内容正文:
第1节 铁的多样性
第1课时 亚铁盐和铁盐
[学习目标]
1.能举例说明Fe、Fe2+、Fe3+间的转化,熟练书写相关的化学方程式。
2.掌握检验Fe2+、Fe3+的方法。
3.依据氧化还原反应原理预测Fe2+、Fe3+的化学性质和变化,设计实验进行初步验证,并能分析解释有关实验现象。
知识点一 亚铁盐、铁盐的性质
一、铁元素的存在
1.含量
铁元素在地壳中的质量分数仅次于__氧__、__硅__和__铝__。
2.铁的存在形态
(1)游离态:如陨铁。
(2)化合态
铁元素主要以__+2__价和__+3__价的化合态存在。铁的化合物在自然界主要以铁矿石的形式存在,如黄铁矿__FeS2__、赤铁矿__Fe2O3__、磁铁矿__Fe3O4__等。
日常生活用品也有许多含有铁元素的物质:补铁保健品中含有__亚铁盐__,粉刷墙壁的红色涂料中含有__Fe2O3__,墨粉中含有__Fe3O4__等。
二、亚铁盐、铁盐的性质
1.预测性质
(1)从物质类别的角度预测
FeSO4、FeCl3都属于__盐__,预测它们都能与__碱__发生复分解反应生成相应的__铁的氢氧化物__。
(2)从铁元素的价态变化预测
序号
预测与假设
实验方案
①
具有较强氧化性的微粒:__Fe3+__
加入还原剂,如__KI、铁粉、锌片、铜片__等
②
既有氧化性又有还原性的微粒:__Fe2+__
加入还原剂证明氧化性,如__锌片__等
加入氧化剂证明还原性,如__酸性KMnO4溶液、氯水__等
2.实验探究
(1)知识支持:Fe3+和KSCN溶液发生反应,生成__红色__溶液。
(2)Fe3+的性质探究
实验内容
实验现象
结论及有关离子方程式
加入KSCN溶液,生成红色溶液;加入足量铜片后,溶液变为蓝色
Fe3+具有较强__氧化__性,离子方程式:
Cu+2Fe3+=== __Cu2++2Fe2+__
生成__红褐色沉淀__
FeCl3与NaOH发生__复分解__反应,离子
方程式:
Fe3++3OH-=== __Fe(OH)3↓__
(3)Fe2+的性质探究
实验步骤
实验现象
结论及有关离子方程式
溶液__紫红色逐渐褪去__
Fe2+具有__还原性__,可被酸性KMnO4溶液氧化
[思考探究]
1.为什么在配制FeSO4溶液时,通常要在溶液中加入铁钉或铁粉?
提示 Fe2+易被氧化为Fe3+,加入铁粉或铁钉,发生反应2Fe3++Fe===3Fe2+,可防止硫酸亚铁溶液被氧化,而不发生变质。
2.如何除去FeCl3溶液中的FeCl2?写出反应的离子方程式。
提示 加入新制的氯水,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
3.在FeCl3和CuCl2的混合溶液中,加入过量的铁粉,充分反应后,溶液中的金属离子有哪些?
提示 氧化性Fe3+>Cu2+,加入过量铁粉,发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,则充分反应后溶液中的金属离子是Fe2+。
[归纳总结]
1.研究无机物性质的基本角度
(1)两个基本角度
物质类别、物质所含核心元素的化合价是研究无机物性质的两个基本角度。
(2)研究方法
可以从这两个角度去预测无机物可能具有的性质,再通过实验可获得证据进而得出结论。
2.亚铁盐与铁盐的转化
(1)Fe2+既有氧化性又有还原性。可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H+)等]氧化为Fe3+;可被还原剂(Al、Zn等)还原为Fe。
(2)Fe3+只具有氧化性,可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2+,被强还原剂(Al、Zn等)还原为Fe。
(3)Fe2+、Fe3+的转化关系
1.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应后,再向其中加H2O2溶液 ③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有① B.只有①②
C.只有①②③ D.全部
解析 ①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+,向其中加H2O2溶液后,由于H2O2是一种常见的氧化剂,能将Fe2+氧化成Fe3+。③从表面上看不会发生反应,但实际上发生了Fe2+被硝酸氧化的反应。④中发生Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
答案 C
2.某同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入