3.1.3 铁盐和亚铁盐课件 2026-2027学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
2026-06-22
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摘要:
该高中化学课件聚焦铁盐和亚铁盐的性质、检验及转化,从“检验补铁食品中的铁元素”切入,通过实验探究(如颜色观察、加碱反应、KSCN试剂等)过渡到理论分析,构建铁三角转化关系,形成从生活到理论再到应用的学习支架。
其亮点是以问题链驱动科学探究,如“思考1-8”引导设计Fe²⁺/Fe³⁺检验方案(铁氰化钾生成蓝色沉淀等),体现科学思维与科学探究。结合铁三角转化及覆铜板腐蚀、菠菜中铁元素检验等实例,落实化学观念。学生能提升实验能力,教师可依托结构化内容高效教学。
内容正文:
第一节 铁及其化合物
第3课时 铁盐和亚铁盐
如何检验补铁食品中的铁元素?
实验室常见的铁盐和亚铁盐
固体FeSO4
固体FeCl2
固体Fe2(SO4)3
固体FeCl3
【思考1】如何检验补铁食品中的铁元素是Fe2+还是Fe3+?
棕黄色
浅
绿
色
FeCl3溶液
Fe2(SO4)3溶液
FeSO4溶液
FeCl2溶液
方案1:直接观察
Fe3+的溶液呈棕黄色
Fe2+的溶液呈浅绿色
方案2:加碱
实验探究1:在氯化铁和硫酸亚铁溶液中分别滴加氢氧化钠溶液
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
浓度高的Fe2+溶液和Fe3+溶液分别是浅绿色和棕黄色,
浓度低的Fe2+溶液和Fe3+溶液难以分别出两者的颜色,
不宜用观察颜色的方法检验加铁食品中的铁元素是Fe2+或Fe3+ 。
FeCl2溶液遇NaOH溶液生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,FeCl3溶液遇NaOH溶液出现红褐色沉淀。
使用该方案可以对加铁食品进行验证 ,但如果含铁量较低现象不明显。
滴入KSCN
滴入KSCN
FeCl2溶液
FeCl3溶液
方案3:加入KSCN溶液
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液,各滴入几滴KSCN(硫氰化钾)溶液。观察并记录现象。
【实验3-2】
KSCN溶液检验Fe3+的方法:取少量待测液于试管中,
加入硫氰化钾溶液,溶液呈红色,证明含有Fe3+。
溶液呈红色
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 红色络合物
检验Fe3+ 的存在可用含SCN- 的溶液作试剂
无明显现象
专门用于检验Fe3+的特征试剂
【思考2】 是否有更加灵敏的试剂检验Fe2+与Fe3+
【思考3】能否用KSCN溶液检验Fe2+呢?(可供选择的试剂:FeSO4溶液、
新制氯水、H2O2溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液)
Fe2+
Fe3+
氧化剂
方案一:Fe2+ + 先KSCN + 后新制氯水
实验现象:先无明显现象,后溶液变成血红色
原理:Cl2 +2Fe2+ = 2Cl- + 2Fe3+
方案二:Fe2+ + 先KSCN + 后H2O2
实验现象:先无明显现象,后溶液变成血红色
原理:H2O2 +2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
证明一个未知溶液中含有Fe2+,
而不含有Fe3+的方法
方案三:Fe2+ + 先KSCN + 后酸性KMnO4
实验现象:颜色变化不好判断!
方案四:Fe2+ + 酸性KMnO4
实验现象:溶液紫色褪去
原理:5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ +Mn2+ + 4H2O
无Cl-干扰时可使用!
Fe2+
Fe3+
氧化剂(Cl2、H2O2、酸性KMnO4等)
Fe2+
Fe3+
氧化剂
(注意:Cl-等还原性的离子对Fe2+的检验有干扰)
【思考3】能否用KSCN溶液检验Fe2+呢?(可供选择的试剂:FeSO4溶液、
新制氯水、H2O2溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液)
FeCl3溶液 FeCl2溶液
K3[Fe(CN)6]溶液
【思考4】Fe2+是否有更加专一的检验试剂?
溶液无明显变化
产生蓝色沉淀
【反应原理】
【应用】
Fe2+ + K+ + [Fe(CN)6]3- =KFe[Fe(CN)6] ↓
利用K3[Fe(CN)6] (六氰合铁酸钾 / 铁氰化钾)
可以定性检验Fe2+的存在,产生蓝色沉淀
+2 +3
FeCl2+K3[Fe(CN)6]= 2KCl+KFe[Fe(CN)6]↓
【思考5】补铁剂中的铁元素是Fe2+还是Fe3+?如何检验?
预测补铁剂中铁元素的价态:
① 可能是+2价(Fe2+)
② 可能是+3价(Fe3+)
③可能既有+2价,也有+3价(Fe2+和Fe3+ )
(2) 实验方案:
分2份:一份+KSCN溶液;另一份+KMnO4(H+)
方案①
方案②
【思考6】
为什么补铁剂中一般都添加了维生素C?
维生素C常用作食品脱氧剂,补铁剂中的Fe2+在空气中很容易被氧化成Fe3+,影响铁元素在人体中的吸收利用,维生素C与补铁剂一起服用,吸收效果会更好,
如何检验铁的氧化物中是否有+2价铁?
少量固体
Fe3O4 +8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ +4H2O
但要注意步骤a中不能选用 盐酸 或 稀硝酸
强氧化性
(氧化Fe2+)
Cl-还原性
(还原MnO4-)
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
解决问题
课堂小结
1.溶液颜色:
Fe2+:浅绿色,Fe3+:黄色
3.用KSCN溶液和氯水
2.用NaOH溶液
4.用酸性高锰酸钾溶液:
酸性高锰酸钾溶液遇Fe2+褪色,遇Fe3+不褪色,可用于二者的鉴别。
5.铁氰化钾溶液:
Fe2+遇铁氰化钾溶液会产生蓝色沉淀
定性检验
定性检验
最灵敏
最灵敏
KSCN溶液
红色溶液
Fe3+
KSCN溶液
氯水/H2O2
无现象
红色溶液
Fe2+
12
在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉,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,又发生了什么变化?
【实验3-3】
【思考7】如何实现Fe3+向Fe2+的转化呢?
Fe3+
Fe2+
还原剂
振荡
FeCl3溶液
加入过量铁粉
震荡
静置
加入KSCN溶液
取上层清液至另一试管
加入氯水
溶液由棕黄色
变为浅绿色
无明显现象
溶液变成血红色
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+、
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-、
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
课堂练习
【课本】P77
5.现欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性,可供选用的试剂有:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片。请完成以下实验报告。
序号 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
① 在FeCl2溶液中加入锌片 溶液由浅绿色
变为无色 Fe2+ + Zn=Fe + Zn2+
② Fe2+具有还原性
③ 在FeCl3溶液中加入铁粉 铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色 Fe3+具有氧化性
铁具有还原性
向FeCl2溶液中加入氯水
溶液由浅绿色变为黄色
2Fe2+ +Cl2 =2Fe3+
+ 2Cl-
Fe2+具有氧化性
2Fe3+ + Fe= 3Fe2+
问题思考
1.铁盐Fe3+
物理性质:棕黄色
化学性质
(1)物质类别——盐:+碱
(2)元素价态——较强氧化性:
(3)特性:
Fe3+ + 还原剂
Fe3+ + 3SCN— = Fe(SCN)(血红色溶液)
常见氧化剂氧化性强弱:F2>Cl2>Br2> Fe3+ >I2>S
2Fe3++Fe = 3Fe2+
2Fe3++2I- == 2Fe2++I2
(金属单质、KI等)
Fe3+和Fe2+的性质
2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+
2.亚铁盐Fe2+
物理性质:浅绿色
化学性质
(1)物质类别——盐:+碱
(2)元素价态
Fe2+ + 氧化剂→ Fe3+
①强还原性:
②弱氧化性:
Fe2+ + 还原剂→ Fe(常见还原剂?)
金属活泼性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
5Fe2++8H++MnO4- = 5Fe3++Mn2++4H2O
2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O
(常见氧化剂:酸性KMnO4溶液、新制氯水(Cl2)、O2、 H2O2等
(还原性)
Fe3+和Fe2+的性质
(提供试剂:O2、NaOH溶液、NaClO溶液、铜片、H2S、KI溶液、淀粉溶液、硝酸、维生素C、锌片)
Fe2+
Fe3+
氧化剂
O2、NaClO、硝酸、浓硫酸、双氧水、酸性KMnO4、Cl2等
Fe3+
Fe2+
还原剂
铁粉、铜片、H2S、KI、维生素C、锌片等
【思考8】Fe、FeSO4、Fe2(SO4)3三种物质中,哪种物质可以做氧化剂?哪种物质可以做还原剂?哪种既可以做氧化剂又可以做还原剂?举例写出相应反应的化学方程式,并加以说明
Fe
Fe2+
弱氧化剂
强氧化剂
H+、Cu2+、S、I2 等
Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等
Fe3+
还原剂
还原剂
Fe、Fe3+与Fe2+的相互转化
Fe
Fe2+
Fe3+
还原剂 如Fe、Zn、Cu、I- 、 S2-、H2S2-等
强氧化剂 如Cl2、H2O2、O2、HNO3、KMnO4等
弱氧化剂 如H+、Cu2+、S、I2 等
强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等
强氧化剂 如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等
强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等
铁三角
只有还原性
只有氧化性
既有氧化性
又有还原性
利用Fe2+ 、Fe3之间的转化来进行离子检验
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。
(1)离子的共存问题
2.转化关系的应用
D
H+、NO3— 和Fe2+
FeCO3↓
Fe2+
【背景】
电子工业中常用覆铜板(以绝缘板为基材,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料)为基础材料制作印刷电路板(如图3-11),印刷电路板广泛用于电视机、计算机、手机等电子产品中。
探究
利用覆铜板制作图案
用覆铜板制作印刷电路板的原理是,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。
根据工业上制作印刷电路板的原理,我们可以
利用覆铜板制作所需要的图案(如图3-12)。
【实验】
取一小块覆铜板,用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案,然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后,取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象,并展示制作的图案。
①实验现象:用油性笔画出的图案处不被腐蚀,洗净后板上留下设计的图案。
②实验结论:
③反应方程式:
(1)利用覆铜板制作图案
铜可被FeCl3溶液腐蚀
2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 (2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+)
思考讨论
课堂练习
【课本】P75 思考与讨论
(2)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”?
即:如何从腐蚀液中回收Cu和FeCl3
2FeCl 3 + Cu = 2FeCl 2 + CuCl 2
CuCl 2
FeCl 2
FeCl 3
腐蚀液
过滤
Fe
过滤
Cu Fe
盐酸
FeCl 2
Cu
FeCl 2
FeCl 3
Cl2/H2O2
2.转化关系的应用
课堂练习
【课本】P77
2.除去下列物质中含有的少量杂质,写出除杂所用试剂的化学式和反应的离子方程式
(1)FeCl2溶液中含有少量的FeCl3杂质
(2)FeCl3溶液中含有少量的FeCl2杂质
(3)FeSO4溶液中含有少量的CuSO4杂质
向FeCl2溶液中加入过量的铁粉,2Fe3++Fe=3Fe2+
向FeCl3溶液中加入稍过量的氯水,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
向FeSO4溶液中加入过量的铁粉,Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu
加过量铁粉后过滤
加氯水或通入Cl2
加过量铁粉后过滤
(Fe2+、Fe3+的分离、除杂方法)
2.转化关系的应用
Fe(OH)2
Fe(OH)3
FeCl3
KNO3
AgCl
KCl
FeCl2
Fe
H2
(1)写出B和D的化学式:B ;D
(2)写出E转变成F的化学方程式:____________________________________
(3)向G溶液中加入A,写出反应的离子方程式:_______________________
KOH
Fe
FeCl2
KCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2Fe3++Fe=3Fe2+
书面作业:
写出A~H的化学式
写出每个箭头的化学方程式(6个)
自我测试
1.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,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+
√
证明存在Fe3+,但无法确定Fe2+是否存在
不能确定原溶液是只存在Fe2+,还是只存在Fe3+或Fe2+、Fe3+均含有
若含Fe2+的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时,也出现同样的现象
自我测试
2.下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法正确的是
A.Fe(OH)3[Fe(OH)2]:灼烧
B.FeCl2溶液(FeCl3):通入适量Cl2
C.FeCl3溶液(CuCl2):加入足量的Fe粉,过滤
D.Cl2(HCl):通过饱和食盐水洗气后干燥
√
混合物在空气中灼烧得到Fe2O3
氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁
HCl极易溶于水,可以被饱和食盐水吸收
4.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
C
5.下列方程式与所给事实不相符的是( )
A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+
B.盐酸除铁锈:Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++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
D
任务1:请同学们思考并实验测定生活中富铁食品中铁元素的含量?
三、检验食品中的铁元素
检验食品中的铁元素
【研究目的】
铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品,可以补充人体所需的铁元素。通过
化学实验的方法检验食品中的铁元素,体验实验研究的一般过程和化学知识在实际中的应用。
【研究任务】
菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄和动物内脏等食品中富含铁元素。请以“菠菜中铁元素的检验”为例(你也可以选择其他食品)进行研究。
(1)查阅资料。
通过互联网,以“菠菜中铁元素的检验”为关键词搜索相关资料,收集检验菠菜中铁元素的方法。整理并分析资料,为确定实验方案做准备。
(2)确定实验方案。
根据学校的实验条件,确定制备和检验试验样品的实验步骤,准备实验所需的仪器和用品等。
(3)进行实验。
根据实验方案进行实验,检验食品中是否含有铁元素。
菠菜中铁元素含量的测量
下面是可供参考的实验方案。
①取新鲜的菠菜10 g,将菠菜剪碎后放在研钵中研磨,然后倒入烧杯中,加入30 mL
蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到的滤液作为试验样品。
②取少许试验样品加入试管中,然后加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性),再滴加
几滴KSCN溶液,振荡,观察现象。
1. 菠菜中铁元素定性检验
过滤
酸浸
灼烧
研磨
切碎
取样
研磨
溶解
过滤
检验
菠菜中的铁元素是Fe2+
三、检验食品中的铁元素
2.菠菜中铁元素定量测定
过滤
加入双氧水
Fe(OH)3沉淀
溶液中Fe2+、Fe3+的质量不易直接测量,可以将离子转化为沉淀,通过测量沉淀的质量来计算铁元素的质量。
Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓
Fe2++2OH- = Fe(OH)2↓
三、检验食品中的铁元素
方案1:沉淀法,将铁元素转化为Fe(OH)3,过滤、洗涤、干燥后称量,
计算铁元素含量
Fe3+溶液
Fe2+溶液
OH-
OH-
Fe(OH)3
Fe(OH)2
O2
Fe2O3
方案2:将铁元素转化为Fe(OH)3过滤、洗涤、干燥后灼烧,称量Fe2O3质量
后计算铁元素含量
三、检验食品中的铁元素
3.菠菜中铁元素的含量计算
3.菠菜中铁元素的含量计算
方案3:用氧化剂将补铁剂中亚铁盐全部氧化为铁盐,
加碱沉淀后过滤、洗涤、干燥灼烧后称量氧化铁质量,
再进行计算。
Fe3+溶液
Fe2+溶液
OH-
Fe(OH)3
氧化剂
Fe2O3
三、检验食品中的铁元素
m(Fe2O3)×
56×2
56×2+16×3
m(菠菜样品)
4.菠菜中铁元素的质量分数
Lavf59.6.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False)
Lavf58.12.100
Lavf58.45.100
1.在含有下列离子组的溶液中,加入Fe(NO3)2固体后,仍然能够大量共存的离子组是( )
A.K+、SO、NH、CO B.K+、Ba2+、OH-、Cl-
C.Na+、H+、Cl-、SO D.Na+、Mg2+、Cl-、NO
Lavf59.6.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False)
Lavf59.6.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False)
$
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