3.1.2铁的氢氧化物、铁盐与亚铁盐课件-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

年 级：高一 学 科：化学（人教版） 主讲人：lrp 学 校：四川省华蓥中学 课时 3.1.1铁的单质、氧化物 第三章铁与金属材料 【学习目标】 1．通过实验探究铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐的化学性质，并能用化学方程式或离子方程式正确表示化学反应，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，形成证据意识。 2．通过学习铁的氢氧化物和铁盐，学会从物质类别和元素价态的视角认识具有变价元素物质间的转化关系，并建立认识模型，丰富研究物质的思路和方法。 【思考】如何制备 Fe(OH)3和Fe(OH)2呢？ 实验原理：Fe3＋＋3OH-=Fe(OH)3↓ Fe2+＋2OH-=Fe(OH)2↓ 【实验探究】在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液，观察并描述发生的现象。 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O =4Fe(OH)3 生成白色沉淀 迅速变灰绿色 最后变红褐色 有红褐色的沉淀产生 新课导入 一、铁的氢氧化物1、制备根据物质类别，思考如何制备铁的两种氢氧化物。阅读教材71页实验3-1：，观察实验现象，填写下表：（1）氢氧化铁的制备 实验原理 实验原理 实验操作 实验现象 可溶性铁盐[FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3]与碱溶液反应 可溶性铁盐[FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3]与碱溶液反应 ①将NaOH溶液滴入FeCl3溶液中： 方程式： 有 生成 实验装置 有 生成 FeCl3＋3NaOH=3NaCl＋Fe(OH)3↓ Fe3＋＋3OH- = Fe(OH)3↓ 红褐色沉淀 （2）氢氧化亚铁的制备 实验原理 实验操作 实验现象 化学方程式 可溶性亚铁盐[FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2]与碱溶液反应 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入新制备的亚铁盐溶液的液面以下，缓缓挤出NaOH溶液 有 生成，迅速变成 色，最后变成 色 ① (白色)； ② (红褐色)； 实验装置 有 生成，迅速变成 色，最后变成 色 ① (白色)； ② (红褐色)； 白色 灰绿色 红褐色 FeCl2＋2NaOH=2NaCl＋Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O==4Fe(OH)3 深度理解：①Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。②为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要 ，尽可能除去溶解的 。 ③为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液，这样做的目的是防止生成的Fe(OH)2与空气中的氧气接触而被氧化。【问题思考】：实验室制备的白色Fe(OH)2会被溶解在溶液中 的氧气氧化，如何对实验进行改进？ 加热煮沸 氧气 【温馨提示】溶液中没有Fe3+，即除去溶液中的氧气，且隔绝空气中的 氧气 【主要方案】除氧、隔离、保护 【实验改进1】用新制的FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备氢氧化亚铁的改进装置如图所示，思考并回答下列问题： (1)配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要加热煮沸，目的是 . (2)将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是 . (3)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂，难溶于水，密度比水小)的作用是 . 隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化 有机物覆盖法：FeSO4溶液表面覆盖一层苯(有机溶剂，难溶于水，密度比水小；煤油、植物油也可以，但是不能用CCl4) 目的：隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化 赶走溶解在蒸馏水中的氧气 防止滴加NaOH溶液时带入空气 【实验改进2】 实验时，先 弹簧夹K，再将分液漏斗的旋塞打开，使稀硫酸与铁粉反应，产生的H2排出装置中的空气；然后 K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，其方程式为： . 打开 关闭 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3 Ⅰ Ⅱ ③ 还原性气体保护法： 氢气保护 先打开止水夹，在试管出口处收集氢气并验纯， 当氢气纯净后，关闭止水夹。 产生的氢气使Ⅰ中压强增大， 将生成的硫酸亚铁溶液从长导管排入Ⅱ中. 2、物理性质比较 氢氧化物性质比较 物质类别 颜色状态 溶解性 Fe(OH)2 二元弱碱 白色固体 难溶于水 Fe(OH)3 三元弱碱 红褐色固体 难溶于水 3、化学性质从物质类别和元素价态思考，铁的氢氧化物具有哪些性质呢？（1）从类别看：A、碱的通性，能与酸（稀盐酸、稀硫酸）反应生成对应的盐和水①FeO与盐酸反应： .②Fe2O3与盐酸反应： . B、受热均分解生成同价态的氧化物①Fe(OH)2： . (隔绝空气生成FeO，在空气中最终转化为Fe2O3)②Fe(OH)3： . Fe(OH)2＋2HCl=FeCl2＋H2O ; Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe(OH)3＋3HCl=FeCl3＋3H2O;Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O Fe(OH)2 == FeO＋H2O △ △ 2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O （2）从价态看：( )处于中间价态既有 ，但以还原性为主；( )处于最高价，只有 .A、Fe(OH)2具有强还原性①FeO与稀硝酸反应： . . ②被空气氧化： .现象：白色沉淀迅速变成 ，最终变成 .B、2Fe(OH)3的氧化性②Fe2O3与HI反应： . . 3Fe(OH)2＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O 3FeO＋10H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋8H2O 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3＋6HI = 2FeI2＋I2＋6H2O 2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－ = 2Fe2＋＋I2＋6H2O 氧化性又有还原性 氧化性 灰绿色 红褐色 【课堂练习1】1.有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是（ ）A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象 A 2、下列物质不能通过化合反应得到的是(　　)A．Al(OH)3 B．Fe(OH)3 C．Al2O3 D．Fe3O4 A 3．用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀，下列说法不正确的是（ ） A．该实验应该先打开C，一段时间后再关闭CB．实验完成时，在A容器中得到白色沉淀C．如果将NaOH溶液直接滴入FeSO4溶液中，最终得到红褐色沉淀D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态 B 4．如下图所示装置，可用以制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法不正确的是（ ） A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧 B．装置I可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气C．止水夹在实验过程中应该先关后开 D．取下装置II的橡皮塞可观察沉淀颜色变化 C 【例题】向200mL0.1mol⋅L−1的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化,此时固体的质量为( ) A. 1.44 g B. 1.6 g C. 2.82 g D. 4.36 g 【练习1】在含有1molFeSO4的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤之,然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( ) A. Fe B. FeO C. Fe(OH)3 D. Fe2O3 【评价训练】 B D 【微点拨】①Fe(OH)2在空气中加热，在分解同时被O2氧化，化学方程式为：4Fe(OH)2＋O2===2Fe2O3＋4H2O，所以在空气中加热Fe(OH)2得不到FeO △ 【练习2】、下列各图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) A．①③ B．①② C．①②③ D．②③ A 【总结】铁的氧化物和氢氧化物 单质 氧化物 碱 盐 Fe3O4 Fe2O3 FeO 铁元素化合价 物质 类别 Fe 0 +2 +3 Fe(OH)3 Fe2+ Fe3+ Fe(OH)2 学以致用 红砖、青砖知多少 青砖颜色为青灰色，主要是因为在冷却过程中产生的水蒸气阻隔了空气的流通，处于缺氧状态，导致砖中的三氧化二铁还原为氧化亚铁，最终砖块颜色呈青灰色。 红砖颜色为红色，是因为在冷却过程中空气充分流通，砖中的铁元素与氧气充分发生反应形成三氧化二铁，最终砖块颜色呈红色。 二、铁盐和亚铁盐（一）铁盐含Fe3＋的溶液呈 色，Fe3＋具有较强的 性.1、氧化性 ①Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为： ; .阅读教材74页探究：利用覆盖铜板制作图案。②Fe3＋与I－反应的离子方程式： . 2、特性——检验Fe3＋：阅读教材72页实验3-2 含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色， (血红色溶液) 棕黄 氧化 2Fe3＋＋Fe = 3Fe2＋ 2Fe3＋＋Cu = 2Fe2＋＋Cu2＋ 2Fe3＋＋2I－ = 2Fe2＋＋I2 Fe3+＋3SCN－=Fe(SCN)3 （二）、亚铁盐 含有Fe2＋的溶液呈 ，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主1、氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式： 。2、还原性：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO3－(H＋)等均表现还原性。①Fe2＋与Cl2反应的离子方程式： 。 浅绿色 Fe2＋＋Zn = Fe＋Zn2＋ 2Fe2＋＋Cl2 = 2Fe3＋＋2Cl－ 2Fe2＋＋Br2 = 2Fe3＋＋2Br－；2Fe2＋＋H2O2 ＋2H＋= 2Fe3＋＋2H2O 3Fe2＋＋NO3－＋4H＋ = 3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3、Fe2＋与Fe3＋的转化（实验3-3） 在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液不变色，再加入氯水后，溶液变成红色 关反应的离子方程式是 、 。 2Fe3＋＋Fe = 3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2 = 2Fe3＋＋2Cl－ （三）、根据铁盐和亚铁盐的性质，归纳二者的检验方法1、Fe3＋的检验①观察法：溶液呈棕黄色，证明含有Fe3＋②KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈 ，证明含有Fe3＋ 。离子方程式： 。③碱液法：加入氨水或NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有Fe3＋离子方程式： (红褐色沉淀) 血红色 Fe3+＋3SCN－ = Fe(SCN)3 Fe3＋＋3OH－ = Fe(OH)3↓ 2、Fe2+的检验①观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋②碱液法：NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋。离子方程式： ； 。③KMnO4法：加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅，证明有Fe2＋。离子方程式： 。④KSCN法：先加入KSCN，溶液不变红，再滴加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋离子方程式： 。 易错提醒：检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。 5Fe2+＋MnO4－＋8H+ = 5Fe3+＋Mn2+＋4H2O Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(红褐色沉淀) 2Fe2＋＋Cl2 = 2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－ = Fe(SCN)3 序号 1 2 3 4 5 检验方法 现象 观察法 浅绿色 加NaOH溶液 沉淀：白色→灰绿色→红褐色 加KSCN溶液+H2O2 先无现象，加H2O2变红 加KMnO4溶液 高锰酸钾紫色褪去 有干扰，如：Cl- 加K3[Fe(CN)6]溶液 蓝色沉淀 小结：Fe2+的检验 【拓展延伸1】如何鉴别Fe2+ 和 Fe3+ 检验试剂 Fe2+（还原性） Fe3+（氧化性） 与铜片 无明显现象 Cu被腐蚀,溶液变蓝绿色 与淀粉KI试纸 试纸不变蓝 试纸变蓝色 与少量酸性高锰酸钾溶液或溴水 溶液褪色 溶液不褪色 【拓展延伸2】如何验证溶液中既有Fe2+又有Fe3+？ (1)Fe3+检验  取样溶解，滴加少量KSCN溶液，显红色，证明有Fe3+存在。 (2)Fe2+检验  取样溶解，滴加到溴水(或KMnO4)中，溴水褪色，则证明Fe2+存在。 三、“铁三角”转化中的氧化还原反应铁元素有三种价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”“铁三角”是指Fe、Fe2+( )、Fe3+( )之间的转化关系，如图所示 【思考交流】预测Fe-Fe2+-Fe3+的性质，并在价类二维图中构建”Fe-Fe2+-Fe3+”，从元素价态和物质类别两个角度设计Fe2+最佳转化路径。完成学案方程式书写。 盐 +2 +3 0 Fe3+ Fe2+ Fe 单质 Fe元素价态 物质类别 只有氧化性 既有氧化性， 又有还原性 只有还原性 Cl2、HNO3、浓硫酸等（强氧化剂） Al、CO Fe Zn Cu S2- I- 维C O2 Cl2 HNO3 浓硫酸 KMnO4 Cu2+、H+、S、I2 Al、Zn 1、Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁(1)Fe能被Fe3+、S、H+等较弱氧化剂氧化为Fe2+如：Fe＋2Fe3+ = 3Fe2+；。Fe＋S FeS ；Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑(2)Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3+如：2Fe＋3Cl2===2FeCl3 ； Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 点燃 2、Fe2+( )既有氧化性又有还原性，主要表现还原性(1)Fe(Ⅱ)→Fe(Ⅲ)需加入氧化剂，如：Cl2、O2、HNO3、H2O2等①2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ (在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色)②4Fe2+＋O2＋4H＋=4Fe3+＋2H2O (亚铁盐溶液在空气中容易变质)③3Fe2+＋NO3－＋4H＋=3Fe3+＋NO↑＋2H2O④2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O(2)Fe(Ⅱ)→Fe需加入还原剂，如：Al、C、CO、H2、Zn，如：Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋ 3、Fe3+( )具有较强的氧化性(1)Fe(Ⅲ)→FeFe(Ⅱ)需加入还原剂，如：I－(HI)、Fe、Cu等①2Fe3+＋2I－ = 2Fe2+＋I2②2Fe3+＋Fe = 3Fe2+，在FeSO4溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+③2Fe3+＋Cu = 2Fe2+＋Cu2+，电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸露的铜反应(2)Fe(Ⅲ)→Fe需加入还原剂，如：Al、C、CO、H2、Zn等2Fe3＋＋3Zn = 2Fe＋3Zn2＋ 4、“铁三角”的重要应用(1)Fe3＋、Fe2＋的离子共存问题①Fe2＋与NO3－(H＋)、ClO－、MnO4－、H2O2、Cl2、Br2在溶液中均因发生氧化还原反应不能大量共存②Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO32－、HSO3－、H2SO3、H2S在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存③Fe3＋与SCN－发生络合反应不能大量共存(2)除杂 溶液 FeCl2 FeCl3 FeCl2 杂质 FeCl3 FeCl2 CuCl2 除杂方法 加过量铁粉后过滤 通Cl2或加氯水或加H2O2 加过量铁粉后过滤 【问题解决】硫酸亚铁久置为何会发黄？应如何处理和保存？ 硫酸亚铁被空气氧化，可加入铁粉处理并加入铁粉保存。 【课堂练习2】1．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，然后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＋ B C 3.刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为 Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋。根据该反应判断下列说法不正确的是(　　)A．铜是还原剂 B．Fe3＋具有氧化性C．该反应是置换反应 D．该反应属于离子反应4．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＋＋3CuB．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3C．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：Zn＋2Ag＋=Zn2＋＋2Ag B C 5、选择合适试剂完成甲、乙两组实验。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　)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＋。 A B C D 甲组 新制氯水、KSCN溶液 酸性KMnO4溶液 KOH溶液 溴水 乙组 NaOH溶液 KSCN溶液 溴水 酸性KMnO4溶液 B 6、微量元素体检报告单显示，某儿童体内铁元素含量偏低。(1)服用维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋。在这个过程中体现维生素C的 (填“氧化性”或“还原性”)。缺铁性贫血患者应补充Fe2＋，一些补铁剂用硫酸亚铁制成药片时，外表包有一层特殊的糖衣，推测糖衣的作用是 。(2)硫酸亚铁晶体( FeSO4·7H2O)在医药上用作补血剂.某课外小组设计实验测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质.实验步骤如下： 还原性 防止FeSO4被氧化 请回答下列问题：i.取步骤①的滤液滴加KSCN溶液后变为红色，说明滤液中含有_______(填离子符号)，加入Fe粉后红色褪去，写出加入铁粉时反应的离子方程式： 。ii.另取步骤①的滤液，检验其中是否存在Fe2＋的试剂为 。iii.步骤②加入过量的H2O2目的是 。iv.一系列操作包括过滤、洗涤、灼烧，最后所得固体为 (写化学式)。v.假设实验中的损耗忽略不计，若1片补血剂的质量为bg，则补血剂中铁元素的质量分数为_______。 Fe3＋ 酸性KMnO4溶液 Fe2＋氧化为Fe3＋ Fe2O3 【归纳总结】关于铁离子及其亚铁离子之间的离子的共存。 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。 【问题解决】 【问题解决4】利用覆铜板制作图案 【交流研讨】使用后的腐蚀液中含有哪些物质？如何处理腐蚀液回收得到Cu和FeCl3?设计回收转化流程。 经常听说吃菠菜可以“补铁”，有个同学学过《铁及其化合物》后想通过实验，验证菠菜中到底有没有铁元素。他设计了如下过程： 新鲜菠菜 搅拌打碎挤出汁液 检测 （加KSCN溶液） 过滤得到滤液 1、绿色素会影响观察有无变色 2、菠菜汁中铁元素存在形式不确定 灼烧 （灰化） 酸浸 （加硝酸） 检测（加KSCN溶液） 菠菜 （晒干） 过滤，滤液用活性炭吸附 硝酸具有强氧化性 【问题解决4】检测食物中的铁元素 【课后作业】