3.1.3 铁盐 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第一节 铁及其化合物 3.1.2 铁的重要化合物(2) 第三章 铁 金属材料 学习目标 1、掌握铁盐的性质及应用 2、掌握Fe2＋、Fe3＋间的相互转化以及Fe2＋、Fe3＋的检验方法 1、你贫血吗?紧压指甲盖数秒，然后放开，如果马上变红表明你是很健康的;由白色慢慢变红，表明你可能存在贫血。 思考 2、铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所需的铁元素。如何通过化学实验的方法检验食品中是否含有铁元素呢? 一、铁盐(Fe3＋)和亚铁盐(Fe2＋) (1)铁盐 含Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有较强的氧化性，FeCl3、Fe2(SO4)3等 1、常见的铁盐和亚铁盐 硫酸铁 硫酸铁溶液 氯化铁 氯化铁溶液 (2)亚铁盐 FeSO4 FeCl2 FeSO4溶液 FeCl2溶液 含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主，FeCl2、FeSO4等 从物质类别视角分析，都属于盐溶液，具有盐的一般化学性质，如能与酸、某些碱、某些盐、某些金属等发生反应。 Fe2(SO4)3 FeCl3 高铁酸钠 (Na2FeO4) FeCl2 2、实验台上两瓶失去标签FeCl2，溶液FeCl3溶液如何鉴别他们？ 思考 2、铁盐和亚铁盐的检验 (1)直接观察法 Fe2＋:浅绿色 Fe3＋:棕黄色 3、对于特别稀的FeCl2溶液和FeCl3溶液，溶液的颜色基本没什么区别，又该如何区别铁盐和亚铁盐溶液了？ 思考 用胶头滴管吸取NaOH溶液，再分别滴入装有FeCl3、FeSO4的试管中，观察实验现象 (2)加入NaOH溶液法 鉴别方法 Fe3+ Fe2+ 滴加NaOH溶液 红褐色沉淀 白色沉淀→灰绿色→ 红褐色 【实验3-2】在两支试管中分别加入少量的FeCl2溶液和FeCl3溶液，各滴入几滴硫氰化钾（KSCN）溶液，观察现象并记录结果 滴入KSCN 滴入KSCN FeCl2溶液 FeCl3溶液 滴入KSCN溶液 FeCl3 溶液 FeCl2 溶液 溶液变红色 溶液不变色 KSCN ═ K+ + SCN- 硫氰化钾 硫氰根 -2+4 -3 Fe3+ + 3SCN- ═ Fe(SCN)3（硫氰化钾） 血红色溶液(不是沉淀) (3)加入硫氰化钾溶液法 硫氰化铁，配合物 在离子方程式中不可拆 红褐色沉淀 FeCl3溶液 FeSO4溶液 溶液变红色 无颜色变化 白色絮状沉淀 灰绿色 红褐色 黄色 浅绿色 ①观察颜色 ②滴加KSCN溶液 ③滴加NaOH溶液 很灵敏 O2 OH- OH- Fe2+ Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe3+ Fe(OH)3 从物质类别的角度进行鉴别 4、通过前面的学习，我们知道铁离子有氧化性，亚铁离子有氧化性和还原性，那么我们能否依次来设计检验两种离子发方法？ 思考 Fe Fe2+ Fe3+ 只有氧化性 还原性 只有还原性 氧化性 常见的氧化剂： 浓硫酸、硝酸、氯水、过氧化氢溶液、高锰酸钾溶液、氧气等； 常见的还原剂： 活泼金属单质、部分非金属单质(如C、H2等)、较低价元素的化合物(S2-、I-、CO等)等。 (4)滴加KI溶液法 在馒头片上选择3个分开的点，分别滴加几滴FeCl3、FeSO4、KI溶液，观察现象；再分别向FeCl3、FeSO4的点上滴加KI溶液，观察现象。 馒头变蓝色 无明显变化 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 对照组 (5)加酸性KMnO4溶液法 分别滴加几滴酸性KMnO4溶液于FeSO4、FeCl3溶液，观察现象。 溶液的紫红色褪去 无明显变化 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + 4H2O + Mn2+ (6)Fe3+和Fe2+的鉴别方法总结 (7)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋ ①检验Fe2＋： a.向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋(注意:Cl-等还原性的离子对Fe2+的检验有干扰，有Cl-时不能用酸性高锰酸钾溶液检验Fe2＋)； b.向溶液中加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，产生蓝色沉淀，说明含有Fe2+。 ②检验Fe3＋： 选择KSCN溶液，现象为溶液变红 答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3＋。 【注意】溶液中存在多种待检验离子，则需要依次检验，且检验某种离子时，其他的离子不能对其产生干扰，如果会干扰，就需要改变离子检验顺序或者加入试剂消除干扰。 【练一练】 C 1、欲证明某溶液中含有Fe2＋不含Fe3＋，进行如下实验操作时最佳顺序为(　　) ①加入少量氯水②加入少量KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液 A．①③　　B．③②　　C．③①　　D．①②③ 2、下列离子的检验方法最合理的是(　　) A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，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，说明原溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋ C (1)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＋(　　) (2)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，出现红色沉淀(　　) × × 3、判断正误 【练一练】 5、绿矾晶体的成分是FeSO4·7H2O，而过期变质的绿矾晶体中的Fe2+会被氧化成Fe3+，请同学们思考能否将Fe3+重新转化为Fe2+呢？ 思考 还原剂 Fe3＋ Fe2＋ 化合价降低，需加入还原剂 常见的还原剂： 活泼金属单质、部分非金属单质(如C、H2等)、较低价元素的化合物(S2-、I-、CO等)等。 氧化剂 Fe2＋ Fe3＋ 化合价升高，需加入氧化剂 常见的氧化剂： 浓硫酸、硝酸、氯水、过氧化氢溶液、高锰酸钾溶液、氧气等； 3、Fe3+和Fe2+的转化 【实验3-3】在盛有2mlFeCl3溶液的试管中加入过量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一支试管中,再滴入几滴氯水，又发生了什么变化? Fe2+ Fe3+ 氧化剂 还原剂 FeCl3溶液中加入 现象 反应的离子方程式 ①Fe粉 ②KSCN溶液 溶液由黄色变浅绿 2FeCl3+Fe = 3FeCl2 2Fe3++Fe = 3Fe2+ ③在上层清液中加入氯水 溶液变血红色 2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe2+ Fe3+ 氧化剂(浓硫酸、硝酸、氯水、过氧化氢溶液、高锰酸钾溶液、氧气) 还原剂(活泼金属单质、部分非金属单质(如C、H2等)、较低价元素的化合物(S2-、I-、CO等)) 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ ②2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ ①2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O (2)Fe3+与Fe2+相互转化的总结 【思考讨论】(1)Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中，哪种物质可做氧化剂，哪种可做还原剂，哪种既可做氧化剂又可做还原剂？(2)用图示的方法归纳Fe、Fe2＋、Fe3＋三者之间的转化关系 (1)Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中铁元素的化合价分别为0、＋2、＋3价，根据元素最高价的物质只能作氧化剂，含元素最低价的物质只能作还原剂，处于中间价态的物质即可作氧化剂又可作还原剂，所以Fe2(SO4)3可作氧化剂，Fe可作还原剂，FeSO4既可作氧化剂又可作还原剂。 Cl2、O2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+) 等 只有还原性 只有氧化性 既有氧化性 又有还原性 （弱氧化剂） （强氧化剂） （强氧化剂） （还原剂） Fe Fe2+ Fe3+ Zn、Al 等 Al、CO 等 Fe、Zn、Cu、I-、H2S 等 I2等 S、 H+、 Cu2+ Cl2、 HNO3 H2SO4(浓) 等 铁三角 (3)“铁三角”转化中的氧化还原反应 (4)“铁三角”的重要应用 ①Fe3＋、Fe2＋的离子共存问题 a.Fe2＋与NO3-(H＋)、ClO－、MnO4-、H2O2、Cl2、Br2、Cr2O72-在溶液中均因发生氧化还原反应不能大量共存 b.Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO32-、HSO3-、H2SO3、H2S在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存 c.Fe3＋与SCN－发生络合反应不能大量共存 ②除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 通Cl2或加氯水或加H2O2 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 【探究】利用覆铜板制作图案 （1）2FeCl3 ＋Cu = 2FeCl2 ＋ CuCl2 【现象】 【原理】利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。即把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物料覆盖，以保护不被腐蚀；然后，把覆铜板放到FeCl3溶液中。 化学方程式：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 【应用】电子工业中常用覆铜板(以绝缘板为基材，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料)为基础材料制作印刷电路板，印刷电路板广泛用于电视机、计算机、手机等电子产品中。 6、为使使用后的“腐蚀液” 能得到充分利用，如何回收得到 Cu 和 FeCl3 CuCl 2 FeCl 2 FeCl 3 腐蚀液 Fe 过滤 过滤 Cl2/H2O2 FeCl 3 Cu Fe FeCl 2 盐酸 Cu FeCl 2 思考 二、铁及其化合物的一般研究思路 4.下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是（ ） 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＋具有还原性 D.Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀 D 【练一练】 5.下列离子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，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红棕色沉淀，说明溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，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 【练一练】 6.除去括号中的杂质,应选用的试剂分别为 1)FeCl2溶液(FeCl3)   ； 2) FeCl3溶液(FeCl2) ； 3)FeCl2溶液 (CuCl2) 。 4)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？ Fe粉 氯水 Fe粉 Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- Fe2＋易被氧化成Fe3＋，加入铁粉或铁钉发生反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋ 【练一练】 氧化亚铁：是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热迅速被氧化成四氧化三铁 氧化铁：是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用做红色油漆和涂料，赤铁矿的主要成分 四氧化三铁：是一种具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁 铁及其化合物 铁的单质 ① 铁具有延展性和导热性。 ② 铁能导电，但其导电性不如铜和铝。 ③ 铁能被磁体吸引。 ④ 铁的熔点是：1535℃；沸点是2750℃；密度是7.86g/cm3。 铁的氧化物 铁的氢氧化物 铁离子的检验 氢氧化亚铁：白色固体 Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 氢氧化铁：红棕色粉末或胶体 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 含有Fe3+的溶液遇到硫氰化钾溶液时变成红色，我们通常利用这一反应检验Fe3+的存在。 课堂小结 Fe2+、Fe3+的检验方法归纳 (1)直接观察颜色 (2)利用氢氧化物沉淀的颜色 (3)利用显色反应 (4)利用Fe2+的还原性 (5)利用Fe3+的氧化性 【特别提醒】 1.Fe3+与SCN-作用时,生成红色溶液,而不是红色沉淀。 2.当Fe2+和Fe3+共存时,检验Fe2+时需用酸性KMnO4溶液，但是要注意氯离子的干扰。 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$