3.1.4 微专题 铁三角的转化关系及其应用-【核心素养新教学】2025-2026学年高一化学同步优质教学课件（人教版必修第一册）

第一章 化学反应的热效应 第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 微专题 铁三角的转化关系及其应用 Fe Fe2+ Fe3+ ① ①弱氧化剂： 如：S、I2、H+、Ag+、Fe3+、Cu2+等 Fe + I2 == FeI2 △ ② ②强还原剂： 如：H2、CO、C、Al、Zn等 Zn+Fe2+ = Zn2++Fe S、I2、H+、Fe3+、Cu2+等 H2、CO、 C、 Zn等 FeO + CO ＝== Fe+CO2 高温 Fe+Cu2+ = Fe2++Cu 铁的还原性 主题2:Fe 、Fe2＋和Fe3＋三者之间的相互转化关系 Fe Fe2+ Fe3+ ① ② S、I2、H+、Fe3+、Cu2+等 H2、CO、 C、 Zn等 ③强氧化剂： 如：Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4、浓H2SO4、H2O2、NaClO等 强氧化剂 ④还原剂： 如：Fe、Cu、I-、S2-、H2S、SO2等 还原剂 2Fe2＋+H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O 2Fe3＋+ 2I- = 2Fe2＋+ I2 2Fe3＋＋Cu = 2Fe2＋＋Cu2＋ Cl2 + 2Fe2＋ = 2Fe3＋ + 2Cl－ ③ ④ Fe2＋的氧化性和还原性 Fe Fe2+ Fe3+ ① ② S、I2、H+、Fe3+、Cu2+等 H2、CO、 C、 Zn等 强氧化剂 ⑤ ⑥强氧化剂 ⑤强还原剂： ⑥强氧化剂： 如：Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4、浓H2SO4、H2O2、NaClO等 2Fe3++3Zn(过量)=2Fe+3Zn2+ Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al====2Fe+Al2O3 高温 高温 如：H2、CO、C、Al、Zn等 5Fe+3MnO4-+24H+=5Fe3++3Mn2++12H2O 强还原剂 ③ 还原剂 ④ Fe3＋的氧化性 主题2:Fe 、Fe2＋和Fe3＋三者之间的相互转化关系 Fe2+ Fe3+ Fe 只有还原性 既有氧化性,又有还原性 只有氧化性 强氧化剂：Cl2、H2O2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4（H+） 还原剂：Fe、Zn、Cu、H2S、KI等 Cl2、HNO3、浓H2SO4等 （强氧化剂） Al 、CO等 Cu2+、H+、S、I2等 （较弱氧化剂） Zn、Al等 铁三角 主题2:Fe 、Fe2＋和Fe3＋三者之间的相互转化关系 铁三角的应用 1.Fe2＋、Fe3＋的分离、除杂方法。 主要物质 杂质 除杂方法 Fe2＋ Fe3＋ FeCl3 FeCl2 Fe2＋ Cu2＋ 加过量铁粉后过滤 加氯水或通入Cl2 加过量铁粉后过滤 主题2:Fe 、Fe2＋和Fe3＋三者之间的相互转化关系 铁三角的应用 2.判断离子共存 ①Fe2＋、Fe3＋与OH－因反应生成沉淀而不能大量共存。 ②Fe3＋与S2－、I－、HS－、S，Fe2＋与ClO－、Mn(H＋)在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③Fe3＋与SCN－发生反应生成难电离的Fe(SCN)3，不能大量共存。 主题2:Fe 、Fe2＋和Fe3＋三者之间的相互转化关系 例1下列各组物质中，能一步实现如图所示①～⑤转化关系的是 ( ) 选项 X Y Z W A C CO CO2 Na2CO3 B Fe FeCl3 Fe2O3 Fe(OH)2 C Na Na2O2 Na2CO3 NaOH D Cl2 HCl HClO NaClO A．A B．B C．C D．D C 例2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 =2Fe3＋＋2Cl- D. 用酸性KMnO4溶液可检验溶液中是否还有Fe2+ C 课堂检测 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　 ③FeCl2溶液中通入少量Cl2　 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A.只有① B.①③ C.①②③ D.全部 B 2．硫酸铁溶液中加入少量Fe粉，溶液颜色变浅，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入下列试剂一定可行的是（ ） A．KSCN溶液 B．酸性高锰酸钾溶液 C．NaOH溶液 D．铜粉 解析：A．KSCN溶液用于检验Fe3+的存在，不能用于检验Fe2+，A不可行；B．酸性高锰酸钾溶液能将Fe2+氧化为Fe3+，从而发生颜色变化，B可行；C．NaOH溶液既能与Fe2+反应，也能与Fe3+反应，由于Fe(OH)2、Fe(OH)3的混合物与Fe(OH)3的颜色差异不明显，所以难以确定Fe(OH)2的存在，C不可行；D．铜粉与Fe2+不反应，不能证明Fe2+的存在，D不可行；故选B。 B 课堂检测 3．下列关于FeCl2和FeCl3的叙述中，不正确的是（ ） A．二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现 B．将铁粉加入氯水中，最终只能得到FeCl3溶液 C．酸性高锰酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂 D．分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液，最终可得相同物质 解析：A项，向FeCl2溶液中通入氯气，生成FeCl3；向FeCl3溶液中加入铁生成FeCl2；都属于化合反应，正确；B项，将铁粉加入氯水中，当铁粉过量时，最终得到FeCl2溶液；错误；C项，FeCl2具有还原性，酸性高锰酸钾具有强氧化性，能将亚铁离子氧化成铁离子，使溶液褪色；FeCl3不与高锰酸钾反应；正确；D项，二价铁不稳定，可被氧化为三价铁；分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液，均可能得到Fe(OH)3，正确。 B 课堂检测 4．下列离子的检验方法合理的是（ ） A．向某溶液中通入氯气，然后再加入KSCN溶液变红色，不能说明 原溶液中含Fe2+ B．向某溶液中加入NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀，说明溶液中 含Fe3+ C．向某溶液中滴加 KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2+ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到逐渐变成红褐 色，说明只含Fe2+不含Mg2+ A 课堂检测 解析：A．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明通入氯气后的溶液中含Fe3+，但是不能检验铁离子是原来存在的还是亚铁离子被氧化来的，故A正确；B．向某溶液中加入NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀，不能说明溶液中含Fe3+，也可能含有亚铁离子，故B错误；C．KSCN溶液与铁离子结合，溶液为红色，则溶液中含Fe3+，不能确定是否含Fe2+，故C错误；D．加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，可知一定含Fe2+，不能确定是否含Mg2+，故D错误；故选A。 课堂检测 5．制印刷电路板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FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ） A．烧杯中有铜、无铁 B．烧杯中有铁、无铜 C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无 解析：Fe比Cu活泼，所以先发生反应①：Fe＋2FeCl3＝3FeCl2；后发生反应②：Cu＋2FeCl3＝2FeCl2＋CuCl2。A项，反应①进行完全，反应②未开始或反应未完全，此时有铜无铁，可能，不符合题意；B项，在铁未完全反应前，铜不参与反应，故不可能出现有铁无铜，错误，符合题意；C项，反应①反应未完全，反应②未开始，此时铁铜都有，可能，不符合题意；D项，反应①②都进行完全，此时铁铜全无，可能，符合题意。 B 课堂检测 6.为了验证Fe3+的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，实验设计错误的是   ①变成浅绿色  ②变成红色  ③变成无色  ④出现白色沉淀  ⑤出现红褐色沉淀 A．①③④ B．③ C．③④ D．②④⑤ 解析：①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故①正确； ②铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色，据此能够检验铁离子，故②正确； ③硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，故③错误； ④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，故④错误； ⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，故⑤正确； 故选C。 C 课堂检测 7.向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是 A．只有Fe2+和Cu2+ B．一定有Fe2+、Cu2+，可能有Fe3+ C．一定有Fe2+，可能有Cu2+ D．只有Fe2+ 解析：最后剩余的红色粉末一定是Cu，Fe2O3、CuO和盐酸反应生成Fe3+和Cu2+，且氧化性：Fe3+>Cu2+，还原性：Fe>Cu，结合物质的氧化性、还原性强弱判断反应的可能性。 A．当铜全部析出时，不存在Cu2+，故A错误； B．由于红色粉末是Cu，所以溶液当中肯定没有Fe3+，故B错误； C．由于氧化性：Fe3+>Cu2+，无论是和Fe反应，还是和Cu反应，溶液中一定存在Fe2+，当Fe过量时，不存在Cu2+，当Fe不足时，有Cu2+，故C正确； D．由C分析可知，溶液中可能还有Cu2+，故D错误； C 课堂检测 课堂检测 8.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(　　) A．把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋ = 2Fe3＋＋3Cu B．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－ = Fe(SCN)3 C．FeCl3溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu = Fe2＋＋Cu2＋ D．若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液反应：Zn＋2Ag＋ = Zn2＋＋2Ag B 课堂检测 9、9.对实验Ⅰ～Ⅳ的实验现象判断正确的是:(　 　) A.实验Ⅰ：产生红褐色沉淀 B.实验Ⅱ：溶液变红色 C.实验Ⅲ：试管中溶液变浅黄色 D.实验Ⅳ：试管中先出现白色沉淀，迅速变灰绿色，最后变为红褐色 D Thank you for watching $