内容正文:
物质的性质与转化
第3章
第1节 铁的多样性
第1课时 亚铁盐和铁盐
课程标准要求 学业质量水平
1.能从物质类别、元素价态的角度,预测亚铁盐和铁盐的化学性质和变化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象。
2.了解亚铁盐和铁盐的主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。
3.能列举、描述、辨识亚铁盐和铁盐的物理和化学性质及实验现象,并能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
4.能利用亚铁盐和铁盐的性质和反应,设计常见含铁物质制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。 1.能对亚铁盐和铁盐及其变化进行描述和符号表征;能说明其性质与应用的关系。(水平1)
2.能通过实验探究亚铁盐和铁盐的性质和变化规律。(水平2)
3.能根据解决问题的需要设计亚铁盐和铁盐的转化与制备方案。(水平3)
4.能根据物质的类别和元素价态方面说明或预测亚铁盐和铁盐的性质,评估所做说明或预测的合理性。(水平4)
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第3章 物质的性质与转化
化学 必修 第一册 L
栏目索引
课前预习案
课堂探究案
冲关演练案
一、铁元素的含量及存在
1.含量:铁元素在地壳中的含量处于第四位,仅次于______、______和______元素。
2.存在:(1)自然界中,铁元素在自然界中有的以游离态存在,如________,但更多的则以_______价或_______价的化合态存在于矿石中,如黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿等,其主要化学成分分别为________、_________、_________。
(2)日常生活中,铁锅、补铁保健品、粉刷墙壁的红色涂料、激光打印机的墨粉等的主要成分分别为__________、__________、__________、______________。
氧
课前预习案
硅
铝
陨铁
+2
+3
FeS2
Fe2O3
Fe3O4
铁单质
亚铁盐
氧化铁
四氧化三铁
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第3章 物质的性质与转化
化学 必修 第一册 L
二、亚铁盐和铁盐
常见的亚铁盐有硫酸亚铁、氯化亚铁等,铁盐有硫酸铁、氯化铁等,其中Fe2+与SCN-反应溶液________色,Fe3+与SCN-反应使溶液显______色。
1.性质预测
预测角度 预测依据及性质
亚铁盐 铁盐
物质类别 属于盐类,能与______溶液反应生成相应的铁的____________
元素价态 铁元素显+2价,既有________性又有________性 铁元素显+3价,具有________性
不变
红
碱
氢氧化物
氧化
还原
氧化
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2.性质探究
物质 预测性质 实验步骤 实验现象 离子反应方程式 实验结论
FeCl3溶液 与碱溶
液反应 向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液 产生红褐色沉淀 ______________________________ ①铁盐________与碱溶液反应
②铁盐________氧化性
氧化性 先向FeCl3溶液中滴加少量KSCN溶液,然后再加入过量的铁粉(或铜片) 溶液先变______色,然后变为________色(或______色) __________________________(或_____________________________)
先向FeCl3溶液中滴加少量的KI溶液,然后再滴加少量淀粉溶液 溶液由________色先变为________色,然后变为______色 ______________________________
Fe3++3OH-===
Fe(OH)3↓
红
浅绿
蓝
2Fe3++Fe===
3Fe2+
2Fe3++Cu===
2Fe2++Cu2+
棕黄
黄褐
蓝
2Fe3++2I-===
2Fe2++I2
能够
具有
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第3章 物质的性质与转化
化学 必修 第一册 L
物质 预测性质 实验步骤 实验现象 离子反应方程式 实验结论
FeSO4溶液 与碱溶
液反应 向FeSO4溶液滴加NaOH溶液 产生白色沉淀[然后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色(待学)] ________________===____________
[4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (待学)] ①亚铁盐____________与碱液反应
②亚铁盐____________氧化性________还原性
还原性 先向FeSO4溶液中滴加少量KSCN溶液,然后再滴加少量氯水 溶液开始____________,然后变为______色 ________________________________
Fe2++2OH-
Fe(OH)2↓
无明显变化
红
2Fe2++Cl2===
2Fe3++2Cl-
能够
既有
也有
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化学 必修 第一册 L
物质 预测性质 实验步骤 实验现象 离子反应方程式 实验结论
FeSO4溶液 还原性 向酸性KMnO4溶液中滴加FeSO4溶液至过量 溶液的________色逐渐________ ________________________________________________ ①亚铁盐___________与碱液反应
②亚铁盐___________氧化性________还原性
氧化性 先向FeSO4溶液中加入过量的锌片 溶液由________色逐渐变为______色 ______________________________
紫红
褪去
浅绿
无
Fe2++Zn ===
Fe+Zn2+
能够
既有
也有
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点拨 ①铁盐溶液与KSCN溶液反应后溶液显红色,而不是生成沉淀,亚铁盐溶液与KSCN溶液混合溶液不变色,不能说明不反应,而是反应生成了无色物质,其反应的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色),Fe2++2SCN-=== Fe(SCN)2(无色)。
②由于硫酸亚铁具有较强的还原性,为了防止被空气中的氧气氧化,通常在其溶液中加入一些铁屑或铁钉,借此可以把氧气氧化生成的Fe3+还原为Fe2+。
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1.巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)铁元素在地壳中有游离态和化合态两种存在形式( )
(2)生活中使用铁锅可以有效补铁( )
(3)铁盐溶液与KSCN溶液反应生成红色沉淀,亚铁盐溶液与KSCN溶液不反应( )
(4)Fe3+只具有氧化性,Fe2+只具有还原性( )
(5)检验溶液中是否含有Fe2+应先加入少量氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化( )
×
√
×
×
×
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2.用短线把下列含铁物质与其主要成分和应用连接起来。
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3.(1)除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,可加入__________,反应的离子方程式为____________________________________________________________________。
(2)除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,可加入__________,反应的离子方程式为____________________________________________________________________。
答案 (1)足量铁粉 Fe+2Fe3+===3Fe2+
(2)氯水 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
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化学 必修 第一册 L
学习任务 亚铁盐和铁盐的检验
课堂探究案
根据亚铁盐和铁盐的性质讨论分析,回答下列问题:
1.硫酸亚铁溶液和硫酸铁溶液各呈什么颜色?
提示 硫酸亚铁溶液呈浅绿色,硫酸铁溶液呈棕黄色。
2.分别向FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中加入KSCN溶液、NaOH溶液、KMnO4溶液和铜片后的现象是什么?
提示 向 FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中加入KSCN溶液、NaOH溶液、KMnO4溶液和铜片后的现象分别是:
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1.下列离子的检验方法合理的是( )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红色,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,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入酸性KMnO4溶液,溶液紫色逐渐褪去,说明原溶液中含有Fe2+
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答案 C
解析 A项,只能说明含有Fe3+,不能说明不含Fe2+,不合理;B项,原溶液中可能只有Fe3+而没有Fe2+;D项,只能说明溶液中含有可被酸性KMnO4溶液氧化的还原性离子,不能说明一定含有Fe2+。
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2.(2020·辽宁沈阳高一期末)要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时的最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
答案 C
解析 先向溶液中加入少量NH4SCN溶液,溶液不变红色,证明无Fe3+;如果有Fe2+,再加入足量氯水, Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-结合生成红色物质。如果加入足量KMnO4溶液, Fe2+可被氧化为Fe3+,但KMnO4本身为紫红色,使Fe3+和NH4SCN反应生成红色物质的现象不易观察。
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氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液,因为酸性KMnO4溶液本身显紫红色,对实验现象有干扰,且酸性KMnO4溶液能氧化KSCN,即使溶液含Fe3+也不变红色,不能证明不含Fe3+。
(2)同时含有Fe2+和Fe3+的溶液:Fe2+对检验Fe3+无干扰,可以滴加KSCN溶液检验Fe3+;Fe3+对检验Fe2+有干扰,不能通过先加入KSCN溶液再加氯水检验Fe2+,通常向溶液中加入少量酸性KMnO4溶液,若紫红色褪去,说明含有Fe2+。
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化学 必修 第一册 L
某同学为了检验家中的一瓶补铁药(主要成分为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2+能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:
将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液,在另一支试管中滴入KSCN溶液。请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论:
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第3章 物质的性质与转化
化学 必修 第一册 L
(1)①若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液后不变红,可以得出什么结论?
②向①所得第二支试管的溶液中再滴加氯水,会观察到什么现象?
(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色,滴入KSCN溶液变红,可以得出什么结论?
(3)①若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液变红,可以得出什么结论?
②在①的情况下,向其中一支试管中滴加适量的氢氧化钠溶液,根据现象能证明滤液中含有Fe2+吗?
(4)能不能将KMnO4溶液和KSCN溶液滴入到同一试管中进行验证,为什么?试进行解释说明。
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解析 (1)①根据实验现象分析,高锰酸钾褪色说明有Fe2+;KSCN溶液不变红,说明没有Fe3+;从而确定药品没有被氧化;②加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+,溶液变红;(2)根据实验现象分析,高锰酸钾不褪色说明没有Fe2+;KSCN溶液变红,说明有Fe3+;从而确定药品完全被氧化;(3)①根
据实验现象分析,高锰酸钾褪色说明有Fe2+;KSCN溶液变红,说明有Fe3+;从而确定药品部分被氧化;②溶液中含有Fe3+,滴加氢氧化钠溶液立即生成红褐色沉淀,干扰生成“白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色”现象的判断;(4)KMnO4溶液呈紫红色,Fe(SCN)3溶液呈红色,所以影响观察Fe(SCN)3的红色;KSCN具有较强的还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2+的检验。
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化学 必修 第一册 L
答案 (1)①药品没有变质 ②加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+,溶液变红。
(2)药品完全变质 (3)①药品部分变质 ②不能 (4)不能,原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3+的检验;KSCN具有还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2+的检验
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第3章 物质的性质与转化
化学 必修 第一册 L
谢谢观看!
MnOeq \o\al(-,4)+5Fe2++
8H+===Mn2++
5Fe3++4H2O
KSCN溶液
NaOH溶液
KMnO4溶液
铜片
FeSO4溶液
无明显变化
产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
KMnO4溶液的紫红色逐渐褪去
无明显变化
Fe2(SO4)3溶液
溶液由棕黄色变为红色
产生红褐色沉淀
溶液由棕黄色变为浅紫红色
铜片逐渐溶解,溶液由棕黄色逐渐变为蓝色
1.单一溶液中Fe2+和Fe3+的检验
(1)KSCN法
(2)加碱法
(3)酸性KMnO4溶液(溴水)法
注意:当Fe2+ 与Cl—同时存在时,不用KMnO4 (H+)溶液检测Fe2
2.混合溶液中Fe2+和Fe3+的检验
(1)Fe3+的检验
①eq \x(混合溶液)
eq \o(――→,\s\up15(滴加KSCN溶液))溶液变红色→Fe3+
②eq \x(混合溶液)
eq \o(――→,\s\up15(淀粉/KI试纸))试纸变蓝色→Fe3+
(2)Fe2+的检验
①eq \x(混合溶液)
eq \o(――→,\s\up15(滴加酸性),\s\do12(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液紫红色褪去→Fe2+
②eq \x(混合溶液)
eq \o(――→,\s\up15(滴加溴水))溴水褪色→Fe2+
[易错警示] 检验Fe2+时的易错分析
(1)只含Fe2+的溶液:注意检验Fe2+时加入试剂的顺序
待测液eq \o(――→,\s\up15(KSCN溶液))不变色eq \o(――→,\s\up15(氧化剂),\s\do12(如氯水、双氧水))红色(含Fe2+、不含Fe3+)
$$