3.1.3 铁及其化合物 课件 2024-2025学年高中化学人教版（2019）必修第一册

第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 1 目录 CONTENTS 01 铁盐和亚铁盐 本节重点 02 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 本节难点 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的铁元素呢？ 菠菜 蛋黄 瘦肉 2 亚铁盐 组成： 含有_____的盐。 1 铁盐 组成： 含有_____的盐。 铁盐和亚铁盐的组成 铁盐和亚铁盐 常见物质： 常见物质： FeSO4·7H2O、FeCl2等 Fe2＋ Fe3＋ FeCl3、Fe2(SO4)3等 Fe2＋、Fe3＋的检验 铁盐和亚铁盐 FeCl2溶液 FeCl3溶液 实验探究 探究：在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。 铁盐和亚铁盐 6   Fe2＋ Fe3＋ 溶液的颜色 _____色 ___色 滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变___色 反应原理 不反应 _________________________ 结论 利用含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液变成___色，检验Fe3＋的存在 浅绿 黄 红 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 红 Fe2＋、Fe3＋的检验常用方法 铁盐和亚铁盐 结论 可以看到，含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。 铁盐和亚铁盐 实验探究 探究：在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，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? 资料卡片——人体中的铁元素 铁在成人体中的含量为4~5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。 为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15~20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。一般蔬菜中铁的含量较少，吸收率也低，但我国膳食中一般食用蔬菜量很大，仍为铁的重要来源。我国已经实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。 Fe2＋、Fe3＋相互转化的实验探究 铁盐和亚铁盐 实验现象 溶液显_______，试管中有_________，再滴加KSCN溶液，溶液___________ 向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成_____ 离子方程式 __________________ _________________________________________________ 实验结论 浅绿色 黑色固体 无明显变化 红色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ Fe3＋ Fe2＋ 铁 氯气 如何证明一个未知溶液中含有Fe2＋，而不含有Fe3＋的方法是什么？ 待测液 氯水或H2O2 KSCN溶液 氧化剂 不变色 红色，则含Fe2＋、不含Fe3＋ 【例1】Fe3O4中铁有＋2价和＋3价，通过所学的知识，有同学设计了一个实验来证明两种价态的存在，其方法为取少量固体溶于硫酸，将所得溶液分成两份，其中一份加入KSCN溶液，发现溶液_______，说明含有Fe3＋；将另一份中加入少量的酸性KMnO4溶液中，发现酸性KMnO4溶液___________，说明含有Fe2＋，这个实验中Fe2＋表现_____性。 变红色 紫红色褪去 还原 总结：Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法 向溶液中滴加适量酸性KMnO4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＋有干扰！ 15 Fe只具有_____性。可被弱氧化剂(H＋、S等)和Fe3＋氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。 举例：Fe＋2H＋===___________；2Fe＋3Cl2 _______。 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 还原 Fe2＋＋H2↑ 2FeCl3 +弱氧化剂 Fe ＋2 +强氧化剂 Fe ＋3 Fe 0 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 Fe ＋2 +氧化剂 Fe ＋3 +还原剂 Fe 0 Fe2＋既有_____性又有_____性。可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(CO、C等)还原为Fe。 举例：2Fe2＋＋Cl2===____________；FeO＋CO ________。 高温 氧化 还原 2Fe3＋＋2Cl－ Fe＋CO2 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？ Fe2＋易被氧化成Fe3＋，加入铁粉或铁钉发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 +弱还原剂 Fe ＋2 Fe ＋3 +强还原剂 Fe 0 Fe3＋只具有_____性，可被弱还原剂(Cu等)和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。 举例：2Fe3＋＋Fe===______；Fe2O3＋3CO __________。 氧化 3Fe2＋ 2Fe＋3CO2 高温 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 +还原剂 +氧化剂 +氧化剂 +还原剂 +氧化剂 +还原剂 Fe ＋2 Fe ＋3 Fe 0 传说中的“铁三角” 血清铁 ——血液中与运铁蛋白结合的铁量 铁是形成血红素的必需元素，血红素是合成血红蛋白和肌红蛋白的原料，也是促进B族维生素代谢必不可少的物质。血液中与运铁蛋白结合的铁量即为血清铁。正常情况下，从小肠进入血液的二价铁在血液中氧化成三价，三价铁与血浆运铁蛋白相结合而被输送到骨髓或其他需铁组织被利用。 （1）2FeCl3 ＋Cu = 2FeCl2 ＋ CuCl2 （2）先加入适量的铁屑与溶液中的Cu2+反应，回收铜；再向溶液中加入氯水等氧化剂，实现FeCl3溶液的再生。 【例1】FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂(HCl—FeCl3)，印刷铜制电路板的腐蚀液回收再利用一直是研究的热点。思考解答下列问题： (1)蚀刻铜板主要反应的离子方程式为 ，氧化剂是 。 (2)腐蚀结束后，废腐蚀液中含有的金属阳离子有 。 (3)检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋的方法是____________________________________________ ______________________________________________。 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ FeCl3(或Fe3＋) Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋ 取少量待测液于试管中，加入KSCN溶液，若溶 液变为红色，则证明含有Fe3＋；反之，则不含Fe3＋ ①步骤Ⅰ所加试剂和操作分别为_________________________；有关离子方程式：______________________________________________________________________。 ②可实现步骤Ⅱ转化的物质或方法是 (填一种即可)；有关离子方程式：___________________________________________________________________。 (4)腐蚀结束后，通过以下两步可分离出铜，并实现FeCl3溶液再生。 过量铁粉和稀盐酸，过滤 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑ Cl2 (或H2O2) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O) 1．为除去FeCl2溶液中含有的少量的FeCl3杂质，可选用的最佳药品是 (　　 ) A．滴入KSCN溶液　　　 B．通入氯气 C．加入铜粉 D．加入铁粉 D 2.有NaCl、FeCl3、FeCl2、MgCl2四种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是(　　 ) A.盐酸 B.烧碱溶液 C.硫氰酸钾溶液 D.硝酸银溶液 B 3.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KSCN溶液呈红色，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 4.已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系： 下列叙述中正确的是(　　 ) A.A为Fe，B为FeO B.C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色 C.④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 B (2)写出E→C反应的化学方程式： 。 5.下列物质之间有如下反应关系： 已知E转化成C的现象是白色沉淀迅速 变为灰绿色，最后变为红褐色。 回答： (1)写出下列物质的化学式： A ，B ，D ，甲 ，乙 ，丙 。 Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Cl2(合理即可) NaOH(或KOH等) KSCN 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 铁盐和亚铁盐的组成 Fe2＋、Fe3＋的检验 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 铁盐：含有Fe3＋的盐。 亚铁盐：含有Fe2＋的盐。 含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，Fe2＋不变色 第一节 铁及其化合物 第3课时 Fe、Fe2+、Fe3+的转化（铁三角） 从氧化还原反应的价态规律我们知道： Fe 具有较强的还原性 Fe3+具有较强的氧化性 Fe2+既有氧化性，又有还原性。 Fe＋2Fe3+===3Fe2+ Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑ Fe＋S === FeS △ Fe、Fe2+、Fe3+的转化（铁三角） ②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+ 与Cl2：______________________________________ 少量Fe与稀HNO3： Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 2Fe＋3Cl2 ===== 2FeCl3 点燃 Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁 ①Fe能被Fe3+、Cu2+、H+、S等较弱氧化剂氧化为Fe2+ 与Fe3+：__________________________________ 与Cu2+：__________________________________ 与H+：____________________________________ 与S：_____________________________________ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 4Fe2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋2H2O 3Fe2+＋NO3－＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O 2Fe2+＋H2O2＋2H+===2Fe3+＋2H2O 5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O Fe、Fe2+、Fe3+的转化（铁三角） 2. Fe2+既有氧化性又有还原性，主要表现还原性 ①还原性：Fe2+能被Cl2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H+­­)等氧化为Fe3+ 与Cl2：_____________________________________________ 与O2：______________________________________________ 与HNO3：___________________________________________ 与H2O2：____________________________________________ 与KMnO4(H+­­)：______________________________________ ②氧化性：Fe2+能被Zn、Al、CO、H2等还原为Fe 如与Zn：Fe2+＋Zn===Fe＋Zn2+ 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 Fe、Fe2+、Fe3+的转化（铁三角） 3. Fe3+具有较强的氧化性 ①能被Fe、Cu、S2-(H2S)、I-(HI)还原成Fe2+ 与Fe：_____________________________________________ 与Cu：______________________________________________ 与I-(HI)：___________________________________________ ②能被C、CO、H2、Zn等还原成Fe 如与Zn反应：2Fe3＋＋3Zn===2Fe＋3Zn2＋   Fe2＋ Fe3＋ 溶液的颜色 _____色 ___色 滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变___色 反应原理 不反应 _________________________ 结论 利用含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液变成___色，检验Fe3＋的存在 浅绿 黄 红 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 红 Fe2＋、Fe3＋的检验常用方法 铁盐和亚铁盐 结论 可以看到，含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。 盐溶液 添加试剂 Fe2+ Fe3+ NaOH     KMnO4(H+)     淀粉- KI     Cu     紫色褪去 无明显现象 无明显现象 溶液变蓝 无明显现象 铜片溶解且溶液变为蓝色 Fe2＋、Fe3＋检验的其它方法 产生白色絮状沉淀，且沉淀迅速转变为灰绿色，最终变为红褐色 产生红褐色沉淀 归纳总结 1.检验溶液含有Fe2＋、不含Fe3＋的步骤 2.Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法 通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4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＋有干扰)。 【应用1】除杂 物 质 试剂及方法 FeCl2(CuCl2) FeCl3(FeCl2) Fe2＋(Fe3＋) 加过量铁粉过滤 加适量的氯水 加过量铁粉，过滤 为了防止试剂变质，配制FeSO4的溶液在试剂瓶中除加入少量H2SO4外，还要加入 （ ） A.加入Cu B.通入Cl2 C.加入Fe D.加入KSCN C 【应用2】配制溶液 1.如何除去FeCl3溶液中的Fe2＋，并写出离子方程式。 深度思考 答　向溶液中加入适量氯水。2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 2.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？ 答　Fe2＋易被氧化成Fe3＋，加入铁粉或铁钉发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 3.FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂(HCl—FeCl3)，印刷铜制电路板的腐蚀液回收再利用一直是研究的热点。思考解答下列问题： (1)蚀刻铜板主要反应的离子方程式为： ，氧化剂是 。 (2)腐蚀结束后，废腐蚀液中含有的金属阳离子有 。 (3)检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋的方法是： ______________________________________________________________________________________。 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ FeCl3(或Fe3＋) Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋ 取少量待测液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变为红色，则证明含有Fe3＋；反之，则不含Fe3＋ Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.42 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$