2027届高三化学一轮复习课件： 铁盐和亚铁盐

第2课时　铁盐和亚铁盐 第4章　金属及其化合物 第2讲　铁及其化合物 1.掌握铁盐、亚铁盐的性质及Fe2+和Fe3+的检验方法。 2.基于“价—类”二维图理解铁及其化合物间的转化关系。3.能通过实验探究掌握Fe2+与Fe3+的相互转化。 【复习目标】 01 考点一　铁盐　亚铁盐 一、铁盐、亚铁盐的性质 1.铁盐 (1)氧化性:含有Fe3+的溶液呈______色,Fe3+具处于铁的高价态，遇Fe、Cu、I-等均表现为氧化性。 Fe3+与Fe反应的离子方程式分别为_______________________ Fe3+可腐蚀印刷电路板上的铜箔的离子方程式分别为_________________________。 FeCl3溶液滴入淀粉KI溶液，溶液变蓝，离子方程式_________________________。 棕黄 2Fe3++Fe===3Fe2+ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋ (2)还原性：Fe3+也能表现还原性,如碱性条件下可被次氯酸盐氧化为高铁酸盐,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O。大本P73左上角 大本P72 (3)易水解:Fe(OH)3是很弱的碱,且溶度积很小,因而Fe3+极易水解,只能存在于酸性较强的溶液中。 ①实验室可将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体,该反应的化学方程式为 _____________________________________; ②工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3+,如可通过加入____________________ ____________________调节pH来除去MgCl2溶液中的Fe3+; ③实验室配制氯化铁溶液,通常将氯化铁固体先溶于较浓的_______中,然后再加水稀释至所需的浓度; ④在_________气流中加热蒸干FeCl3溶液制备无水FeCl3; ⑤Fe3+与C、HC、[Al(OH)4]-等水解使溶液呈碱性的离子不能大量共存。如: Fe3++3HC===______________________。 MgO或Mg(OH)2 或MgCO3 盐酸 HCl Fe(OH)3↓+3CO2↑ 2.亚铁盐 (1)Fe2+的氧化性和还原性 含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+处于铁的中间价态,既有_________性,又有________性,其中以还原性为主,如遇Br2、Cl2、H2O2、N(H+)等均表现______性。 Fe2+在酸性溶液中与H2O2反应的离子方程式为_______________________________。 向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,发生反应的离子方程式为_________________ ________________________________。 氧化 还原 还原 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O Mn+5Fe2++8H+ ===5Fe3++Mn2++4H2O 大本P72右上角 (2)Fe2+可发生水解反应 Fe(OH)2是弱碱,含Fe2+的盐(如FeSO4)溶液呈酸性。 配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2+的水解,加少量铁屑防止Fe2+被氧化。 3.重要的铁盐及其应用 绿矾 (FeSO4·7H2O) 用作补血剂及植物补铁剂 高铁酸钾(K2FeO4) 用作水处理剂或制作高能电池 莫尔盐(或摩尔盐) 化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,常用于冶金、电镀及织物媒染剂 赤血盐K3[Fe(CN)6] 用于检验Fe2+ 高铁酸盐中Fe元素呈+6价,具有强氧化性,可用于水体的杀菌、消毒。大本P73左上角 高铁酸盐与水反应生成Fe(OH)3胶体,能吸附水体中的悬浮物,起到净水的作用。 【总结】 【思考与讨论】1.如何保存Fe2(SO4)3溶液与FeSO4溶液? 大本P73右上角 保存Fe2(SO4)3溶液应加入稀硫酸防止Fe3+水解; 保存FeSO4溶液应加入稀硫酸防止Fe2+水解,另外还应加入铁钉防止Fe2+ 氧化。 2.怎样除去Cu2+中混有的Fe2+? 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3中的一种,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀而除去。 二、Fe2+和Fe3+的检验 1. K3[Fe(CN)6] 大本P73 【注意】检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能向加KSCN溶液后的混合溶液中加入足量的新制氯水(新制氯水能氧化SCN-)。 2. Fe3+ Fe2+ 【注意】 (1) Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时,不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+ (酸性条件下,Cl-能还原KMnO4,影响Fe2+的检验)。 (2) 检验Fe2+最好用K3[Fe(CN)6]溶液。 【例题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NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ C 【例题2】某实验小组同学为了检验某FeCl3溶液中是否含有FeCl2,设计了如下几种实验方案,判断下列方案哪个更合理。不合理的说明理由。___________ (1)加入适量铜粉,观察溶液是否变蓝。 (2)先滴加氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红。 (3)滴加酸性KMnO4溶液,观察溶液是否褪色。 (4)滴加K3[Fe(CN)6]溶液,观察是否生成蓝色沉淀。 (4)合理 Cu能与Fe3+反应,无法检验Fe2+ 无论原溶液中是否有Fe2+,溶液都会变红 酸性条件下Cl-也能被Mn还原,使溶液褪色 大本P73 T3 某过期浅色补血剂X的说明书显示该产品含大量FeSO4,某小组同学取少量X进行实验(不考虑其他成分的干扰)。下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是 (　　) 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 加入过量酸性高锰酸钾溶液 溶液变紫色 X中一定无Fe2+ B 加入几滴氢氧化钠溶液 生成红褐色沉淀 X中Fe2+已完全被氧化 C 加入几滴硫氰化钾溶液 生成大量红色沉淀 X一定变质生成了Fe3+ D 加入几滴铁氰化钾溶液 生成蓝色沉淀 X中一定有Fe2+ D 【例题3】 大本P74 T3 1．判断正误 (1)Fe3＋有氧化性，所以FeCl3溶液可用于腐蚀旧电路板中的铜(　　) (2)将FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3晶体(　　) (3)检验Fe(NO3)2晶体是否氧化变质的方法是将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红(　　) (4)Fe2(SO4)3和KI溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2(　　) (5)(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2的离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(　　) 【对点训练】 2.下列说法正确的是_________________ (填序号)。  ①硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果 ②中性溶液中可能大量存在Fe3+、Cl-、K+、S ③Fe2(SO4)3和KI溶液反应的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2 ④将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红,则Fe(NO3)2样品已氧化变质 ⑤向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,若酸性KMnO4溶液褪色,证明含有Fe2+ ①③ 大本P73 T1 3.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计不合理的是(　　) A.④　　　　　　　 B.③ C.③④ D.①②③④⑤ C 大本P73 T2 4.菠菜常用作补铁食品,为探究其中铁元素的价态,现进行如下实验。 (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,得到的滤液作为实验样品。分置于两支试管中。 (2)向一支试管中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,现象为_________________,说明滤液中含Fe2+,反应的离子方程式为_________________________________________________。  (3)向另一支试管中加入少量稀硝酸,然后加入几滴KSCN溶液,溶液呈________色。能否说明滤液中含Fe3+,试分析其原因: __________________________________________ _________________________________。 生成蓝色沉淀 K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓ 红 不能;滤液中的Fe2+在加入稀硝酸后生成Fe3+,干扰Fe3+的检验 02 考点二　含铁物质间的转化 1.“Fe、Fe2+、F”的“三角”转化关系 二、含铁物质间的转化 根据转化关系写出下列反应的离子方程式: ①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:_______________________________。 ②将FeCl3溶液滴入淀粉⁃KI溶液,溶液变蓝:_____________________________。 ③用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔:______________________________。 ④将H2O2溶液滴入酸性FeCl2溶液:__________________________________________。 ⑤将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中,有无色气体放出:_____________________________。 ⑥FeCl3可溶解铁片：_________________。 ⑦FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：________________________________________。 2Fe3++H2S===S↓+2Fe2++2H+ 2Fe3++2I-===I2+2Fe2+ Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+ 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 3Fe2++4H++N===3Fe3++NO↑+2H2O 2.基于“价—类”二维图理解铁及其化合物的转化关系 从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。 (1)横向变化体现了同价态、不同物质类别(氧化物、盐、碱)之间的转化。 ①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H+)转化为盐; ②Fe2+、Fe3+与碱(OH-)反应生成对应的碱; ③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物,但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。 (2)纵向变化体现了不同价态、同物质类别之间的转化,主要体现物质的氧化性或还原性。 (3)斜向变化体现了不同价态、不同物质类别之间的转化,主要体现物质的氧化性或还原性。 根据上图(“价—类”二维图),回答下列问题: (1)写出Fe―→Fe3O4的两个化学方程式: _________________________________、 _______________________________________。  (2)除去FeCl2溶液中的Fe3+,可用试剂________,离子方程式为___________________。  (3)在强碱性条件下,Fe3+可被ClO-氧化为Fe,转化的离子方程式为 _________________________________________________。  Fe Fe+2Fe3+===3Fe2+ +10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O 2Fe3++3ClO- 【思考与讨论】 3.含Fe2+、Fe3+的除杂方法 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) FeCl2(aq) FeCl3(aq) FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加入氯水或H2O2溶液 加过量铁粉后过滤 加过量铁粉后过滤 4.除去混合溶液中Fe3+、Fe2+的常用方法 (1)除去Mg2+(或Cu2+)中混有的Fe3+的方法 向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2[或CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3]中的一种,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 (2)除去Mg2+(或Cu2+)中混有的Fe2+的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3+。 1.下列除杂的操作不正确的是(　　) A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量MgO充分反应后过滤 B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤 C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤 D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反应后过滤 【对点训练】 C 大本P75 T1 2.某班同学用如下实验探究Fe2+与Fe3+的转化。回答下列问题: (1)实验Ⅰ:Fe3+转化为Fe2+ 实验步骤及现象: 甲组同学将少量铜粉加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中,观察到铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象; 乙组同学将过量铜粉加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中,观察到铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后出现白色沉淀; 丙组同学将过量铜粉加入1 mL 0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中,观察到铜粉有剩余,溶液黄色褪去,变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀。 ①分别取三组实验反应后的溶液于三支试管中,_________________________________ ________________(填操作步骤及现象), 证明生成了Fe2+;分析三组实验结果,实验中均发生的反应的离子方程式为___________________________________________;  加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,均出现 蓝色沉淀 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ ②对比三组实验,说明加入蒸馏水后沉淀的产生与______________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　有关;  ③向丙组实验后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现的现象为__________________; ④丙组在检验反应后的溶液中是否存在Fe3+时,取反应后的上层清液于试管中,滴加3滴KSCN溶液,结果出现白色沉淀。 查阅资料:ⅰ.SCN-的化学性质与I-相似,CuSCN为白色固体; ⅱ.2Cu2++4I-===2CuI(白色)↓+I2。 写出该实验中出现白色沉淀反应的离子方程式:_____________________________________________________。  铜粉的量、阴离子的种类 有白色沉淀生成 2Cu2++4SCN-===2CuSCN(白色)↓+(SCN)2 (2)实验Ⅱ:Fe2+转化为Fe3+ 实验步骤及现象:向3 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中加入稍过量的稀硝酸,溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色。已知:Fe2++NO--→Fe(NO)2+(棕色)。 ①使用的FeSO4溶液中存在少量铁屑,其目的是_________________________;  ②实验中产生NO的原因为____________________________________________(用离子方程式表示)。 防止Fe2+被氧化 3Fe2++N+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O (3)实验Ⅲ:Fe2+与Fe3+相互转化 实验步骤及现象:将SO2通入足量Fe(NO3)3溶液中,溶液由黄色变为浅绿色,但立即又变为黄色,此时若滴入BaCl2溶液,则会产生白色沉淀。将产生的白色沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量其质量为6.99 g,则整个实验中产生的气体(假设只生成一种气体,该气体遇空气变为红棕色)在标准状况下的体积为__________________。  0.448 L 1.(2025·河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。 固体X(黄色) → 固体Y(红棕色) → 溶液Z(棕黄色) → 溶液R(浅绿色) →固体Q(黑色) 下列说法错误的是 (　　) A.固体Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化 C.R→Q反应需要在强酸性条件下进行 D.Q可以通过单质间化合反应制备 【真题演练】 C 2.(2025·上海卷,节选)铁红是一种常见的铁的化合物。史前人类利用赭石沉淀物获得浅黄色和红色绘画颜料,其主要成分便是伴有少量硫化物的铁红。 (1)在我国古代,赭红是一种重要的红色颜料,其主要成分为铁的化合物。该化合物可能是_________(填字母,下同)。  A.Fe2O3　　　　　　　 B.Fe3O4 C.FeS D.FeS2 A (2)如图所示,加热试管中的铁粉和硫粉,下列说法正确的是_________。  A.移开酒精灯后,固体保持红色 B.反应中S只作还原剂 C.反应中主要产生的气体副产物为SO3 D.最终得到黑色的Fe2S3固体 A (3)下列关于FeCl3饱和溶液的说法正确的是_________。  A.常温下显中性 B.加入铁粉后溶液变为红褐色 C.遇沸水时产生胶体 D.加入氨水后产生白色沉淀 C 3.含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验 混合溶液溶液变红色,说明含有________。 混合溶液酸性KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有_________。 × × × √ × 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 5Fe2＋＋MnOeq \o\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 3Fe+2O2Fe3O4 $