人教版高中化学必修第一册第3章铁金属材料第1节第2课时铁盐和亚铁盐课件

第三章第一节第二课时铁盐和亚铁盐知识点一Fe3+与Fe2+的检验

知识点二Fe3+与Fe2+的性质与转化目录索引

素养目标学习要点1.从物质类别和元素价态的视角认识铁盐和亚铁盐的转化关系,并能利用离子反应、氧化还原反应等概念对转化中的相关反应进行分类和分析说明,培养宏观辨识与微观探析的学科素养。2.通过对铁盐和亚铁盐性质的实验探究,加深对Fe2+、Fe3+性质的认识,掌握Fe2+、Fe3+的检验方法,培养科学探究与创新意识的学科素养。3.能认识铁及其化合物是可以转化的,知道它们的转化需要一定的条件,培养变化观念与平衡思想的学科素养。两种方法:Fe2+、Fe3+的两种常用检验方法——KSCN溶液法、强碱法两种性质:Fe2+的还原性、Fe3+的氧化性铁三角:Fe、Fe2+、Fe3+的转化知识点一Fe3+与Fe2+的检验

基础落实•必备知识全过关探究Fe3+、Fe2+的检验——实验3-2离子Fe3+Fe2+实验操作实验现象溶液变成

开始无明显现象,滴加新制氯水后溶液变成

色

红色

红

离子Fe3+Fe2+离子方程式Fe3++3SCN-══Fe(SCN)3

可溶性的物质

,Fe3++3SCN-══Fe(SCN)3

结论Fe3+遇SCN-显

,可利用此现象检验Fe3+的存在

可用

的方法检验Fe2+的存在

2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-红色

先加KSCN溶液再加新制氯水

特别提醒Fe3+和Fe2+的检验(1)向含Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,溶液发生颜色变化,并非生成沉淀。(2)检验待测液中是否含有Fe2+的注意事项。①要先加入KSCN溶液,再滴加氯水,试剂加入顺序不能颠倒;②氯水可用H2O2溶液代替。不能用酸性KMnO4溶液代替,原因:酸性KMnO4溶液本身显紫红色,对Fe(SCN)3的红色有干扰;酸性KMnO4溶液能氧化KSCN,溶液不变红色,不能证明含有Fe2+。重难突破•能力素养全提升探究角度1单一溶液中Fe3+和Fe2+的检验例1(2024·天津河西区高一检测)下列有关Fe2+及Fe3+的检验方法合理的是(

)A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+B.向某溶液中通入Cl2,然后加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液,得到红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液,得到白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+C解析

Fe3+与KSCN溶液作用的离子方程式为Fe3++3SCN-══Fe(SCN)3(红色),而Fe2+与KSCN溶液不反应,如果该溶液既含Fe3+,又含Fe2+,滴加KSCN溶液后溶液呈红色,证明含有Fe3+而不能证明不含Fe2+,故A错误。若原溶液中含Fe2+,通入Cl2,Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,滴加KSCN溶液后显红色;若原溶液中不含Fe2+,含有Fe3+,通入Cl2,加入KSCN溶液同样可以变为红色,故B错误。加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+,故C正确。氢氧化镁为白色沉淀,能被红褐色沉淀掩盖,无法确定,故D错误。图解要点

解答有关离子检验类试题的思维流程

[对点训练1](2024·广西南宁高一检测)化学老师在课堂上演示了一个“血手印”魔术。预先在手上喷上KSCN溶液,然后印在白纸上晾干。用某溶液喷洒白纸,白纸立刻出现红色手印,该溶液不可能是(

)A.FeSO4溶液B.Fe2(SO4)3溶液C.FeCl2与FeCl3的混合溶液D.FeCl3溶液A解析

Fe3+与SCN-结合生成红色的Fe(SCN)3。

归纳总结

Fe2+、Fe3+的检验方法1.用KSCN溶液和氯水检验2.用NaOH溶液检验

探究角度2Fe3+和Fe2+的混合溶液的检验例2选择合适的试剂完成甲、乙两组实验。甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是(

)选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液B解析

甲组,在Fe3+存在的条件下检验Fe2+,要排除Fe3+的干扰。所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2+发生有明显现象的反应;二是与Fe3+不反应。溴水符合条件,实验现象是溴水颜色变浅,酸性KMnO4溶液也符合条件,实验现象是溶液紫红色变浅。乙组,在Fe2+存在的条件下检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+即可,Fe2+不会造成干扰。【变式设问】某化学小组检验铁的氧化物中是否有+2价铁时,设计思路:少量固体

溶液

紫色褪去。其中一位同学认为可以将步骤a中的稀硫酸换为稀盐酸,是否可以?提示

不可以。步骤a中不能选用盐酸,原因是酸性KMnO4溶液可以氧化HCl。[对点训练2]缺铁会使部分花卉叶片发黄,通常用FeSO4给植物补充铁元素。但FeSO4受潮后会变为Fe2(SO4)3无法使用。下列关于上述两种物质中所含Fe2+和Fe3+的叙述,错误的是(

)A.只含Fe2+的盐溶液为浅绿色B.只含Fe3+的盐溶液为棕黄色C.受潮后固体溶于水,加入KSCN溶液和氯水,溶液变红可证明FeSO4未全部变质D.向含Fe3+的溶液中滴入含SCN-的溶液,溶液变红色C解析

受潮后固体溶于水,溶液中含有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液即变红,故无法证明Fe2+是否存在。归纳总结

含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验

知识点二Fe3+与Fe2+的性质与转化基础落实•必备知识全过关1.Fe3+与Fe2+的性质及相互转化——实验3-3(1)上述实验操作的现象为溶液由棕黄色变为

→溶液__________

→溶液变成

。

可用于除去FeCl3溶液中的FeCl2

(2)反应的离子方程式依次为2Fe3++Fe══3Fe2+,

,Fe3++3SCN-══Fe(SCN)3。

浅绿色无明显变化红色2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-2.利用覆铜板制作图案

实验原理利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,将覆铜板上不需要的铜腐蚀实验操作

取一小块覆铜板,用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案,然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后,取出覆铜板并用水清洗干净实验现象

处没有被腐蚀,洗净后板上留下设计的图案

反应方程式

不是置换反应

化学方程式:

;

离子方程式:

实验结论铜可被FeCl3溶液腐蚀,利用了FeCl3的

性

用油性笔画出的图案

2FeCl3+Cu══2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu══2Fe2++Cu2+

氧化

辨析比较Fe3+与Fe2+的比较与转化离子Fe3+Fe2+价态+2+3性质氧化性还原性氧化性转化Fe3+

Fe2+深度思考实验室中盛FeSO4溶液的试剂瓶中,通常加些铁屑或铁钉,这是为什么?教材拓展教材中描述“亚铁盐在较强的氧化剂作用下会被氧化成铁盐”,除去FeCl3溶液中的FeCl2的最佳方法是什么?提示

Fe2+具有较强的还原性,易被氧化而变质,因此向盛有FeSO4溶液的试剂瓶中加铁屑、铁钉可将溶液中的Fe3+转化成Fe2+,离子方程式为2Fe3++Fe══3Fe2+。提示

向FeCl3溶液中加入稍过量的氯水(或H2O2溶液),振荡。

重难突破•能力素养全提升探究角度1Fe3+与Fe2+的性质例1(2024·辽宁沈阳高一检测)已知下述三个实验均能发生化学反应:①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断错误的是(

)A.实验①中铁钉只做还原剂B.实验②中发生了氧化还原反应C.实验③中发生的是置换反应D.上述实验证明氧化性:Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+C解析

由于铁比铜活泼,所以实验①中发生反应Fe+Cu2+══Fe2++Cu,铁做还原剂置换出铜,A正确;实验②中氯水中的Cl2具有强的氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,发生氧化还原反应:2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-,B正确;由于Fe3+具有较强的氧化性,能把铜氧化为Cu2+,而自身被还原为Fe2+,化学方程式为Cu+2Fe3+══2Fe2++Cu2+,故发生的不是置换反应,C错误;实验①能够说明Cu2+的氧化性强于Fe2+,实验②能够说明Cl2的氧化性强于Fe3+,实验③能够说明Fe3+的氧化性强于Cu2+,所以氧化性强弱顺序为Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+,D正确。【变式设问】(1)实验③加入少量铜丝后溶液中的溶质是什么?(2)实验②能否用于除去硫酸铁中的硫酸亚铁?提示

FeCl2、FeCl3、CuCl2。当铜丝少量时,只有部分FeCl3反应。

提示

不能。会引入杂质FeCl3。

[对点训练1](教材改编题)刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为Cu+2Fe3+══2Fe2++Cu2+。根据该反应判断下列说法不正确的是(

)A.铜是还原剂B.Fe3+具有氧化性C.该反应显示了Fe3+的强还原性D.该反应属于离子反应C解析

该反应中铜元素化合价升高,被氧化,Cu为还原剂;铁元素化合价降低,被还原,Fe3+为氧化剂;该反应显示了Fe3+的氧化性;该反应为离子反应。归纳总结

Fe2+、Fe3+的性质(1)Fe2+既有氧化性又有还原性(2)Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为Fe2+或Fe探究角度2铁及其化合物的转化及应用例2(2024·福建福州模拟)部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是(

)A.a可与e反应生成bB.b既可被氧化,也可被还原C.为检验e溶液中是否混有b,可以先加KSCN溶液,再加H2O2溶液,观察是否有红色出现D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系C解析

a为铁单质,b为亚铁盐,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,e为铁盐。根据化合价的变化规律,铁单质和铁盐可以发生反应生成亚铁盐:Fe+2Fe3+══3Fe2+,A正确;b含有Fe2+,为中间价态,既可被氧化,又可被还原,B正确;检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+,若先加入KSCN溶液,溶液变成红色,无法证明Fe2+的存在,C错误;根据化合价的变化规律,可以存在【变式设问】(1)a能否通过化合反应分别得到b、e?若能,写出化学方程式。(2)上述物质中既有氧化性又有还原性的物质为

。

提示

能。2FeCl3+Fe══3FeCl2、3Cl2+2Fe2FeCl3。

提示

亚铁盐、Fe(OH)2。

[对点训练2](教材改编题)以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是(

)A.Fe→FeCl3 B.Fe→FeCl2C.Fe2O3→Fe(OH)3 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3C解析

铁和氯气反应生成氯化铁,能通过化合反应一步实现,A不符合题意;铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,故能一步化合实现,B不符合题意;氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁,故不能一步化合得到,C符合题意;氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,能通过化合反应一步实现,D不符合题意。归纳总结

1.铁及其化合物的“价—类”二维图

(1)横向变化体现了同价态不同类别物质(氧化物、碱、盐)之间的转化。(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化,主要体现物质的氧化性或还原性。(3)斜向变化体现不同价态、不同类别物质之间的转化,主要体现物质的氧化性和还原性。2.含铁物质的分离与除杂

主要物质杂质除杂方法Fe2+Fe3+加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或通入Cl2Fe2+Cu2+加过量铁粉后过滤学以致用•随堂检测全达标题组1Fe3+和Fe2+的检验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KMnO4(H+)溶液③加入少量KSCN溶液A.①③ B.③② C.③① D.①②③C解析

先加入少量KSCN溶液,若无明显变化,证明无Fe3+,然后加入足量氯水,若出现红色,说明有Fe2+。2.可检验

溶液中是否含FeSO4的试剂是(

)A.KSCN溶液 B.氯水C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液D解析

KSCN溶液可检验铁离子,不能检验Fe2(SO4)3溶液中是否含FeSO4,A错误;氯水与FeSO4反应生成Fe2(SO4)3,颜色变化不明显,不能检验亚铁离子,B错误;硫酸铁与NaOH反应生成红褐色沉淀会覆盖硫酸亚铁与NaOH反应产生的白色沉淀,不能检验亚铁离子,C错误;FeSO4可使酸性高锰酸钾溶液褪色而硫酸铁不行,可检验硫酸铁溶液中是否含亚铁离子,D正确。题组2Fe3+和Fe2+的性质及转化3.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是(

)A.苹果汁中含有Na+ B.苹果汁中含有Cu2+C.苹果汁中含有OH- D.苹果汁中含有Fe2+D解析

现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是苹果汁中的Fe2+被氧气氧化变成了Fe3+。4.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的(

)A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉C解析

铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁,将硫酸铜转化为单质铜,然后过滤即可提纯硫酸亚铁,锌、镁、铝都有可能将亚铁离子置换成铁,还会引入新的杂质锌离子、镁离子、铝离子等。题组3Fe3+和Fe2+的综合考查5.(2024·云南红河模拟)FeCl2溶液含有少量FeCl3杂质,除杂试剂和检验杂质是否除尽的试剂分别为(

)A.NaOH溶液、铁粉 B.铁粉、KSCN溶液C.氯气、NaOH溶液 D.氯气、KMnO4溶液B解析

NaOH溶液与氯化亚铁、氯化铁都要反应,无法除杂,故A不符合题意;铁粉与氯化铁反应生成氯化亚铁,可以除杂,KSCN溶液与铁离子反应显红色,可检验铁离子是否除尽,故B符合题意;氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,将主要物质反应了,故C不符合题意;氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,将主要物质反应了,KMnO4溶液能与亚铁离子反应,无法检验铁离子是否除尽,故D不符合题意。6.(教材改编题)铁是人类较早使用的金属之一,运用铁及其化合物的知识,完成下列空白。(1)Fe