论
A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液 溶液变成红色 Fe3+与SCN-生成红色沉淀
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先与水反应得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀
【解析】选D。锌是一种化学性质比较活泼的金属元素,在空气中容易被氧化。当锌在空气中长时间暴露时,表面会形成一层薄薄的氧化锌膜,因此FeCl2溶液中加入Zn片,短时间内无明显现象,但一段时间后两者可以发生反应:FeCl2+Zn===ZnCl2+Fe,溶液由浅绿色变为无色,由方程式可知Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;溶液变成红色的原因,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3,生成的Fe(SCN)3为络合物,不是沉淀,B错误;脱氧剂样品中的Fe3+溶于盐酸后可能先与单质铁生成亚铁离子,则溶液呈绿色,不能证明脱氧剂样品中没有+3价铁,C错误;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取Fe(OH)3胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D正确。(共13张PPT)
实验活动2　铁及其化合物的性质
【实验目的】
1.认识铁及其化合物的重要化学性质。
2.学会铁离子的检验方法。
3.认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。
【实验用品】
试管、胶头滴管、药匙、镊子。
CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、_______溶液、___溶液、_____溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。
KSCN
KI
淀粉
【实验步骤】
1.铁及其化合物的性质
(1)铁单质的还原性
实验操作 在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液,再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿取出铁丝,观察现象
实验现象 _______________________
实验结论
及分析 ______________________________________
离子方程式 ___________________
铁丝表面有红色物质析出
Fe具有还原性,与CuSO4溶液反应置换出铜
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
(2)铁的氧化性
实验
操作 取3 mL FeCl3稀溶液加入试管中,加入几小块铜片,振荡,过一会儿,观察现象 在一支盛有3 mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液,再滴加3滴KI溶液,观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液,观察现象
实验
现象 __________________
_______ ______________________________
____________________________
铜片被溶解,溶液变
为蓝色
加入KI溶液后,溶液仍为棕黄色。
滴加淀粉溶液后,溶液变为蓝色
实验
结论
及分析 ______________________
___________ ________________________
________
离子
方程式 ______________________ ___________________
Fe3+具有氧化性,能将Cu
氧化成Cu2+
Fe3+具有较强氧化性,能将I-
氧化为I2
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
2Fe3++2I-===2Fe2++I2
(3)亚铁盐的氧化性和还原性
实验
操作 取3 mL FeCl2稀溶液加入试管中,加入几小块锌片,振荡,过一会儿,观察现象 在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液,然后向试管中加入少量FeSO4溶液,观察溶液的颜色变化。当溶液紫色褪去时,再滴加2滴KSCN溶液,观察现象
实验
现象 _________________
_________ _________________________________
_________________________
溶液由浅绿色逐渐
变为无色
酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色,滴加2滴
KSCN溶液后,溶液变为红色
实验
结论
及分析 _______________
_____________
_____ _________________________________
__________________________________
_________________
离子
方程式 _______________
____ ________________________________
______、Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
Fe2+具有氧化性,
能将Zn氧化为
Zn2+
Fe2+具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液
发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾溶
液褪色并生成Fe3+
Zn+Fe2+===Zn2+
+Fe
4H2O
2.铁离子的检验
实验
操作 在一支试管中加入2 mL蒸馏水,再滴加几滴FeCl3稀溶液,然后滴加几滴KSCN溶液,观察现象 在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液,然后加入适量铁粉,轻轻振荡片刻,再滴加几滴KSCN溶液,观察现象
实验
现象 _____________ _________________________
_________________________
______________
溶液变为红色
加入适量铁粉后溶液变为浅
绿色。滴加几滴KSCN溶液
后,溶液不变红
实验
结论
及分析 _____________________
___________ ______________________
______________________
_______
离子
方程式 _______________________ _________________
铁盐会和KSCN反应,生
成红色物质
FeCl3与加入铁粉反应,生
成了FeCl2,溶液中不再存
在Fe3+
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
2Fe3++Fe===3Fe2+
【问题讨论】
1.根据以上的实验及所学的知识,以铁屑为原料,制备硫酸亚铁溶液时应该注意什么
提示:由于亚铁易被氧化,所以在制备过程中要保证铁屑过量。
2.若向FeCl3稀溶液中加入过量锌粉,溶液中存在的阳离子是哪种金属离子 原因是什么
提示:Zn2+,锌的活泼性比铁强,所以过量锌粉可以把Fe3+还原为铁单质,同时锌单质被氧化为锌离子。
【链接高考】
(2023·浙江1月选考·16改编)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是(　　)
选项 实验方案 现象 结论
A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液 溶液变成红色 Fe3+与SCN-生成红色沉淀
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先与水反应得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀
√
【解析】选D。锌是一种化学性质比较活泼的金属元素,在空气中容易被氧化。当锌在空气中长时间暴露时,表面会形成一层薄薄的氧化锌膜,因此FeCl2溶液中加入Zn片,短时间内无明显现象,但一段时间后两者可以发生反应:FeCl2+Zn===ZnCl2+Fe,溶液由浅绿色变为无色,由方程式可知Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;溶液变成红色的原因,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3,生成的Fe(SCN)3为络合物,不是沉淀,B错误;脱氧剂样品中的Fe3+溶于盐酸后可能先与单质铁生成亚铁离子,则溶液呈绿色,不能证明脱氧剂样品中没有+3价铁,C错误;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取Fe(OH)3胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D正确。

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