2014届高三化学名师点拨金榜专题课件全案：金属元素单质及其重要化合物.pptVIP

金属及其化合物性质探究 【典例】已知①硝酸具有强氧化性,能氧化+2价铁,例如,3FeO+10HNO3====3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O　3Fe3O4+28HNO3====9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O ②酸性高锰酸钾溶液能氧化+2价铁,离子方程式为5Fe2++Mn (紫红色)+8H+====Mn2+(无色)+5Fe3++4H2O 某种催化剂为铁的氧化物,化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究:将适量稀硝酸加入少许样品中,加热溶解;取少许溶液,滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。 (1)请指出该结论是否正确并说明理由? 　。 (2)请完成对铁元素价态的探究: 限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹、3 mol·L-1H2SO4、3% H2O2、6 mol·L-1HNO3、0.01 mol·L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1KI、20% KSCN、蒸馏水。 ①提出合理假设 假设1:　 ; 假设2:　 ; 假设3:　 。 ②设计实验方案证明你的假设。 ③实验过程 根据②的实验方案,进行实验。请按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。 …… 步骤3 步骤2 步骤1 预期现象与结论 实验操作 【解析】铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁,其中 氧化铁含有+3价铁,氧化亚铁含+2价铁,而四氧化三铁含+2、+3 价铁。所以按照以上三个角度进行假设。+2价铁离子具有还原 性,能被氧化剂如硝酸、酸性高锰酸钾溶液氧化成+3价铁。 检验铁的氧化物中铁元素价态,先要将氧化物溶于非氧化性酸 (如稀硫酸、稀盐酸)转化成同价态的离子。+3价铁离子存在 时,检验+2价铁离子,要考虑+3价铁离子的干扰,利用其还原性 检验,如酸性高锰酸钾溶液为紫红色,铁离子为浅黄色,不会覆 盖紫红色,但是,用高锰酸钾溶液检验亚铁离子时,高锰酸钾能 氧化Cl-,Cl-对实验有干扰。综上所述,只能选稀硫酸溶解铁的氧化物。值得注意的是,铁盐溶液呈黄色,能覆盖浅绿色的亚铁盐溶液,所以,铁的氧化物溶于稀硫酸,溶液呈黄色,说明铁离子一定存在,亚铁离子可能存在。中学阶段用KSCN溶液检验铁离子,现象明显且灵敏。根据题目对试剂的限制,没有提供淀粉溶液,如果用KI溶液检验铁离子,生成I2溶于水呈黄色,与铁离子的溶液颜色相近,无法区别。所以,不能用KI溶液检验溶液中是否含铁离子(可以用KI-淀粉溶液检验铁离子:溶液变蓝色,说明含铁离子)。检验离子要考虑:干扰因素和灵敏程度(现象明显程度)。 答案:(1)该结论不正确。稀硝酸有强氧化性,若该铁的价态为+2价,则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变红色 (2)①假设1:催化剂中铁元素的价态为+3价 假设2:催化剂中铁元素的价态为+2价 假设3:催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价 ③实验过程 溶液呈黄绿色,说明溶液中含Fe2+或Fe3+ 将适量稀硫酸加入已装有少许样品的试管中,加热溶解 步骤 1 预期现象与结论 实验操作 若溶液变为红色,则说明催化剂中铁元素的价态含+3价;若溶液无明显变化,则说明催化剂中铁元素的价态不含+3价 另取少量溶液,滴加KSCN溶液 步骤 3 若高锰酸钾溶液的紫红色褪去或颜色变浅,则说明催化剂中铁元素的价态含+2价;若不褪色,则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价 取少量溶液,滴加酸性高锰酸钾溶液 步骤 2 预期现象与结论 实验操作 【易错警示】　　检验Fe2+、Fe3+的注意事项 (1)含Fe3+的溶液浓度很小时,一般用显色反应法检验Fe3+的存 在。 (2)检验Fe2+、Fe3+混合溶液时,须将样液分成两份,一份用酸化 的KMnO4溶液检验Fe2+,另一份用KSCN溶液检验Fe3+。 (3)检验Fe2+时,不能用盐酸酸化的KMnO4溶液,因 可氧化 Cl-而褪色。 【变式训练】已知某混合金属粉末,除铝外还含有铁、铜中的 一种或两种,所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究 该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。 仅限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、 滴管、药匙;1 mol·L-1硫酸、2 mol·L-1硝酸、2 mol·L-1 NaOH溶液、20% KSCN溶液。完成以下实验探究过程: (1)提出假设: 假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有　　　　元素; 假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有　　　　元素; 假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有铁、