3.1 铁及其化合物 第二课时 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

、 第二章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 （二）铁的氢氧化物 氢氧化铁 Fe(OH)3 氢氧化亚铁 Fe(OH)2 制法 Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(隔绝空气) 颜色 红褐色 白色 溶解性 难溶于水 、强碱、氨水 稳定性 受热易分解 2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O 易被空气中氧气氧化成氢氧化铁 4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3 白色→灰绿色→红褐色 与盐酸反应 Fe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2O 【改进装置一】 Fe(OH)2被氧化的原因 改进方法 改进装置 反应试剂中溶有氧气 配制试剂的蒸馏水要煮沸 试剂与空气接触 ①在Fe(OH)2溶液的液面上加少量苯（或植物油） ②胶头滴管伸入液面以下滴加NaOH溶液 简述实验操作过程和原理？ 什么时候关闭止水夹a？ 还原性气体保护法 【改进装置二】 打开止水夹a，当Fe与稀H2SO4放入试管后，产生的H2可以从试管Ⅰ内短管处排出，再通入试管Ⅱ中，排尽装置内的空气。 然后关闭止水夹，试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，液面上方压强增大，将试管Ⅰ内FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2沉淀。在此过程中，溶液都处于H2环境，避免了被空气中O2的氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间。 铁粉 稀硫酸 NaOH溶液 【其他改进装置】 【典例1】 某化学兴趣小组利用药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列说法不正确的是( ) A．仪器1中应该盛放稀硫酸 B．本实验通过控制A、B、C三个开 关，将仪器中的空气排尽后，先关闭 开关B，再打开开关A就可 观察到氢氧化亚铁的颜色 C．反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀 D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态 【典例2】 如图所示装置可用来制取Fe(OH)2并 观察其在空气中被氧化的颜色变化。实验时 必须使用铁屑、稀硫酸和NaOH溶液。 (1)在试管Ⅰ中加入的试剂是______________。 (2)在试管Ⅱ中加入的试剂是___________。 (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是___________________________________________。 (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是______________________________________________________。 (5)实验完毕，拔去试管Ⅱ中的橡胶塞，放入一部分空气，此时试管Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________________。 FeSO4 Fe2(SO4)3 FeCl2 FeCl3 （三）铁盐和亚铁盐 （1）Fe2+、Fe3+离子的检验 【实验3-2】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。 【实验3-3】在盛有2mLFeCl3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？ （2）Fe2+与Fe3+的相互转化 ①KSCN 溶液 无明显现象 血红色溶液 ②氯水 ①氯水 ②KSCN溶液 方案一 方案二 思考1:利用下列两种方案检验某溶液中的 Fe2+ ，哪种设计实验证明其中存在 Fe2+，并说明理由。 无明显现象 血红色溶液 思考2：如何实现过程Fe2+ 和Fe3+的变化？ Fe2+ Fe3+ Cl2 H2O2 HNO3 KMnO4 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3+ +2H2O 5Fe2＋ + MnO4— + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 3Fe2＋ + NO3— + 4H+ = NO↑ + 3Fe3+ + 2H2O 可用于除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质 可用于除去铁盐溶液中的亚铁盐杂质 可用于Fe2＋的检验 特别提醒：Fe2＋和Cl—同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋ 2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+ 2Fe3++Fe＝3Fe2+ 2Fe3＋ + SO32— + H2O= SO42— + 2Fe2+ + 2H+ 2Fe3+ + 2I−＝2Fe2+ + I2 在保存配制好的FeCl2溶液时，向其中加入少量铁粉来防止Fe2＋被氧化 放置 一段时间 向溶液中 插入铜丝 取出 铜丝 用35%的FeCl3溶液作为“腐蚀液”铜印刷电路板 可使KI−淀粉试纸变蓝 (检验Fe3＋的一种方法) Fe2+ Fe3+ Fe Cu SO32- I- 讨论1：鉴别Fe2+与Fe3+的方法有哪些？ 讨论2： 同时含有Fe2+和Fe3+的溶液，如何检验Fe2+、Fe3+? ①Fe2+对检验Fe3+无干扰。 可以滴加KSCN溶液或者淀粉—KI溶液检验Fe3+。 ②Fe3+对检验Fe2+有干扰。 可以滴加适量酸性KMnO4溶液或者溴水，溶液褪色说明含有Fe2+。 讨论4：除杂问题(括号内为杂质)： ①FeCl3溶液(FeCl2)： ②FeCl2溶液(FeCl3)： ③FeSO4溶液(CuSO4)： ④Fe2(SO4)3溶液(FeSO4)： 加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。 加足量铁粉，充分反应后过滤。 加足量铁粉，充分反应后过滤。 加H2O2 讨论3：判断离子共存 MnO4-(H+)、NO3-(H+)、ClO-等 S2-、I- 、HS-、SO32-、HSO3-等 Fe2+与 不共存 Fe3+与 (1)实验室中久置的硫酸亚铁溶液会变黄的原因是_________________ ________________________。 (2)请设计实验检验在空气中放置的硫酸亚铁溶液已部分变质： ________________________________________________________________________________________________。 【思考】 【典例】判断正误 (1) 向某溶液中先滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液中有Fe3＋。 (2) 向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，出现红色沉淀。 (3) 向MCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液导致褪色，则M2＋为Fe2＋。 (4) 向含有Fe2＋的溶液中，滴加几滴H2O2溶液后溶液变成红色，说明溶液中一定有SCN－。 (5) 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＋。 (6) 向FeCl2溶液中滴加少量酸化的H2O2溶液，溶液变为棕黄色，并产生大量无色气体。 【典例】 判断下列离子能否共存，并指出原因。 (1).Na+、Fe2+、OH－、NO3－ ： (2).Fe3+、I－、SO42－、Cl－： (3).Fe3+、SCN－、SO42－、Na+： (4).NH4+、Fe2+、ClO－、NO3－： (5).H+、K+、NO3－、Fe2+： (6).NH4+、Fe2+、Cl－、MnO4－： 拓展1——刻蚀铜电路板 2Fe3＋+ Cu = 2Fe2＋+ Cu2＋ 腐蚀结束后，通过以下两步可分离出铜，并实现FeCl3溶液再生。 拓展2——如何检验食品中的铁元素 菠菜中铁元素的检验方法 取样 研磨 溶解 过滤 检验 先加稀硝酸， 再加KSCN。 思考：稀硝酸的作用以及离子方程式? 2、 印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为： 2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列后果不可能出现的是（ ） A、烧杯中有铜无铁 B、烧杯中有铁无铜 C、烧杯中铜、铁都有 D、烧杯中铁、铜都无 1、向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中滴加足量盐酸，则溶液的颜色（ ） A.变黄 B.变深 C.变浅 D.无变化 4、从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下，则下列说法正确的是( ) A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C.试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋ D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋ Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$