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实验活动2　铁及其化合物的性质
学习目标
1.通过宏观实验现象辨识铁单质、铁盐和亚铁盐的性质。
2.应用氧化还原反应知识,基于实验证据建构以铁为例的变价元素的物质间的转化关系。
自主学习
1.实验目的
(1)?
　。?
(2)?
　。?
(3)?
　。?
2.实验原理
(1)铁单质中铁元素的价态是　　　　,属于　　　　价,从氧化还原反应原理分析,应该只有　　　　　　性,能与硫酸铜溶液反应,写出反应的离子方程式,并用“双线桥”法表示出电子的转移情况。?
(2)氯化铁中铁元素的价态是　　　　,属于　　　　价,从氧化还原反应原理分析,应该只有　　　　　　性,KI中的碘元素的价态是　　　　,属于　　　　价,从氧化还原反应原理分析,应该只有　　　　　　性。写出氯化铁溶液与铜、KI反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　。若有碘产生,可以选择　　　　　检验,现象是　　　　　　。?
(3)氯化亚铁中铁元素的价态是　　　　,属于　　　　价,从氧化还原反应原理分析,应该有　　　　　　　　性,写出氯化亚铁与锌反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。氯水具有强氧化性,写出氯水与氯化亚铁反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　。高锰酸钾酸性溶液是常见的强氧化剂,写出高锰酸钾酸性溶液与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)已知铁离子遇KSCN溶液会变红,如何检验反应中产生的Fe3+?如何证明Fe3+已完全反应?
3.实验用品
(1)仪器:试管、胶头滴管。
(2)药品:硫酸铜溶液、氯化铁稀溶液、氯化亚铁溶液、硫酸亚铁溶液、高锰酸钾酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。
4.实验步骤:
铁及其化合物的性质,选择合适试剂,设计实验证明铁及其化合物的相关性质。
(1)铁单质的还原性
①试剂:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②步骤:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
③现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
④离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)铁盐的氧化性
①试剂:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②步骤:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
③现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
④离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)亚铁盐的氧化性和还原性
①亚铁盐的氧化性
a.试剂:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
b.步骤:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
c.现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
d.离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②亚铁盐的还原性
a.试剂:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
b.步骤:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
c.现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
d.离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
【问题和讨论】
1.以铁屑为原料,如何制备硫酸亚铁晶体?
2.如何检验制备的硫酸亚铁是否变质?
参考答案
　　自主学习
1.(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
2.(1)0　最低　还原
(2)+3价　最高　氧化　-1价　最低　还原　2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+　2Fe3++2I-2Fe2++I2
淀粉溶液　溶液变蓝
(3)+2价　中间　氧化性、还原　Fe2++ZnFe+Zn2+　2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-　5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O
(4)①取反应后的溶液少许于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红,则证明产生了Fe3+。
②取反应后的溶液少许于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液不变红,则证明Fe3+已完全反应。
4.(1)①铁丝、硫酸铜溶液
②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,观察现象并加以解释
③铁丝的表面析出红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色
④Fe+Cu2+Fe2++Cu
(2)①氯化铁稀溶液、KI溶液、淀粉溶液
②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(或取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)
③溶液变成蓝色(或铜片溶解,溶液的颜色由黄色变为蓝色)
④2Fe3++2I-2Fe2++I2(或2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+)
(3)①a.锌片、氯化亚铁溶液
b.取3 mL FeCl2溶液加入试管中,加入几小块锌片,振荡,过一会儿观察现象
c.锌片表面有黑色固体析出
d.Zn+Fe2+Zn2++Fe
②a.KMnO4酸性溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液
b.在一支试管中加入少量KMnO4酸性溶液,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
c.溶液紫色褪去时,滴加KSCN溶液后,溶液变红
d.5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
[问题和讨论]
1.废铁屑→酸浸→结晶(蒸发浓缩、降温结晶)→过滤→硫酸亚铁晶体。
2.取少量制备的晶体,溶于水后滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化,如果溶液变红,则说明变质。

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