内容正文:
高中化学必修第一册
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第3课时 铁盐与亚铁盐
学习目标
铁是人体细胞的必需成分,它具有造血功能,铁还在血液中起到运输和携带营养物质的作用。如果缺铁,人就会发生缺铁性的贫血,而且也会造成免疫功能的下降和新陈代谢的紊乱。可以通过食补和药补的方式补充铁元素。
新课引入
严重时需要服用补铁剂
补铁剂中的铁元素是Fe2+还是Fe3+?如何检验?
都是亚铁!
常见的亚铁盐有:
FeCl2晶体
FeCl2溶液
常见的铁盐有:
FeSO 4、FeCl2、Fe(NO3)2等
Fe2(SO4)3、FeCl 3、Fe(NO 3) 3等
一、常见的亚铁盐和铁盐
【Fe2+:浅绿色】
【Fe3+:棕黄色】
FeSO4溶液
FeCl3晶体
FeCl3溶液
1.观察法 FeCl3溶液 FeCl2溶液
观察颜色
浅绿色
棕黄色
2.加碱法
加入NaOH
白色沉淀→灰绿色→红褐色
红褐色沉淀
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
二、Fe3+、Fe2+的检验
不足之处:如果溶液中离子浓度很小,很难观察确认
·不足之处:如果溶液中既有Fe3+ 又有Fe2+,很难观察白色沉淀产生
3. 显色法:加KSCN(硫氰化钾)溶液
滴入KSCN溶液 原理
FeCl3溶液
FeCl2溶液 ——
滴入
KSCN溶液
滴入
KSCN溶液
溶液变为红色
溶液无明显变化
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
(红色液体)
易溶难电离,不拆
方法3. 显色法:加KSCN(硫氰化钾)溶液
含有Fe3+ 的溶液遇到KSCN溶液时变成红色,可以利用这一反应检验Fe3+的存在!这是检验Fe3+最灵敏的方法
不是沉淀
【实验3-3】向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉,振荡试管。充分反应后,滴入几滴KSCN溶液,观察并记录现象。把上层清液倒入另一支试管中,再滴入几滴氯水,又发生什么变化?
三、Fe3+、Fe2+的转化
FeCl3溶液
加入过量铁粉
滴入KSCN溶液
取上层清液
滴入氯水
溶液由棕黄色
变为浅绿色
无明显现象
溶液呈红色
2Fe3+ +Fe = 3Fe2+
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
这说明Fe2+被氯水(氧化剂)氧化为Fe3+
这说明Fe3+被铁粉(还原剂)还原为Fe2+
实验现象
结论:Fe2+和Fe3+之间可以相互进行转化
思考与讨论:如何用 KSCN 和其他试剂一起检验Fe2+。
待测液
KSCN溶液
不变色
氯水或H2O2
氧化剂
出现血红色,则含Fe2+,不含Fe3+
KSCN检验Fe2+的方法
取少量待测液于试管中,先加入 KSCN 溶液,溶液不变色,再滴加氯水(或双氧水),溶液变成血红色,则证明含有Fe2+
方法2:
加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液:产生蓝色沉淀
四、Fe2+的检验
【反应原理】
Fe2+ +K+ + [Fe(CN)6]3- =KFe[Fe(CN)6] ↓
Fe2+
Fe3+
Fe2+ 和 Fe3+ 的相互转化
遇强氧化剂
2Fe2+ +Cl2 = 2Fe3++2Cl-
2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O
5Fe2++MnO4- +8H+ = 5Fe3++Mn2++4H2O
4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O
具有还原性
遇还原剂
2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+
2Fe3++2I- = 2Fe2++I2
2Fe3++SO2+2H2O = 2Fe2++4H++SO42-
2Fe3++Fe = 3Fe2+
具有氧化性
小结
Cl2、O2、H2O2、KMnO4、HNO3等
Fe、Cu、I-、S2-、维生素C等
氧化法 :向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去, 说明含有Fe2+
注意:无Cl-时检验Fe2+
方法3:
总结:Fe3+与Fe2+的检验方法
Fe3+的检验方法
试剂 反应原理 实验现象
Fe2+的检验方法
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
变红
②加NaOH溶液
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
红褐色沉淀
①加KSCN溶液
③淀粉-KI试纸
2Fe3+ + 2I- = 3Fe2+ + I2
试纸变蓝
①加NaOH溶液
产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
②加入酸性KMnO4 溶液
溶液紫红色褪去
5Fe2++MnO4- +8H+ = 5Fe3++Mn2++4H2O
③K3[Fe(CN)6]溶液
蓝色沉淀
④加KSCN溶液
KSCN
氯水/H2O2
无现象
红色溶液
Fe2+
课堂练习
1、为了检验某FeCl2溶液是否变质,可以向溶液中加入( )
A. NaOH 溶液 B. 铁片
C. KSCN 溶液 D. 石蕊试液
2、现榨的苹果汁在空气中会由浅绿色变为棕黄色,其原因可能是( )
A. 苹果汁中的Fe2+变成Fe3+ B.苹果汁含有Cu2+
C. 苹果汁含有OH- D.苹果汁含有Na+
C
A
Fe2+、Fe3+的分离、除杂方法。
思考与讨论
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
(1)请你用图示方法归纳Fe、Fe2+和Fe3+三者之间的相互转化关系
铁三角的转化
Fe
Fe2+
Fe3+
弱氧化剂:H+、Cu2+、S、I2等
强氧化剂:Cl2、Br2、 KMnO4 HNO3 等
还原剂:C、Al、Zn、CO等
还原剂:C、Al、Zn、CO等
氧化剂:O2、Cl2、Br2、 KMnO4 HNO3 H2O2等
还原剂:Fe、Cu、SO2、 S2- 、I-等
只有还原性
既有氧化性
又有还原性
只有氧化性
三、铁盐和亚铁盐的应用
1.FeCl3溶液刻蚀电路板
五、铁盐和亚铁盐的应用
【原理】利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,将覆铜板上不需要的铜腐蚀。即把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物料覆盖,以保护不被腐蚀;然后,把覆铜板放到FeCl3溶液中。
Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+
2.如何保存Fe2+ (FeSO4)溶液?
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
加入少量铁粉(防氧化)
2FeCl 3 + Cu = 2FeCl 2 + CuCl 2
FeCl 3腐蚀覆铜板,如何从腐蚀液中回收Cu和FeCl3
CuCl 2
FeCl 2
FeCl 3
腐蚀液
过滤
过滤
Cl2/H2O2
FeCl 3
思考与讨论
为使使用后的“腐蚀液”能得到充分利用,如何处理使用后的“腐蚀液”?
Cu Fe
FeCl 2
盐酸
Fe
Cu
FeCl 2
生活中的化学
服用适量维生素C、柠檬汁或橙汁,可以促进铁的吸收。
维生素C?
维生素C具有还原性,除Fe3+,可保证吸收的都是Fe2+
Fe2+
Fe3+
氧化剂
还原剂
课堂小结
1.下列物质反应后,加入KSCN溶液一定变红的是( )
A.过量的Fe与Cl2反应 B.Fe与稀硫酸反应
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2 D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸
AC
2.下列方程式与所给事实相符的是( )
A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu = Fe2++Cu2+
B.盐酸除铁锈:Fe2O3 + 6H+ = 2Fe2++3H2O
C.将H2O2溶液滴加到酸性FeCl2溶液中:2Fe2++H2O2+2H+ =2H2O+2Fe3+
D.红热的Fe粉和水蒸气反应生成黑色固体:2Fe+3H2O Fe2O3+3H2
C
当堂检测
01
3.高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,在水处理过程中,高铁酸钾转化为Fe(OH)3胶体,制备高铁酸钾的流程如图所示,下列叙述不正确的是( )。
A.反应Ⅰ的化学方程式是2Fe+3Cl2 2FeCl3
B.用FeCl2溶液吸收反应Ⅰ中尾气所得产物可再利用
C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时,生成的Fe(OH)3胶体也能吸附杂质净化水
C
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