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铁金属材料第三章[实验名称]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。[实验仪器]、。[实验药品]CuSO4溶液、FeCl3稀溶液，FeCl2溶液、FeSO4溶液、酸性溶液、溶液、溶液、溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。[实验步骤]实验步骤现象解释(用方程式表示)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2mLCuSO4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。铁丝上附着红色物质Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，Cu为红色物质实验步骤现象解释(用方程式表示)(2)铁盐的氧化性①取3mLFeCl3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。铜片逐渐溶解，溶液由黄色变为蓝绿色Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2②在一支盛有3mL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。溶液由黄色变为棕褐色，加入淀粉后显蓝色2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，I2单质遇淀粉变蓝实验步骤现象解释(用方程式表示)(3)亚铁盐的氧化性和还原性①取3mLFeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察现象。Zn片形状发生变化，溶液颜色变浅Zn＋FeSO4===ZnSO4＋Fe②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。当滴加KSCN后，溶液出现血红色5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2OFe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3实验步骤现象解释(用方程式表示)2.铁离子的检验(1)在一支试管中加入2mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后再滴加几滴KSCN溶液，观察现象。溶液变为血红色FeCl3＋3KSCN===3KCl＋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。无血红色出现Fe＋2FeCl3===3FeCl2，Fe2＋与KSCN混合无现象[问题和讨论]以铁屑为原料，如何制备硫酸亚铁晶体？[答案]Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，铁粉要稍过量，防止Fe2＋被氧化为Fe3＋。[练习一]在盛有2mL氯化铁溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后滴入几滴硫氰化钾溶液5mL，观察到的现象是________，反应的离子方程式为________________；把上层清液倒入另一试管，再加入几滴氯水，又观察到的现象是________，反应的离子方程式是______________________。[解析]铁粉与氯化铁反应生成氯化亚铁，Fe2＋与硫氰化钾溶液无明显现象；上层清液倒入另一试管，再加入几滴氯水，Fe2＋被氧化成Fe3＋，Fe3＋与硫氰化钾溶液反应生成红色物质，观察到溶液变为红色。[答案]溶液无明显现象2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋溶液出现红色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－[练习二]三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校化学实验小组试图通过实验来探究某红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物。探究过程如下：【查阅资料】Cu2O能溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。【提出假设】假设1：红色粉末是Fe2O3；假设2：红色粉末是Cu2O；假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。【设计实验】取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN溶液。(1)若假设1成立，则实验现象是____________。(2)若滴加KSCN溶液后不变血红色，则证明原固体粉末中一定不含Fe2O3。你认为这种说法________(填“合理”或“不合理”)，理由是(不需写出反应方程式)_______________。【探究延伸】经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。(3)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg(ba)，则混合物中Cu2O的质量分数为________。[解析](1)Fe3＋与SCN－反应使溶液显血红色。(2)不合理，若红色粉末是二者的混合物，因Cu2O与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4，Cu可将Fe3＋还原为Fe2＋，Fe2＋不能与SCN－反应使溶液显血红色。(3)加热时只发生反应2Cu2O＋O2=====△4CuO，所以增加的质量(b－a)g为参加反应的O2的质量，依据化学方程式可求出ag混合物中含有Cu2O的质量为9(b－a)g。[答案](1)溶液变为血红色，且无固体残留(2)不合理若原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物，加入稀硫酸，Cu2O与稀硫酸反应产生的Cu能与Fe3＋反应，若Fe3＋完全转变为Fe2＋，滴加KSCN溶液，则溶液不变血红色(3)9b－aa×100%