312铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐课件高一上学期化学人教版

第三章

铁

金属材料第一节

铁及其化合物第二课时

铁的氢氧化物、

铁盐和亚铁盐1、通过氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备实验，探究其性质。2、通过实验探究了解铁盐和亚铁盐的性质，掌握铁离子和亚铁离子检验的方法。教学目标课前导入金属单质金属氧化物碱盐一、铁的氢氧化物的制备1、认识铁的氢氧化物：

氢氧化亚铁

Fe(OH)2

氢氧化铁

Fe(OH)32、结合已有知识，讨论如何制备铁的两种氢氧化物：金属的氢氧化物通常有以下几种方案：✭

单质和水反应✭

氧化物和水反应✭

可溶性盐和碱溶液反应✭

钠与水反应✭

氧化钙与水反应✭

硫酸铜与氢氧化钠反应一、铁的氢氧化物的制备[实验3-1]在两支试管里分别加入少量的FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察并描述发生的现象。一、铁的氢氧化物的制备物质Fe(OH)2Fe(OH)3现象化学方程式实验结论4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3有红褐色沉淀生成产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClFeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3一、铁的氢氧化物的制备氢氧化亚铁很容易被氧气氧化，那如何才能制备较为纯净且保存时间较长的氢氧化亚铁呢？关键：隔绝空气(氧气)措施：①配制试剂的蒸馏水要煮沸赶走溶解氧。

②用Fe粉和稀H2SO4配置新FeSO4溶液。

③将吸有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液的液面以下，

再将NaOH溶液挤出，并在FeSO4溶液液面上覆盖一层苯或

煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应。一、铁的氢氧化物的制备(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

______________________________________。赶走溶解在蒸馏水中的氧气防止滴加NaOH溶液时带入空气隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化✭

油封(有机物：苯、植物油、煤油、汽油等)改进方法1中学唯一允许胶头滴管深入液面下的实验操作一、铁的氢氧化物的制备改进方法2操作及现象：①先打开弹簧夹，试管A中产生H2。②收集试管B出口处的气体，并验纯，当检验到H2纯净时，夹紧弹簧夹。③A中的溶液被挤入B中，B中产生白色沉淀。(产生的氢气可以排除装置中的空气)一、铁的氢氧化物的制备改进方法3铁粉稀硫酸NaOH溶液操作：先

活塞a，在锥形瓶出口处

，当

后，

活塞a。产生的氢气使A中压强

，将生成的硫酸亚铁溶液从长导管排入

。打开收集氢气并验纯关闭增大B中氢气纯净一、铁的氢氧化物的制备改进方法4操作：先滴加

，然后

，当氢气纯净后，再滴加

。收集氢气并验纯NaOH溶液稀硫酸二、铁的氢氧化物的性质

Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态溶解性与盐酸或稀硫酸反应的离子方程式稳定性二者的关系2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O

不溶于水不溶于水Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O

Fe(OH)2===FeO＋H2O(隔绝空气)空气中迅速氧化：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。白色固体红褐色固体对应训练[典例1]1.判断正误(1)磁铁矿的主要成分是Fe3O4。

()(2)FeO在空气中加热生成Fe2O3。()(3)Fe3O4中铁的化合价有＋2和＋3价，是一种混合物。

()(4)Fe(OH)3不能利用化合反应生成。()(5)因为Fe(OH)2易被氧化，所以在制备时要隔绝空气。()×××√√对应训练[典例2]下列各图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A.①②④

B.①②③

C.①②

D.②③④H2氛围液封隔绝空气A对应训练[典例3]某化学兴趣小组利用药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是()A．仪器1中应该盛放稀硫酸B．本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关B，再打开开关A就可观察到氢氧化亚铁的颜色C．反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态C对应训练[典例4]如图所示装置可用来制取Fe(OH)2并观察其在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑、稀硫酸和NaOH溶液。(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是______________。(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是___________。(3)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____________________________________________。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是____________________________________________________________。(5)实验完毕，拔去试管Ⅱ中的橡胶塞，放入一部分空气，此时试管Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________________。稀硫酸、铁屑NaOH溶液打开止水夹a，待试管Ⅰ中反应生成的氢气排尽装置中的空气后，再关闭止水夹a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4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3三、铁盐和亚铁盐的鉴别1、常见的铁盐和亚铁盐：

2、结合所学，讨论溶液中如何区别

Fe2+

和

Fe3+

：FeSO4FeCl2Fe2(SO4)3FeCl3三、铁盐和亚铁盐的鉴别方法1观察法Fe2+：浅绿色Fe3+：棕黄色三、铁盐和亚铁盐的鉴别方法2加碱法Fe2+

Fe(OH)2

Fe(OH)3OH—O2Fe3+

Fe(OH)3OH—三、铁盐和亚铁盐的鉴别方法3加KSCN溶液法[实验3-2]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溶液。观察并记录现象。三、铁盐和亚铁盐的鉴别[实验3-2]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溶液。观察并记录现象。滴入KSCN溶液FeCl3溶液FeCl2溶液溶液呈红色溶液颜色无变化✭

Fe3++3SCN—===Fe(SCN)3(红色络合物)✭

Fe3+与SCN—反应显红色，故检验Fe3+通常用KSCN溶液。三、铁盐和亚铁盐的鉴别方法4根据氧化性和还原性选择合适方法[实验3-3]在盛有2mLFeC13，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，又发生了什么变化？三、铁盐和亚铁盐的鉴别溶液由棕黄色变成浅绿色无明显变化溶液变为红色2Fe3++Fe==3Fe2+2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl—Fe3++3SCN—==Fe(SCN)3实验结论：a.Fe3＋具有氧化性，能被还原剂(如Fe)还原为Fe2＋；b.Fe2＋具有还原性，能被氧化剂(如Cl2、H2O2等)氧化为Fe3＋。三、铁盐和亚铁盐的鉴别a.Fe3＋具有氧化性，能被还原剂还原为Fe2＋。Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋……提供试剂：O2、酸性KMnO4溶液、新制氯水、NaClO溶液、铁粉、铜片、H2S、KI溶液、淀粉溶液、硝酸、浓硫酸、双氧水。F2＞Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2＞S2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋2Fe3＋＋2I-==2Fe2＋＋I2三、铁盐和亚铁盐的鉴别b.Fe2＋具有还原性，能被氧化剂氧化为Fe3＋。提供试剂：O2、酸性KMnO4溶液、新制氯水、NaClO溶液、铁粉、铜片、H2S、KI溶液、淀粉溶液、硝酸、浓硫酸、双氧水。2Fe2＋＋H2O2＋2H＋==2Fe3＋＋2H2O2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－5Fe2＋＋8H＋＋MnO4－==5Fe3＋＋Mn2+＋4H2O三、铁盐和亚铁盐的鉴别c.Fe2＋具有氧化性，能被氧化剂氧化为Fe3＋。Fe2＋＋Zn==Fe＋Zn2+Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋……拓展：Fe2＋的检验方法实验：向盛有FeCl2溶液的试管中滴加一滴K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液，可以看到溶液中生成蓝色沉淀。

蓝色沉淀(滕氏蓝)3Fe2++2[Fe(CN)6]3—══Fe3[Fe(CN)6]2↓三、铁盐和亚铁盐的鉴别思考与交流利用下列两种方案检验某溶液中的

Fe2+，哪种设计实验证明其中存在

Fe2+，并说明理由。①KSCN溶液无明显现象血红色溶液

②氯水①氯水血红色溶液

②KSCN溶液理由：方案二若原溶液中含有Fe3+，滴加氯水，加入KSCN溶液同样可以变红色。而方案一先滴加KSCN溶液无明显变化，说明原溶液中不含Fe3+，再滴加氯水，溶液变红，说明原溶液中含有Fe2+。无明显现象方案一方案二三、铁盐和亚铁盐的鉴别✭

如何检测某溶液中有Fe3+，找出你知道的方法：序号检验方法现象1

观察法2345棕黄色加NaOH溶液产生红褐色沉淀先加KSCN溶液变红加淀粉——KI溶液变蓝加亚铁氰化钾溶液K4[Fe(CN)6]蓝色沉淀三、铁盐和亚铁盐的鉴别✭

如何检测某溶液中有Fe2+，找出你知道的方法：序号检验方法现象1

观察法2345浅绿色加NaOH溶液沉淀：白色→灰绿色→红褐色先加KSCN溶液，再加Cl2先无现象，加Cl2变红加KMnO4溶液高锰酸钾紫色褪去加铁氰化钾溶液K3[Fe(CN)6]蓝色沉淀✭

特别提醒：Fe2＋和Cl—同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl—能还原酸性KMnO4，有干扰)。

三、铁盐和亚铁盐的鉴别✭

同时含有Fe2+和Fe3+的溶液，我们如何检验Fe2+、Fe3+：①Fe2+对检验Fe3+无干扰。可以滴加KSCN溶液或者淀粉—KI溶液检验Fe3+。②Fe3+对检验Fe2+有干扰。可以滴加适量酸性KMnO4溶液或者溴水，溶液褪色说明含有Fe2+。三、铁盐和亚铁盐的鉴别(1)实验室中久置的硫酸亚铁溶液会变黄的原因是_________________________________________。(2)请设计实验检验在空气中放置的硫酸亚铁溶液已部分变质：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。被空气中的氧气氧化为Fe3＋溶液中的亚铁离子

取装有溶液的两支试管，一支试管中滴加KSCN溶液，溶液变红，证明溶液中有Fe3＋；另一支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，证明溶液中有Fe2＋加铁氰化钾溶液

→

蓝色沉淀思考与交流对应训练[典例5]

判断正误(1)向某溶液中先滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液中有Fe3＋。(2)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，出现红色沉淀。(3)向MCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液导致褪色，则M2＋为Fe2＋。(4)向含有Fe2＋的溶液中，滴加几滴H2O2溶液后溶液变成红色，说明溶液中一定有SCN－。(5)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＋。(6)向FeCl2溶液中滴加少量酸化的H2O2溶液，溶液变为棕黄色，并产生大量无色气体。×√××××对应训练[典例6]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溶液得红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe2+C四、铁盐和亚铁盐的相互转化1.铁三角FeFe2+Fe3+既有还原性又有还原性氧化三角还原三角强氧化剂:Cl2、Br2、HNO3等弱氧化剂:H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等强氧化剂:Cl2、KMnO4、HNO3、O2、Br2、H2O2等Zn、Al、CO、C、H2等Zn、Fe、Cu、I—、S2—、维生素C等Zn、Al、CO、C、H2等只有还原性只有氧化性四、铁盐和亚铁盐的相互转化1.铁三角1.Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁①Fe能被Fe3+、Cu2+、H+、S等弱氧化剂氧化为Fe2+与Fe3+：__________________________________与Cu2+：__________________________________②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+与Cl2：______________________________________Fe＋2Fe3+===3Fe2+Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu2Fe＋3Cl2

=====2FeCl3

四、铁盐和亚铁盐的相互转化1.铁三角2.Fe2+既有氧化性又有还原性，主要表现还原性①还原性：Fe2+能被Cl2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H+)等氧化为Fe3+与O2：______________________________________________与HNO3：___________________________________________与H2O2：____________________________________________与KMnO4(H+)：______________________________________②氧化性：Fe2+能被Zn、Al、CO、H2等还原为Fe如与Zn：Fe2+＋Zn===Fe＋Zn2+4Fe2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋2H2O3Fe2+＋NO3－＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O2Fe2+＋H2O2＋2H+===2Fe3+＋2H2O5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O四、铁盐和亚铁盐的相互转化1.铁三角3.Fe3+具有较强的氧化性①能被Fe、Cu、S2—(H2S)、I—(HI)还原成Fe2+与Fe：_____________________________________与Cu：_____________________________________与I—(HI)：_________________________________②能被C、CO、H2、Zn等还原成Fe如与Zn反应：2Fe3＋＋3Zn===2Fe＋3Zn2＋2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2四、铁盐和亚铁盐的相互转化2.除杂[例题]

只用一种试剂或操作除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，写出试剂或操作的名称、方法及有关反应的化学方程式或离子方程式。(1)FeCl2溶液(FeCl3)______________________；

方程式：__________________，配制FeCl2溶液时可以加

防止被氧化。(2)Fe2O3[Fe(OH)3]__________；

方程式：______________________________。(3)FeSO4溶液(CuSO4)______________________________；

方程式：________________________。(4)FeCl3溶(FeCl2)_______________；

方程式：______________________________。加足量铁粉，然后过滤2Fe3＋＋Fe==3Fe2＋

加热加足量铁粉，充分反应后过滤Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu氯水或氯气2Fe2＋＋Cl2==2Fe3＋＋2Cl—2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2OFe抗氧化剂换双氧水—绿色氧化剂四、铁盐和亚铁盐的相互转化3.离子共存[例题]

判断下列离子能否共存，并指出原因。(1).Na+、Fe2+、OH－、NO3－

：

；(2).Fe3+、I－、SO42－、Cl－：

；(3).Fe3+、SCN－、SO42－、Na+：

；(4).NH4+、Fe2+、ClO－、NO3－：

；(5).H+、K+、NO3－、Fe2+：

；(6).NH4+、Fe2+、Cl－、MnO4－：

。生成沉淀Fe(OH)2生成络合物Fe(SCN)32Fe3＋＋2I—==2Fe2＋＋I2Fe2＋与ClO—反应生成2Fe3＋和Cl—NO3—在酸性条件下将

Fe2＋氧化为Fe3＋MnO4—将

Fe2＋氧化为Fe3＋拓展1——刻蚀铜电路板2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋

拓展1——刻蚀铜电路板✭

腐蚀结束后，通过以下两步可分离出铜，并实现FeCl3溶液再生。2Fe3＋+Fe==3Fe2＋Cu2＋+Fe==Cu+Fe2＋2H＋+Fe==Fe2＋+H2↑2Fe2＋+Cl2==2Fe3＋+2Cl—(或2Fe2＋+H2O2+2H＋==2Fe3＋+2H2O)拓展2——如何检验食品中的铁元素✭

菠菜中铁元素的检验方法取样研磨溶解过滤检验[思考]

稀硝酸的作用以及离子方程式?3Fe2+

+

NO3—+

4H+

=

3Fe3+

+

NO↑

+

2H2O先加稀硝酸，再加KSCN。OH—活动——书写铁的价类二维图0价+2价+3价Fe2O3单质氧化物Fe3O4O2和H2O纯氧中燃烧水蒸气高温O2不足FeO物质的类别元素化合价Fe盐Fe2+Fe3+H+H+H+H+碱OH—O2受热分解隔绝空气受热分解H+H+Fe(OH)3Fe(OH)2对应训练[典例7]

下列试剂不能使Fe2+转化为Fe3+的是()①新制氯水②NaCl溶液③酸性KMnO4溶液④H2O2溶液⑤盐酸⑥NaNO3溶液A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥D对应训练[典例8]

(2022·湖南岳阳市教科院高一检测)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Cl2C.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D[典例9]

从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下，则下列说法正确的是()A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C.试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋对应训练C[典例10]

如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是()A.铁与高温水蒸气的反应

可实现题述转化①B.FeO是一种黑色粉末，

不稳定，在空气中受热，