人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质学案设计

这是一份人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质学案设计，共3页。学案主要包含了实验现象，实验结论及分析等内容，欢迎下载使用。

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。
器材：试管、胶头滴管
试剂：CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4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
1．铁及其化合物的性质
(1)铁单质的还原性
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。
【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)铁盐的氧化性
①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。
【实验现象】：铜片被溶解，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＋。
离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
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。
【实验现象】：加入KI溶液后，溶液变为棕黄色。滴加淀粉溶液后，溶液变为蓝色。
【实验结论及分析】：Fe3＋具有较强的氧化性，能将I－氧化为单质碘。
离子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
(3)亚铁盐的氧化性和还原性
①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。
【实验现象】：溶液由浅绿色逐渐变为无色。
【实验结论及分析】：Fe2＋具有氧化性，能将Zn氧化为Zn2＋。
离子方程式：Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe。
②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。
【实验现象】：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Fe2＋。
离子方程式：5Fe2＋＋MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。
2．铁离子的检验
(1)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。
【实验现象】：溶液变为红色。
【实验结论及分析】：铁盐会和KSCN反应，生成红色物质。
离子方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。
(2)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】：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】：FeCl3与加入的铁粉，生成了FeCl2，溶液中不再存在Fe3＋。
离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
3．以铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体
实验步骤：
(1)将铁屑放入烧杯中，加入适量饱和碳酸钠溶液，微热，除去铁屑表面的油污。
(2)把铁屑用水洗净，将过量铁屑加入盛有稀硫酸的烧杯中充分反应(水浴加热50～80℃)，得到硫酸亚铁溶液(底部有多余铁屑)。
(3)将所得混合物趁热过滤，除去多余铁粉，滤液冷却结晶，再过滤即可得到硫酸亚铁晶体。
化学方程式：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。
某同学利用如图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究铁及其化合物的部分性质。请回答下列问题：
(1)硬质试管中发生反应的化学方程式为________________________。
(2)该同学为确定反应后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：
①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明硬质试管的固体物质中一定有______________，可能有__________；若溶液未变红色，则说明硬质试管中固体物质的成分是______________________。
(3)该同学按(2)中所述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，原因是______________________________________(用离子方程式表示)。
【解析】(1)铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气，装置中湿棉花的作用是提供水蒸气，发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(△)) Fe3O4＋4H2；
(2)KSCN溶液变红色，说明有三价铁离子，说明硬质试管中固体一定有Fe3O4，可能有Fe；KSCN溶液未变红色，说明无三价铁离子，一定有Fe3O4和Fe；
(3)铁单质能将三价铁离子还原成二价铁离子，离子方程式，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
答案：(1)3Fe＋4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(△)) Fe3O4＋4H2
(2)Fe3O4 Fe Fe3O4和Fe
(3)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋