第3章 第1节 第1课时 亚铁盐和铁盐-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第一册五维课堂同步Word教案（鲁科版2019）

第一节　铁的多样性 第1课时　亚铁盐和铁盐 学业水平目标 学科核心素养 1.能举例说明Fe、Fe2＋、Fe3＋间的转化，熟练书写相关的化学方程式 2.掌握检验Fe2＋、Fe3＋的方法 3.依据氧化还原反应原理预测Fe2＋、Fe3＋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 1.能从问题和假设出发，依据铁及其化合物性质实验的探究目的，设计探究方案，进行探究 2.通过铁与人体健康的关系，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践活动 [知识梳理] 1．铁的存在 (1)铁元素含量：在地壳中的含量仅次于　氧、硅、铝　三种元素。 (2)铁元素在自然界中的存在形态 ①游离态：存在于　陨铁　中； ②化合态：主要以　＋2价或＋3价　的化合态存在于矿石中。自然界中含有铁元素的矿石有　黄铁矿　、　赤铁矿　、　磁铁矿　等。 (3)日常生活用品中含有铁元素的物质有许多，如铁锅的主要成分是　铁单质　，补铁保健品中含有　亚铁盐　，粉刷墙壁的红色涂料中含有　三氧化二铁　，激光打印机的墨粉中含有　四氧化三铁　等。 2．亚铁盐和铁盐 (1)亚铁盐是组成中含有　Fe2＋　的盐，如　FeSO4　、　FeCl2　、 　Fe(NO3)2　等；铁盐是组成中含有　Fe3＋　的盐， 如　Fe2(SO4)3　、　FeCl3　、　Fe(NO3)3　等。 (2)亚铁盐与铁盐性质的预测与假设 (3)实验方案 ①证明　Fe3＋　具有较强氧化性，需加入　还原剂　，如铁、铜、锌等。 ②证明　Fe　只具有还原性，需加入　氧化　剂，如稀硫酸、硫酸铜溶液等。 ③证明　Fe2＋　具有氧化性，需加入　还原　剂，如Zn等；证明其有还原性，需加入　氧化　剂，如氯水、酸性KMnO4溶液等。 (4)实验内容、现象和结论 已知：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，Fe3＋与SCN－反应使溶液显红色。 　①Fe3＋(以FeCl3为例)的氧化性实验探究 实验内容 实验现象 结论 铁粉溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 Fe3＋具有氧化性，Fe具有还原性，离子方程式：　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　 铜片溶解，溶液由棕黄色变为蓝色 Fe3＋具有氧化性，离子方程式：　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　 　②Fe的还原性实验探究 实验内容 实验现象 结论 铁钉逐渐溶解，有　气体　生成，溶液变为浅绿色 Fe具有还原性，离子方程式：　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　 有　红　色固体析出，溶液变为浅绿色 Fe具有还原性，离子方程式：　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　 　③Fe2＋的氧化性和还原性实验探究 实验内容 实验现象 结论 溶液由浅绿色变为　红　色 Fe2＋具有还原性，离子方程式：　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　 溶液由紫红色变为棕黄色 Fe2＋具有还原性，离子方程式：　5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O　 溶液由　浅绿　色变为无色 Fe2＋具有氧化性，离子方程式：　Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋　 (5)Fe2＋、Fe3＋的检验方法 ①Fe2＋的检验 　无明显现象　溶液变　红　，证明含有Fe2＋。 ②Fe3＋的检验 溶液变　红　，证明含有Fe3＋。 [预习质检] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)铁元素在地壳中含量位于第三位。( × ) (2)在工业中炼制铁单质，所以自然界中无游离态铁。( × ) (3)Fe3＋转化为Fe2＋时，需加入氧化剂才能实现。( × ) (4)钢和铁都是铁的合金，钢不易生锈，生铁易生锈，铁锈的主要成分是Fe3O4。( × ) (5)Fe3＋遇到KSCN溶液会生成红色沉淀。( × ) 2．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 解析：D　[D项中产生的是红色溶液。] 3．金属单质A可发生以下反应。试判断： (1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分) A　________　、B　________　、C　________　、D________________________________________________________________________、 E　________　。 (2)写出反应③和⑤的离子方程式： ③________________________________________________________________________； ⑤________________________________________________________________________。 解析：推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。如本题中结合B、C的颜色及与CuCl2溶液、稀盐酸反应的性质可推知A为Fe。 答案：(1)Fe　Fe2O3　Fe3O4　Cu　H2 (2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ Fe2＋、Fe3＋的性质 [问题探究] 在FeCl3和CuCl2的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后，溶液中的金属离子有哪些？ 提示：氧化性Fe3＋＞Cu2＋，加入过量铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，则充分反应后溶液中的金属离子是Fe2＋。 [深化拓展] 1．铁盐、亚铁盐的性质 (1)Fe2＋既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe。 ①当Fe2＋遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3＋，如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 ②当Fe2＋遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe，FeO＋COFe＋CO2。 (2)Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe。 ①Fe3＋被C、CO、Al等还原为Fe，如Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 ②Fe3＋被Fe、Cu等还原为Fe2＋，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 2．含铁物质的分离与提纯 主要物质 杂质 除杂方法 Fe2＋ Fe3＋ 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加适量氯水或双氧水 Fe2＋ Cu2＋ 加过量铁粉后过滤 [典例剖析] [例1]　某同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题： (1)分别取一定量氧化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________________________________________________________。 (2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化生成Fe3＋。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是 ________________________________________________________________________。 (4)丙同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合，取2 mL此溶液置于试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；写出发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 (5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 [解析]　(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。 (2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁生成氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (3)煤油不溶于水，密度比水小，可以隔绝空气，从而排除氧气对实验的影响。 (4)CCl4层显紫色说明有单质碘生成，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。 (5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 [答案]　(1)防止Fe2＋被氧化　(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 (5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O [方法点拨]　铁、铜及其化合物在溶液中的共存规律 (1)Fe能与Fe3＋、Cu2＋发生反应，因而当溶液中有Fe粉剩余时，溶液中不可能大量存在Fe3＋、Cu2＋。由于氧化性Fe3＋>Cu2＋，所以向Fe3＋、Cu2＋的混合溶液中加入铁粉，铁先与Fe3＋反应；由于还原性Fe>Cu，所以向Fe3＋的溶液中加入Fe、Cu混合物，Fe先反应。 (2)Cu能与Fe3＋发生反应，因此当有Cu析出时，溶液中不可能大量存在Fe3＋。 (3)Fe2＋与Fe3＋、Cu2＋、Fe、Cu均能大量共存。 [变式训练] 1．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是(　　) ①过量的Fe与Cl2反应　②Fe与过量稀硫酸反应后，再向其中加H2O2溶液　③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸　④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中。 A．只有①　　　　　 B．只有①② C．只有①②③ D．全部 解析：C　[①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为＋3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2＋，向其中加H2O2溶液后，由于H2O2是一种常见的氧化剂，能将Fe2＋氧化成Fe3＋。③从表面上看不会发生反应，但实际上发生了Fe2＋被硝酸氧化的反应。④中首先发生Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。] Fe2＋、Fe3＋的检验 [问题探究] 某同学为了检验家中一盒补铁剂是否变质，查阅资料后结合所学知识设计了如下实验： 将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入到两支试管中，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。请分析并回答下列问题。 (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？在滴入KSCN溶液后的溶液中再滴加氯水，会观察到什么现象？ 提示：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；在滴入KSCN溶液后的溶液中再加入氯水将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液变红。 (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？ 提示：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而变质。 (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中操作后的情况下，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？ 提示：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在①中操作后的两溶液中都含有Fe3＋，滴加氢氧化钠溶液立即生成红褐色沉淀，干扰生成“白色沉淀变为灰绿色，最后变成红褐色”现象的观察，即不能证明滤液中含有Fe2＋。 [深化拓展] Fe2＋、Fe3＋的检验方法 [典例剖析] [例2]　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，说明该溶液中不含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，得红褐色沉淀，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＋ [解析]　C　[KSCN与Fe3＋反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，而Fe2＋与KSCN不反应，如果该溶液既含Fe3＋，又含Fe2＋，滴加KSCN溶液，溶液呈红色，证明存在Fe3＋而不能证明没有Fe2＋，故A项错误；若原溶液中含Fe2＋，通入Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，滴加KSCN溶液后显红色，若原溶液中不含Fe2＋，含有Fe3＋，通入Cl2，加入KSCN溶液同样可以变血红色，故B项错误；加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋，故C项正确；氢氧化镁为白色沉淀，能被红褐色沉淀掩盖，无法确定是否含有镁离子，故D项错误。] [方法规律]　(1)Fe3＋的检验方法很多，但在没有特殊要求的条件下，最好选择KSCN溶液，因为此法最灵敏。 (2)检验Fe2＋的最好方法：加KSCN溶液(无明显现象)，然后加氯水(溶液变红色)。试剂顺序不能颠倒，若先滴入氯水或双氧水，再加入KSCN溶液，溶液显红色，排除不了原溶液中可能含Fe3＋的干扰。也不能选用加KSCN溶液(无明显现象)，然后加酸性高锰酸钾溶液(溶液变红色)的方案，因为KMnO4本身显紫红色，对实验现象有所干扰。 (3)若溶液中同时含有Fe3＋、Fe2＋，因为Fe3＋对Fe2＋的检验造成干扰，通常取少量溶液置于试管中，向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液(或溴水)，溶液紫红色(或橙黄色)褪去，说明含有Fe2＋。另取少量溶液置于试管中加入KSCN溶液，显红色，说明溶液中含Fe3＋。 [变式训练] 2．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋； 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　) 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 解析：B　[甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。只有酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是紫色变浅(或褪去)。乙组，在Fe2＋存在的条件下，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。] 1．下列关于铁的叙述中错误的是(　　) A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁体吸引 C．铁是地壳中含量最多的金属元素 D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具 解析：C　[地壳中含量最多的金属元素是铝，铁次之，故选C。] 2．下列关于铁矿石的说法正确的是(　　 ) A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色 D．FeO俗称铁红 解析：C　[磁铁矿的主要成分是Fe3O4，能溶于盐酸生成Fe2＋和Fe3＋，所得溶液加入KSCN溶液变红色。] 3．为了防止FeSO4被氧化而变质，实验室在配制 FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量的(　　) A．铜粉　　　　　　 B．铁粉 C．锌粉 D．Fe2(SO4)3 解析：B　[FeSO4中Fe元素为＋2价，Fe2＋具有还原性，极易被氧化为Fe3＋，加入铁粉后，能将Fe3＋还原为Fe2＋，且不引入新的杂质。] 4．要证明某溶液中不含有Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时最佳顺序为(　　 ) 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 解析：C　[加入NH4SCN无红色物质产生证明无Fe3＋，再加氯水，若有Fe2＋，则Fe2＋可被氧化为Fe3＋，使溶液变红色；KMnO4酸性溶液也能氧化Fe2＋，但KMnO4本身为紫红色，加入足量酸性KMnO4后，使Fe3＋与NH4SCN反应后溶液的颜色不易被观察。] 5．A、B、C均为单质，B与C反应后的产物溶于水得无色酸性溶液。B的水溶液有漂白作用且显酸性，E可作还原剂，其浓溶液用于实验室制B。A、B、C之间的其他反应如图所示。请回答下列问题： (1)写出化学式：B　________　，D　________　， F　________　。 (2)鉴别D溶液中阳离子的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)写出离子反应方程式： ①A＋E→F＋C：___________________________________________________________。 ②B＋F→D：_______________________________________________________________。 解析：由题给信息可推知A为Fe，B为Cl2，C为H2；根据图中转化关系，进而推知D为FeCl3、E为HCl、F为FeCl2。 答案：(1)Cl2　FeCl3　FeCl2 (2)取少量D溶液于试管中，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色表明含Fe3＋ (3)①Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ ②Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ [课堂小结] 学科网（北京）股份有限公司 $$