微专题3 “铁三角”间的转化关系与Fe2＋、Fe3＋的检验(课件PPT)-【金榜题名】2026-2027学年高一化学必修第一册高中同步学案（人教版）

该高中化学课件聚焦“铁三角”转化关系及Fe²⁺、Fe³⁺检验，从微专题切入，衔接金属材料性质与铁化合物转化，以具体反应方程式和工艺流程为支架，帮助学生构建铁元素价态转化的知识网络。 其亮点在于结合2FeCl₃ + Fe = 3FeCl₂等反应方程式及含CuCl₂、FeCl₂、FeCl₃废液的工艺流程实例，通过科学思维的证据推理和科学探究与实践的真实情境应用，提升学生分析解决问题能力，为教师提供直观教学素材，助力核心素养落地。

第三章　铁　金属材料 微专题三　“铁三角”间的转化关系与Fe2＋、 Fe3＋的检验 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 随堂演练 知识落实 返回导航 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 谢谢观看 第三章　铁　金属材料 返回导航 1 一、“铁三角”——Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化 Fe2＋、Fe3＋、Fe的相互转化——“铁三角” 1．Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋ 如：Fe＋Seq \o(=====,\s\up17(△))FeS，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋；2Fe＋3Cl2eq \o(=====,\s\up17(△))2FeCl3,3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2。 2．Fe2＋既具有氧化性又具有还原性 如：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，FeO＋COeq \o(=====,\s\up17(高温))Fe＋CO2。 3．Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe 如：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋， Fe2O3＋3COeq \o(=====,\s\up17(高温))2Fe＋3CO2， Fe2O3＋2Aleq \o(=====,\s\up17(高温))2Fe＋Al2O3。 【特别提醒】　(1)金属阳离子被还原不一定得到金属单质。 如：Fe3＋—→Fe2＋。 (2)离子共存问题： ①Fe3＋与I－、S2－、HS－、SOeq \o\al(2－,3)、HSOeq \o\al(－,3)等因发生氧化还原反应而不能大量共存。 ②Fe2＋与MnOeq \o\al(－,4)(H＋)、NOeq \o\al(－,3)(H＋)、ClO－等因发生氧化还原反应而不能大量共存。 (3)除杂问题(括号内为杂质)： ①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。 ②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ④Fe粉(铝)、Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，充分反应后过滤。 (4)Fe2＋盐溶液的配制与保存：加铁粉，防止Fe2＋被氧化。 　已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。 (1)写出A、C、F、G的化学式： A．____________________；C.______________________；F.____________________；G.____________________。 (2)检验D中阳离子的方法为______________________________。 (3)保存C溶液时要加固体A的原因是_________________________。 (4)写出下列转化的离子方程式： ①D→C：______________________________________________。 ②C→D：______________________________________________。 (5)写出E→F的化学方程式： _______________________________。 【解析】　根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3，从而推知A为Fe，B为Fe3O4，C是FeCl2，D是FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，X为H2。 【答案】　(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3 (2)取少许D溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋ (3)防止Fe2＋被O2氧化 (4)①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ ②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (5)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 [变式训练]　要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的方法是(　　) A．滴入KSCN溶液 B．通入氯气 C．加入适量铜粉并过滤 D．加入适量铁粉并过滤 【解析】　KSCN溶液只能检验Fe3＋的存在，A错误；通入氯气将FeCl2氧化为FeCl3，B错误；加入铜粉发生Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，引入新杂质Cu2＋，C错误；加入铁粉发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，过滤除去剩余铁粉，得到纯净FeCl2溶液，D正确。 【答案】　D 二、Fe3＋和Fe2＋的检验与鉴别 1．Fe3＋、Fe2＋的检验 Fe2＋ Fe3＋ (1)观察法 浅绿色 棕黄色 (2)加碱法 (NaOH) ①现象：白色絮状沉淀eq \o(——→,\s\up17(迅速))灰绿色eq \o(——→,\s\up17(最终))红褐色沉淀 ②反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色) ①现象：红褐色沉淀 ②反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色) (3)显色法 (SCN－) ①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液 ②反应：2Fe2＋＋Cl2=== 2Fe3＋＋2Cl－； Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色) ①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色 ②反应：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 (红色) 2．检验Fe2＋的注意事项 (1)只含Fe2＋的溶液：检验Fe2＋加入试剂的顺序待测液eq \o(————→,\s\up17(KSCN溶液))不变色eq \o(——————→,\s\up17(氧化剂),\s\do15(如氯水、H2O2))红色(含Fe2＋、不含Fe3＋)。 ①加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NOeq \o\al(－,3)(H＋)等 ②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明不含Fe2＋。 (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，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪色说明含有Fe2＋。 (3)检验铁的氧化物中是否有＋2价铁时，正确的思路为少量固体eq \o(——————→,\s\up17(稀H2SO4溶解),\s\do15(a))溶液eq \o(————————→,\s\up17(酸性KMnO4溶液),\s\do15(b))紫色褪去。 ①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4，溶液可以氧化盐酸。 ②步骤a中，不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。 　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，说明不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液，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＋ 【答案】　C 【离子检验解题思维模型】 明确基本检验方案 明晰是否有干扰 易错防范 Fe2＋：先加KSCN，再加氧化剂 Fe3＋：NaOH溶液 B项，由于先通入Cl2，引入Fe3＋的干扰 D项，Fe2＋的存在对 Mg2＋检验有干扰 无干扰检验方案 Fe3＋—KSCN—溶液呈红色 Fe2＋—K3[Fe(CN)6] —蓝色沉淀 1．下列离子方程式正确的是(　　) A．将氨水滴入到FeCl3溶液中Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ B．氧化铁与盐酸反应Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O C．向FeCl3溶液中加入铁粉Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2 Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－ 【解析】　A项在书写离子方程式时，弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式；C项离子方程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；D项只符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 【答案】　B 2．已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在。下列判断中正确的是(　　) A．剩余固体中可能没有铜 B．反应后的溶液中可能含有Fe3＋ C．反应后的溶液中一定含有Cu2＋ D．反应后的溶液中一定含有Fe2＋ 【解析】　氧化性：Fe3＋>Cu2＋，加入铁粉后，Fe先与Fe3＋反应，该过程中没有固体生成，Fe3＋反应完后，Fe再与Cu2＋反应生成Fe2＋和Cu，充分反应后仍有固体存在，则该固体中一定含有铜，A错误；Fe3＋能和铁、铜反应，则反应后的溶液中不可能含有Fe3＋，B错误；若反应后的固体中有铁粉，则反应后的溶液中不含Cu2＋，C错误；反应后的固体中必有铜，反应后的溶液中一定不含Fe3＋，一定含有Fe2＋，D正确。 【答案】　D 3．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是(　　) A．该溶液中一定含有SCN－ B．氧化性：Fe3＋>Cl2 C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质 D．Fe2＋被氧化为Fe3＋ 【解析】　溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋<Cl2；能使含Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－；因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质。 【答案】　B 4．电子工业上使用的印刷电路板，是在覆有铜膜的塑料板上以涂层保护所要的线路，然后用FeCl3浓溶液作用掉(腐蚀)未受保护的铜膜后形成的。某工程师为了从使用过的腐蚀废液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费)中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3作为腐蚀液原料循环使用，准备采用图示步骤： (1)写出FeCl3溶液与铜膜发生反应的离子方程式：______________。 (2)检验腐蚀废液中含有Fe3＋所需试剂名称：______________，实验现象：________________________。 (3)向滤液②中加入NaOH溶液并长时间暴露在空气中，此过程的现象：____________________________，此转化的化学方程式为________________________、________________________。 (4)已知通入的⑥是一种黄绿色气体，写出通入⑥发生反应的离子方程式：____________________。 【解析】　要从溶液中置换出Cu，并得到FeCl3溶液，①为铁粉，经过滤，得到滤液②(FeCl2溶液)，滤渣③为Cu、Fe，再加过量④(盐酸)，过滤得到滤液⑤，向滤液②、⑤中通入Cl2得到FeCl3溶液。结合图示流程可进行如下梳理： (1)FeCl3溶液腐蚀铜膜时FeCl3与Cu发生反应，其离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 (2)可用KSCN溶液检验腐蚀废液中含有的Fe3＋，滴入KSCN溶液后，溶液变为红色。 (3)滤液②是FeCl2溶液，加入NaOH溶液先生成白色Fe(OH)2沉淀，长时间暴露在空气中，Fe(OH)2会被O2氧化为红褐色Fe(OH)3沉淀，实验现象为反应生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后转化为红褐色沉淀，有关化学方程式分别为FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl和4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 (4)⑥为Cl2，能将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，其离子方程式为 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 【答案】　(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (2)硫氰化钾溶液　溶液变为红色 (3)反应生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色　FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ $$