内容正文:
第二节 探究铁及其化合物的转化
课时1 反应的合理选择
专题九 金属与人类文明
授课人:
学习目标
1.掌握Fe单质的性质。
2.能依据Fe3+、Fe2+的性质提出相互转化的思路和检验方法。
3.能从多个方面对可能的物质制备反应路线进行选择。
4.能从多个方面对可能的转化路径进行优选。
如何鉴别FeCl3 和FeCl2 溶液?
物理法:
FeCl3 溶液:黄色至红棕色
FeCl2 溶液:浅绿色
一、Fe3+、Fe2+的检验
向两支试管中分别加入少量FeCl3 和FeCl2 溶液,然后各滴加少量NaOH溶液,观察实验现象
一、Fe3+、Fe2+的检验
无明显现象
2滴NaOH溶液
稀FeCl2溶液
思考:将两种溶液稀释至接近无色,如何鉴别?
一、Fe3+、Fe2+的检验
2滴NaOH溶液
稀FeCl3溶液
无明显现象
一、Fe3+、Fe2+的检验
2滴KSCN溶液
稀FeCl3溶液
血红色溶液
这种方法所需试剂少,灵敏度高。因此,通常用KSCN溶液检验Fe3+ 。
Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3
黄色
血红色
硫氰化铁,一种配合物,可溶于水
一、Fe3+、Fe2+的检验
无明显现象
滴加2滴
KSCN溶液
Fe2+与KSCN溶液不反应
FeCl2溶液
滴加几滴氯水
溶液呈红色
上述方法可用于检验溶液中Fe2+的存在,但要注意试剂的滴加顺序。
思考2:酸浸滤液中Fe2+是否完全转化成Fe3+了呢?
事实是:需要在大量Fe3+存在的情况下检验Fe2+的存在
Fe2+ 的检验
一、Fe3+、Fe2+的检验
滴加2滴
K3[Fe(CN)6]溶液
蓝色沉淀
拓展视野:铁氰化钾,即六氰合铁酸钾,化学式为K3[Fe(CN)6]。遇亚铁盐则生成蓝色沉淀。因此,常用铁氰化钾溶液检验亚铁离子。
证明有Fe2+
2mLFeCl3溶液+1滴 FeCl2溶液
Fe2+ 的检验
Fe3+与K3[Fe(CN)6]溶液不反应
典例解析
例1.鉴定某一FeCl2溶液是否被氧化,最好采用( )A.加入NaOH溶液B.加入KSCN溶液C.先通入氯气,再加入KSCN溶液D.先加足量铁粉,再加入KSCN溶液
B
二、Fe3+、Fe2+的性质
二、Fe3+、Fe2+的性质
反应原理:
2Fe3++Fe === 3Fe2+
2Fe2++Cl2 === 2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3
二、Fe3+、Fe2+的性质
氯化铁分别与铜单质、碘化钾反应
二、Fe3+、Fe2+的性质
反应原理:
应用:制造电路板
2Fe3++Cu === 2Fe2++Cu2+
2Fe3++2I- === 2Fe2++I2
二、Fe3+、Fe2+的性质
反应原理:
应用:制造电路板
2Fe3++Cu === 2Fe2++Cu2+
蚀刻液
——氯化铁溶液
2Fe3++2I- === 2Fe2++I2
二、Fe3+、Fe2+的性质
具有氧化性
既有氧化性
又有还原性
Fe2+、Fe3+的相互转化
Fe2+
Fe3+
氧化剂
还原剂
强氧化剂:Cl2、Br2、HNO3、HClO等
双氧水:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
新制氯水或氯气:2Fe2++Cl2 === 2Fe3++2Cl-
氧化剂还可以是:O2、 HNO3等
KMnO4(H+)是否可以?
二、Fe3+、Fe2+的性质
Fe2+和Cl-均具有还原性,且还原性:Fe2+大于Cl-,
酸性KMnO4溶液会优先氧化Fe2+;
但浓度较大的Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色。
思考:能否用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2?
二、Fe3+、Fe2+的性质
还原剂:Cu、Fe、S2-、I-、SO2等
Fe2+、Fe3+的相互转化
Fe2+
Fe3+
氧化剂
还原剂
2Fe3++Fe === 3Fe2+
2Fe3++Cu === 2Fe2++Cu2+
2Fe3++2I- === 2Fe2++I2
“铁三角”的转化关系
二、Fe3+、Fe2+的性质
典例解析
例2.把铁和铜加入氯化铁、氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中,反应后铁有剩余则( )A.剩下的固体是Fe和CuB.溶液中有Fe3+、Fe2+C.剩下的固体是Fe,无CuD.溶液中有Fe2+、Cu2+
A
三氯化铁
FeCl3 是一种很重要的铁盐,也是极其重要的化工原料,在工业上有着十分广泛的用途。
三、FeCl3的制备
主要用于铜、铝、不锈钢等金属材料的蚀刻;
在污水处理方面,FeCl3 对污水进行净化处理具有较好的效果;
在建筑工业方面, FeCl3用于制备混凝土,以增强混凝土的强度、抗腐蚀性及防水性等性能;
在无机工业方面, FeCl3用作制造其他铁盐和墨水;
在新能源开发方面, FeCl3