新教材适用2024-2025学年高中化学第3章铁金属材料第1节铁及其化合物第2课时铁盐和亚铁盐学案新人教版必修第一册

第2课时铁盐和亚铁盐学习目标1．结合试验探究，驾驭Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径。2．通过试验学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法。3．了解铁盐、亚铁盐的主要性质及其在生产、生活中的应用。核心素养1．通过对“Fe、Fe3＋、Fe2＋相互转化”的学习，强化改变观念。2．通过对“Fe2＋、Fe3＋的检验”的学习，提升试验探究实力和创新意识。3．通过对“铁盐、亚铁盐”的学习，培育证据推理意识。一、铁盐和亚铁盐常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等。1．Fe3＋、Fe2＋的检验离子Fe3＋Fe2＋溶液的颜色_棕黄__色_浅绿__色试验操作试验现象溶液变成_红色__起先无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成_红色__离子方程式Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)32Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3结论Fe3＋遇SCN－显_红色__，可利用此现象检验Fe3＋的存在Fe2＋和SCN－混合无明显现象，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化成Fe3＋；可用先加_KSCN__溶液再加_新制氯水__的方法检验Fe2＋的存在2.试验探究Fe2＋、Fe3＋的性质(1)从化合价角度预料Fe2＋和Fe3＋的性质①Fe3＋——降低到_＋2__价或_0__价，具有_氧化__性。②Fe2＋—eq\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(上升到＋3价，具有还原性,降低到0价，具有氧化性))(2)试验探究试验操作试验现象加入铁粉后，溶液由_棕黄__色变为_浅绿__色，试管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液_无明显改变__向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成_红色__离子方程式2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3试验结论(ⅰ)Fe3＋具有氧化性，能被还原剂(如Fe)还原为Fe2＋(ⅱ)Fe2＋具有还原性，能被氧化剂(如氯气、过氧化氢等)氧化为Fe3＋3.亚铁盐和铁盐性质总结正误推断(1)向某溶液中先滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液中有Fe3＋。(×)(2)向溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋，不含Fe2＋。(×)(3)向某溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，说明无Fe2＋。(×)(4)向含有Fe2＋的溶液中，滴加几滴H2O2溶液后溶液变成红色，说明溶液中肯定有SCN－。(√)(5)向MCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液后，酸性KMnO4溶液褪色，则M2＋肯定为Fe2＋。(×)应用体验1.在一些茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到灰黑色粉末，其中有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，立刻出现红色。以下结论不正确的是(D)A．该灰黑色粉末用作抗氧化剂B．该灰黑色粉末不行食用C．小袋中原来装有铁粉D．小袋中原来装有氧化铁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无法运用。下列关于上述两种物质中所含Fe2＋、Fe3＋的叙述，错误的是(D)A．Fe2＋的水溶液为浅绿色B．Fe3＋的水溶液为黄色C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋既具有氧化性也具有还原性D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，马上出现红色沉淀解析：Fe3＋与SCN－反应生成的Fe(SCN)3为红色易溶于水的物质，不是沉淀。归纳总结1.Fe2＋、Fe3＋的鉴别(1)视察颜色：溶液呈浅绿色，含Fe2＋；溶液呈棕黄色，含Fe3＋。(2)SCN－法：取少量待检液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，变红的是含Fe3＋的溶液，不变红的是含Fe2＋的溶液。(3)碱液法：取少量待检液于试管中，向其中滴加NaOH溶液(或氨水)，生成红褐色沉淀的是含Fe3＋的溶液，先生成白色絮状沉淀，后又快速变为灰绿色，最终变为红褐色的是含Fe2＋的溶液。2．混合液中离子检验(1)Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法①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＋(留意：Cl－等还原性的离子对Fe2＋的检验有干扰)。②待测溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋。(2)Fe2＋和Fe3＋的混合液中检验Fe3＋，可用KSCN试剂，现象为溶液变红。二、Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用铁元素不同价态之间的转化须要通过氧化还原反应来实现，氧化剂、还原剂的强弱不同，转化产物也不同。1．Fe只具有_还原__性。可被弱氧化剂(如H＋、S等)和Fe3＋氧化成Fe2＋，被强氧化剂(如Cl2等)氧化成Fe3＋。举例：Fe＋2H＋=_Fe2＋＋H2↑__；2Fe＋3Cl2_2FeCl3__。2．Fe2＋既有_氧化__性又有_还原__性。可被强氧化剂[如Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被强还原剂(如Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。举例：2Fe2＋＋Cl2=_2Fe3＋＋2Cl－__；FeO＋CO_Fe＋CO2__。3．Fe3＋只具有_氧化__性，可被弱还原剂(如Cu等)和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂(如Al、Zn、CO等)还原为Fe。举例：2Fe3＋＋Fe=_3Fe2＋__；Fe2O3＋3CO_2Fe＋3CO2__。4．试验探究——利用覆铜板制作图案试验原理利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不须要的铜腐蚀试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试验现象用油性笔画出的图案处不被腐蚀，洗净后板上留下设计的图案反应方程式2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2(2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋)试验结论_铜可被FeCl3溶液腐蚀__正误推断(1)除去FeCl3溶液中的Fe2＋，通入适量Cl2。(√)(2)除去FeCl2溶液中的Fe3＋，加入适量铜粉。(×)(3)配制FeSO4溶液时，常加少量铁丝防止Fe2＋被氧化。(√)应用体验1.取某含铁元素的固体A进行如下试验：eq\x(固体A)eq\x(\a\al(棕黄色,溶液B))eq\x(\a\al(淡红色,溶液C))eq\x(\a\al(深红色,溶液F))依据转化关系，下列叙述不正确的是(C)A．试剂1是KSCN溶液B．试剂2可以是新制氯水C．溶液B中只有Fe3＋无Fe2＋D．溶液C到溶液F红色加深的缘由是溶液中的Fe2＋被氧化剂氧化成Fe3＋，使Fe3＋浓度增大解析：从框图可知，A和稀盐酸反应生成棕黄色溶液，加入试剂1变成淡红色溶液C，可以推断溶液B中含有Fe3＋，加入KSCN溶液生成Fe(SCN)3；加入试剂2得到深红色溶液F，可知试剂2为强氧化剂，溶液B中含有Fe2＋，加入试剂2(强氧化剂)，Fe2＋被氧化为Fe3＋，并进一步转化为Fe(SCN)3，所以溶液红色加深，故C错误。2．工业印刷电路板的制作流程如图所示，其中“蚀刻”所用的就是FeCl3溶液。(1)FeCl3溶液蚀刻印刷铜板的原理是怎样的？表现了FeCl3的什么性质？(2)由FeCl2生成Fe或FeCl3，你能写出其化学方程式吗？(3)反应后的“蚀刻液”中含有哪些离子？假如要回收得到Cu和FeCl3，须要怎样设计回收方案？(4)如何证明最终的腐蚀液是否还含有Fe3＋？答案：(1)原理：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；表现了FeCl3的氧化性。(2)FeCl2＋Zn=ZnCl2＋Fe,2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。(3)反应后的“蚀刻液”中含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋等离子。为从溶液中提取Cu，应向溶液中加入过量铁粉：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；然后用盐酸溶解过量的铁粉：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；过滤后，得到Cu，再向滤液中加入新制氯水即可得到FeCl3：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。(4)用干净的试管取少量的样品溶液，向其中滴入KSCN溶液1～2滴，若溶液马上显红色证明含有Fe3＋。1．《新修本草》是我国古代药物学著作之一，其中有关于“青矾”的描述：“其绛矾原来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色，故名绛矾矣”。据此推想，“青矾”的主要成分为(B)A．CuSO4·5H2O B．FeSO4·7H2OC．Na2CO3·10H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O2．选择合适试剂完成甲、乙两组试验。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依次能达到试验目的的是(B)组别试剂选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液KSCN溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液C酸性KMnO4溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液解析：甲组：检验含Fe3＋的溶液是否含有Fe2＋，Fe2＋具有还原性能使酸性高锰酸钾褪色，可用高锰酸钾检验Fe2＋；乙组：检验含Fe2＋的溶液含Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液变红色，而Fe2＋不能使KSCN溶液变色，所以检验Fe3＋可用KSCN溶液，故选B。3．(2024·哈尔滨高一检测)同学们用如下试验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题：(1)分别取肯定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_防止Fe2＋被氧化__。(2)甲同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)乙同学认为甲同学的试验不够严谨，该同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是_隔绝空气(解除氧气对试验的影响)__。(4)丙同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。解析：(1)铁和氯化铁反