内容正文:
Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓
Fe3++3OH−=Fe(OH)3↓
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态
溶解性
物质类别
与盐酸反应
稳定性
三、铁的氢氧化物
白色固体
红褐色固体
Fe(OH)2+2H+=
Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+=
Fe3++3H2O
白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,
最终变成红褐色。
4Fe(OH)2+O2+2H2O
=4Fe(OH)3
难溶于水
难溶于水
弱碱
弱碱
2Fe(OH)3 == Fe2O3+3H2O
∆
氧气会氧化Fe(OH)2
除去试管和溶液中氧气; 创造无氧环境
存在
问题
实验
关键
要想长时间观察到白色的Fe(OH)2 ,在配制溶液和操作过程中可以采取哪些措施?
改进
方案
在FeSO4溶液液面上加几滴植物油(加保护层,隔绝空气)
2
用煮沸过的蒸馏水配制溶液(除去O2)
1
改进实验装置,制造非氧环境。
4
3
胶头滴管的末端伸入FeSO4溶液液面之下,不震荡。(避免接触O2)
除去试管和溶液中氧气; 创造无氧环境可采用的措施
探究制备氢氧化亚铁的方案
方案一:有机覆盖层法
(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过 ,目的是 。
(2)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯,作用是 。
加热煮沸
排除溶解在水中的氧气
隔绝空气中的氧气
方案二:还原性气体保护法
在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备氢氧化亚铁。
(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是 。
在试管Ⅱ中加入的试剂是 。
(2)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_____________________________________
(3)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是
稀H2SO4、铁屑
NaOH溶液
打开止水夹,待试管Ⅰ中反应生成的氢气
排净装置中的空气后,再关闭止水夹
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入
简述实验操作过程和原理?
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。
四、铁盐和亚铁盐
1.铁盐和亚铁盐的性质
铁盐 亚铁盐
溶液显棕黄色
溶液显浅绿色
与OH-生成红褐色沉淀
与OH-生成白色沉淀
通常表现氧化性
通常表现还原性
与Fe2+、Fe3+在水溶液中不能大量共存的离子总结
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。
2.铁盐和亚铁盐的转化
向氯化亚铁溶液中通入氯气 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
亚铁离子与双氧水的反应 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液反应 5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
亚铁离子与稀硝酸的反应 3Fe2++NO3-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
向氯化铁溶液中加入铁粉 2Fe3++Fe===3Fe2+
向氯化铁溶液中加入铜粉 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
向氯化铁溶液中通入硫化氢气体 2Fe3++H2S===2Fe2++2H++S↓
向氯化铁溶液中加入硫化钠溶液 2Fe3++S2-===2Fe2++S↓ (Fe3+过量)
2Fe3++3S2-===2FeS ↓ +S↓(S2-过量)
向氯化铁溶液中加入碘化钾溶液 2Fe3++2I-===2Fe2++I2
鉴别方法 Fe2+ Fe3+
①观察法
(溶液颜色) 浅绿色 棕黄色
② 沉淀法
与NaOH反应 白色沉淀迅速变灰绿色,最后呈红褐色 立即产生红褐色沉淀
四、铁盐和亚铁盐
3.铁盐和亚铁盐的鉴别
含有Fe3+的盐溶液 血红色溶液
硫氰化钾
Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3
鉴别方法 Fe2+ Fe3+
③显色法
(KSCN溶液)
溶液呈血红色
溶液颜色无变化
【补充】Fe2+的检验方法:(检验试剂加入顺序不可调换)
KSCN溶液
溶液
鉴别方法 Fe2+ Fe3+
④利用离子的氧化性或还原性
与含有硫离子的溶液混合后出现淡黄色浑浊
使高锰酸钾溶液褪色(无其他还原性离子如Cl-、I-的干扰)
与淀粉碘化钾溶液混合溶液显蓝色
教材拓展: Fe2+还可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验,产生蓝色沉淀。
思考讨论
1、检验Fe2(SO4)3溶液中是否有杂质Fe2+的方法?
2、检验FeCl3溶液中是否有杂质Fe2+的方法?
3、现有一瓶硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液,其中含有FeSO4杂质、如何除杂?
往溶液中加入适当过量的H2O2溶液。
取少量酸性KMnO4溶液与试管中,加入适量待测液,若溶液紫色褪去,则含有Fe2+。
取少量待测液与试管中,加几滴铁氰化钾溶液,若生成蓝色沉淀,则含有Fe2+。
K3[Fe(CN)6]
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
酸性KMnO4溶液能氧化Cl−
Fe2+可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验,产生蓝色沉淀。
课堂练习
4、为什么在配制FeSO4溶液时,通常还要往溶液中加入铁粉?
5、Fe(OH)3、FeCl2、FeCl3是否都可由化合反应得到?
防止Fe2+被空气中的氧气氧化。
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2FeCl3+Fe=3FeCl2
2Fe+3Cl2 ≜ 2FeCl3
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
1. 要证明某溶液中不含Fe3+而可能含Fe2+,有如下实验操作:
①加足量新制氯水 ②加足量酸性KMnO4溶液 ③加少量KSCN溶液,则最佳顺序是( )
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
C
课堂练习
课堂练习
2.只用一种试剂就可将AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四种溶液区分开,该试剂是( )
A.BaCl2溶液 B.CuCl2溶液 C.FeCl3溶液 D.FeCl2溶液
3.向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍存在固体,下列判断错误的是( )
A.加入KSCN溶液一定不变红色 B.溶液中一定含Fe2+
C.溶液中一定含Cu2+ D.剩余固体中一定含Cu
C
C
氧化性:Fe3+ > Cu2+
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Cu2++Fe=Fe2++Cu
覆铜板是由绝缘板和铜箔热压而成的板状材料,常用来制作印刷电路板。利用FeCl3溶液作为腐蚀液,把不需要的铜腐蚀。预设计好的电路用蜡覆盖,保护电路不被腐蚀。
1、写出反应原理的化学方程式并用双线桥表示电子转移?
2、使用后的腐蚀液中含有哪些微粒?如何处理腐蚀液,回收得到Cu和FeCl3?
CuCl2 FeCl2
FeCl3
Cu Fe
FeCl2
Cu
FeCl2
FeCl3
Fe
Cl2
盐酸
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
得到 1×2e ‒
失去 2×e ‒
过滤
过滤
思考与讨论
覆铜板是由绝缘板和铜箔热压而成的板状材料,常用来制作印刷电路板。利用FeCl3溶液作为腐蚀液,把不需要的铜腐蚀。预设计好的电路用蜡覆盖,保护电路不被腐蚀。
1、写出反应原理的化学方程式并用双线桥表示电子转移?
2、使用后的腐蚀液中含有哪些微粒?如何处理腐蚀液,回收得到Cu和FeCl3?
铁的价类二维图
物质类别
化合价
单质
氧化物
氢氧化物
盐
0
+2
+3
Fe
FeO
Fe2O3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe2+
Fe3+
Fe3O4
Fe2(SO4)3
FeSO4
FeCl3
FeCl2
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
写出编号对应的化学方程式或离子方程式?
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
K2FeO4
+6
重要铁盐的用途
铁盐
三氯化铁
FeCl3
绿矾
FeSO4·7H2O
高铁酸钾
K2FeO4
一种重要的还原剂,可用作补血剂及植物的补铁剂。
深紫色晶体,具有强氧化性,可用作水处理剂或高能电池。
棕黄色固体,一种常见的氧化剂,能与多种还原剂发生氧化还原反应。能回收废铜:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
铁铵矾
NH4Fe(SO4)2
赤血盐
K3[Fe(CN)6]
无色晶体,易溶于水,常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。
红色晶体,易溶于水,常用于检验Fe2+,生成蓝色沉淀。
思维导图
【实验仪器】试管、胶头滴管。
【实验药品】FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、双氧水、铜片、铁粉、稀HNO3、新制氯水、维生素C(具有还原性)。
讨论:你还可以设计哪些实验来实现铁盐和亚铁盐的相互转化?
Fe3+ Fe2+
Fe2+ Fe3+
铁粉/铜粉/KI溶液+淀粉溶液/维生素C
新制氯水/H2O2/KMnO4(H+)/稀HNO3
化学必修第一册
铁三角的相互转化
Lavf58.45.100
Lavf58.45.100
Lavf58.20.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.20.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.45.100
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