第3章 第1节 第1课时 亚铁盐和铁盐（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（鲁科版2019）

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) 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，仅次于氧、硅和铝元素。 2．存在：(1)自然界中，铁元素在自然界中有的以游离态存在，如陨铁，但更多的则以＋2价或＋3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FeS2、Fe2O3、Fe3O4。 (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铁单质、亚铁盐、氧化铁、四氧化三铁。 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－反应溶液不变色，Fe3＋与SCN－反应使溶液显红色。 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，能与碱溶液反应生成相应的铁的氢氧化物 元素价态 铁元素显＋2价，既有氧化性又有还原性 铁元素显＋3价，具有氧化性 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 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ ①铁盐能够与碱溶液反应 ②铁盐具有氧化性 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) 溶液先变红色，然后变为浅绿色(或蓝色) 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(或2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋) 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 溶液由棕黄色先变为黄褐色，然后变为蓝色 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 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)] Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓[4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(待学)] ①亚铁盐能够与碱液反应 ②亚铁盐既有氧化性也有还原性 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 溶液开始无明显变化，然后变为红色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 向酸性KMnO4溶液中滴加FeSO4溶液至过量 溶液的紫红色逐渐褪去 MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O 氧化性 先向FeSO4溶液中加入过量的锌片 溶液由浅绿色逐渐变为无色 Fe2＋＋Zn ===Fe＋Zn2＋ 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＋。 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(×) 2．用短线把下列含铁物质与其主要成分和应用连接起来。 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－　 学习任务　亚铁盐和铁盐的检验 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： 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 ①溶液变红色→Fe3＋ ②试纸变蓝色→Fe3＋ (2)Fe2＋的检验 ①酸性KMnO4溶液紫红色褪去→Fe2＋ ②溴水褪色→Fe2＋ 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＋ C　[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＋。] 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 C　[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。] [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 待测液不变色红色(含Fe2＋、不含Fe3＋) 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＋。 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： (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。 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。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$