高中化学第三章铁金属材料第一节第2课时铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐课件新人教版化学必修第一册-2

第一节铁及其化合物第三章铁金属材料

第2课时铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐(含实验活动2铁及其化合物的性质)课程解读1．Fe2＋和Fe3＋的检验2．Fe2＋与Fe3＋的转化1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量铁粉。(

)(2)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性。(

)(3)氨水和NaOH溶液均可以使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀。(

)(4)Fe(OH)2在空气中充分加热时，可分解为FeO和H2O。(

)(5)向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中不含Fe2＋。(

)√×√××2．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是(

)A．含Fe2＋的水溶液呈浅绿色B．含Fe3＋的水溶液呈棕黄色C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性D．向含Fe3＋的溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉

淀

【解析】向含Fe3＋的溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可

溶性物质，不是红色沉淀D3．(1)Fe(OH)3在空气中灼烧得到Fe2O3固体，Fe(OH)2在空气中灼烧能得到FeO固体吗？(2)补铁片剂(含硫酸亚铁)除去薄膜衣为什么会显暗黄色？维生素C与该药物同服，有利于本品吸收的原因是什么？(3)为什么在配制FeSO4溶液时，通常还要往溶液中加入铁钉或铁粉？如何除去FeCl3溶液中的Fe2＋？(2)补铁片剂中的Fe2＋具有强的还原性，除去薄膜衣后Fe2＋被空气中的氧气氧化为Fe3＋，使补铁剂显暗黄色。维生素C的还原性比Fe2＋强，可以防止Fe2＋被氧化。(3)Fe2＋易被氧化为Fe3＋，加入铁粉或铁钉发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，使FeSO4溶液不发生变质。可加入双氧水除去FeCl3溶液中的Fe2＋，发生反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。1．氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，实验室在制备Fe(OH)2时，要注意隔绝空气。常采取以下措施：(1)用新配制的含Fe2＋的溶液，并加入铁粉，防止Fe2＋被氧化为Fe3＋。(2)为除去NaOH溶液中溶解的O2，可将溶液加热煮沸。(3)滴管末端插入试管内液面以下。(4)可在反应液面上用植物油或者苯等进行液封。2．制备Fe(OH)2的两种方法例题如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol·L－1的稀硫酸，其他试剂任选。请回答下列问题：(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液，A装置中应预先加入的试剂是_________，A装置中发生反应的离子方程式是_________________________。(2)实验开始时应先将弹簧夹a________(填“打开”或“关闭”)。铁屑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑打开(3)简述制取Fe(OH)2的操作过程：_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)实验完毕，拔去B装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时B装置中发生反应的化学方程式为___________________________________。(5)如图所示，装置____________(填序号)能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。A装置中反应一段时间后，关闭弹簧夹a，A中继续反应生成的氢气将FeSO4溶液压入B装置中与NaOH溶液进行反应生成Fe(OH)24Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3①②④【解析】(1)题图中A装置的作用是产生H2，利用H2赶走整个装置中的空气，降低Fe2＋被氧化的速率，以便能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，故A装置中应预先加入的试剂为铁屑，发生的离子反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。(2)实验开始时打开弹簧夹a，A装置中产生的H2沿导管进入B装置，赶走装置中的空气。(3)A装置中反应一段时间后，关闭弹簧夹a，气体不能逸出，A装置中的压强增大，液体通过导管进入B装置，FeSO4溶液与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2白色沉淀。(4)实验完毕，拔去B装置的橡胶塞，空气进入B装置，O2与Fe(OH)2发生反应，使Fe(OH)2白色沉淀转化为Fe(OH)3红褐色沉淀。(5)①装置用H2SO4与Fe反应产生的H2赶出装置中的空气；②装置与①装置原理相似，只是在两支试管中进行；③装置没有隔绝空气；④装置中胶头滴管插入液面以下，且有苯在上层隔离空气。故①②④装置都能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。1．在稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量NaOH溶液，放置片刻，从反应体系中观察到颜色的变化是(

)A．无色→灰绿色→红褐色B．灰绿色→红褐色→蓝灰色→红棕色C．无色→白色→浅绿色→灰绿色→红褐色D．无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色D【解析】硫酸溶液是无色的；加入铁粉生成FeSO4，呈浅绿色；再加入NaOH溶液，与FeSO4反应生成Fe(OH)2白色沉淀；放置片刻后Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，逐渐变成灰绿色，最后成为红褐色沉淀。2．在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2。回答下列问题：(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________________。(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是_______________。(3)为了制得白色的Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子，打开止水夹后的实验步骤是____________________________________________________________________。稀硫酸、铁屑NaOH溶液

检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，

再夹紧止水夹(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________________________。试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入1．Fe3＋、Fe2＋的检验方法2．检验Fe2＋的注意事项(1)只含Fe2＋的溶液

检验Fe2＋加入试剂的顺序：①加KSCN溶液前，防止加入氧化性物质，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NO－3(H＋)等。②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因是酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能确定是否含Fe2＋。(2)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液①Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋。②Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能滴加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。(3)检验铁的氧化物中是否含有＋2价铁时，正确的思路为少量固体

溶液

紫红色褪去。

①步骤a中，不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。②步骤b中，不能选用稀硝酸，原因是稀硝酸可以将Fe2＋氧化为Fe3＋而无明显现象。例1要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作的最佳顺序为(

)①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A．①③

B．③②C．③① D．①②③

【解析】先加入少量KSCN溶液，若不变红色，证明无Fe3＋，然后加足量的氯水，若出现红色，说明有Fe2＋存在。Fe2＋不能使足量酸性KMnO4溶液褪色，不能证明Fe2＋的存在。C1．Fe→Fe2＋或Fe3＋(1)与弱氧化剂反应生成Fe2＋与S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化剂反应生成Fe2＋，如Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)与强氧化剂反应生成Fe3＋与Cl2、HNO3等强氧化剂反应生成Fe3＋，如2Fe＋3Cl22FeCl3。2．Fe2＋→Fe或Fe3＋(1)与强氧化剂反应生成Fe3＋与Cl2、HNO3等强氧化剂反应生成Fe3＋，如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(2)与强还原剂反应生成Fe与C、Al、Zn、CO等强还原剂反应生成Fe，如Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。3．Fe3＋→Fe或Fe2＋(1)与C、Al、CO等强还原剂反应生成Fe，如3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe。(2)与Fe、Cu、I－等弱还原剂反应生成Fe2＋，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。4．应用(1)常见含铁混合物的分离、提纯(2)印刷电路板

根据工业上制作印刷电路板的原理，我们可以利用覆铜板制

作所需要的图案。

将印刷电路板浸入FeCl3溶液，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。例2已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。(1)写出A、C、F、G的化学式：A.______；C.__________；F.___________；G._________。(2)检验D中阳离子的方法为_____________________________FeFeCl2Fe(OH)3Fe2O3取D溶液少许于试管中，加入__________________________________________。(3)保存C溶液时要加固体A的原因是____________________。(4)写出下列转化的离子方程式：

①D→C：__________________________。

②C→D：_______________________________。(5)写出E→F的化学方程式：____________________________________。

【解析】根据F是红褐色沉淀知，F是Fe(OH)3，从而推知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，G为Fe2O3X为H2。几滴KSCN溶液，若溶液变红色，证明含Fe3＋防止Fe2＋被O2氧化2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)31．甲同学认为X中除含有Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，应选用(

)A．KSCN溶液和氯水 B．铁粉和KSCN溶液C．浓氨水 D．酸性KMnO4溶液【解析】亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色。D2．要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的方法是(

)A．滴入KSCN溶液 B．通入氯气C．加入适量铜粉并过滤 D．加入适量铁粉并过滤【解析】KSCN溶液只能检验Fe3＋的存在，A错误；通入氯气能将FeCl2氧化为FeCl3，B错误；加入铜粉发生反应：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，引入新杂质Cu2＋，C错误；加入铁粉发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，过滤除去剩余铁粉，得到纯净的FeCl2溶液，D正确。D3．某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知Fe2＋能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在另一支试管中滴入KSCN溶液。(1)请你填写该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：①若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是___________________。补铁药没有变质②若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色，滴入KSCN溶液后变红，结论是_____________________。③若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液后变红，结论是_________________。(2)能不能将酸性高锰酸钾溶液和KSCN溶液滴入同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。补铁药完全变质补铁药部分变质

不能，原因是酸性高锰酸钾溶液呈紫红色，对观察Fe(SCN)3红色有干扰，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe2＋的检验【解析】(1)加入酸性高锰酸钾溶液若褪色则说明含有Fe2＋，而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3＋。①根据实验现象分析，酸性高锰酸钾溶液褪色，说明有Fe2＋；KSCN溶液不变红，说明没有Fe3＋；从而确定药品没有被氧化。②根据实验现象分析，酸性高锰酸钾溶液不褪色，说明没有Fe2＋；KSCN溶液变红，说明有Fe3＋；从而确定药品完全被氧化。③根据实验现象分析，酸性高锰酸钾溶液褪色，说明有Fe2＋；KSCN溶液变红，说明有Fe3＋；从而确定药品部分被氧化。4．如图是几种物质之间的相互转化关系：(1)C的化学式：_________，F的化学式：____________。(2)写出由E转变成F的化学方程式：______________________________________。(3)常用________________检验G中的阳离子，其现象为KOHFe(OH)34Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3KSCN溶液___________________________。【解析】由突破口“透过蓝色钴玻璃观察，焰色呈紫色”，推知D溶液为KCl溶液，H为AgCl，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为FeCl3，然后根据图中物质间的转化关系，推知A为Fe，B为FeCl2，C为KOH。棕黄色溶液变为红色溶液1．下列除去括号中杂质的方法不正确的是(

)A．FeCl3溶液(FeCl2)：通入适量Cl2B．CO2(HCl气体)：通过饱和NaHCO3溶液后干燥C．FeCl2溶液(FeCl3)：加过量铜粉后过滤D．Cl2(HCl气体)：通过饱和NaCl溶液后干燥C【解析】氯气可以和氯化亚铁反应生成氯化铁，不会引入新的杂质，A正确；HCl可以和NaHCO3反应生成CO2，CO2不和饱和碳酸氢钠溶液反应，B正确；铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，引入了新的杂质，C错误；HCl气体可以溶解在饱和NaCl溶液中，且饱和NaCl溶液中含有较高浓度的Cl－，可以降低Cl2的溶解度，D正确。2．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了使生成的产物不易被氧化，下列说法不正确的是(

)A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B．可在FeCl2溶液的表面加一层苯，以隔绝空气C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入

试管内D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管C【解析】FeCl2和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保在无氧的环境里制Fe(OH)2，故A正确；在FeCl2溶液的表面加一层苯或油，以隔绝空气，防止氧气进入，故B正确；向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气中的氧气，故C错误；产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，可能使沉淀与空气接触，使沉淀易被氧化，故D正确。3．化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可

表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所

示，下列说法正确的是(

)CA．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为置换反应B．Fe3O4中铁元素的化合价为＋4价C．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C做还原

剂D．Fe(OH)2浊液露置于空气中