亚铁盐和铁盐 课件-2026-2027学年高一上学期化学鲁科版必修第一册

第1节铁的多样性第1课时亚铁盐和铁盐课标定向1.了解亚铁盐和铁盐的组成,能利用实验探究的方式实现Fe2+和Fe3+之间的转化。(科学探究与创新意识)2.通过推理探究Fe2+、Fe3+的检验方法。(证据推理与模型认知)学习任务一亚铁盐和铁盐的性质【新知导学】一、铁元素的存在1.铁元素在地壳中的含量2.铁元素在自然界中的存在(1)游离态(2)化合态3.铁元素在日常生活中的存在二、铁盐(以FeCl3为例)和亚铁盐(以FeSO4为例)的性质探究1.预测与假设(1)从物质类别角度:[思考]从反应的基本类型角度,上述反应发生的是什么类型的反应?提示:复分解反应。(2)从化合价角度:2.实验方案目的加入试剂证明Fe2+、Fe3+与OH-能反应需向亚铁盐、铁盐溶液中滴加碱性试剂,如___________证明Fe3+具有氧化性需加入_____剂,如___、____、KI溶液证明Fe2+具有氧化性或还原性证明Fe2+具有氧化性,需加入_____剂,如锌;证明其具有还原性,需加入_____剂,如_____、酸性KMnO4溶液等NaOH溶液还原FeCu还原氧化氯水(1)Fe2+、Fe3+与碱的反应有关方程式实验操作实验现象结论先生成_____沉淀,迅速变成_______,最后变成_______沉淀______________________、______________________________生成_______沉淀______________________白色灰绿色红褐色Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3红褐色Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(2)Fe2+的氧化性和还原性探究实验操作实验现象结论有关离子方程式先加入KSCN溶液,溶液___________,再滴加氯水后溶液呈红色Fe2+具有______________________________无明显现象还原性2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-实验操作实验现象结论有关离子方程式溶液由_____色变为_____色Fe2+具有_______,能被Mn氧化成Fe3+Mn+5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O溶液由_____色变为无色Fe2+具有__________________________紫红棕黄还原性浅绿氧化性Zn+Fe2+===Zn2++Fe[思考]表格第一个实验中,能否先加氯水再加KSCN?为什么?提示:原溶液如果含Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液,溶液变为红色,因此要排除Fe3+的干扰,试剂添加顺序不能改变。(3)Fe3+的氧化性探究实验操作实验现象结论有关离子方程式加入KSCN溶液,溶液呈红色;加入足量铁粉后,溶液呈_______Fe3+具有较强________,Fe具有__________________________浅绿色氧化性还原性2Fe3++Fe===3Fe2+实验操作实验现象结论有关离子方程式加入KSCN溶液,溶液呈红色;加入足量铜片后,溶液红色消失,变为蓝色Fe3+具有较强_______________________________加入KI溶液,再加入淀粉溶液,变为蓝色Fe3+具有较强____________________________氧化性Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+氧化性2Fe3++2I-===2Fe2++I2[思考]从上述实验结论分析:检验溶液中是否有Fe3+的方法有哪些?提示:①加KSCN溶液,溶液变红色;②加淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝色;③加氢氧化钠溶液,立即出现红褐色沉淀。[总结]铁元素的性质与化合价的关系【总结升华】1.Fe2+的氧化性和还原性(1)氧化性:Fe2+→Fe:加还原剂,如Zn、Al、C、CO等。Zn+Fe2+===Zn2++Fe,CO+FeOFe+CO2。(2)还原性:Fe2+→Fe3+:加氧化剂,如Cl2、O2、Br2、H2O2、酸性高锰酸钾溶液等。2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。2.Fe3+的氧化性(1)Fe3+→Fe2+:加还原剂,如Fe、Cu、I-等。Fe+2Fe3+===3Fe2+,Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,2Fe3++2I-===2Fe2++I2。(2)Fe3+→Fe:加强还原剂,如CO、H2等。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O。3.常见的Fe2+、Fe3+的除杂问题主要成分杂质除杂方法FeCl3(aq)FeCl2(aq)加入氯水或H2O2FeCl2(aq)FeCl3(aq)加过量铁粉后过滤FeCl2(aq)CuCl2(aq)加过量铁粉后过滤【即学即练】1.易错辨析(1)铁元素是地壳中含量最多的金属元素。()提示:铝元素是地壳中含量最多的金属元素。(2)Fe2+只具有还原性。()提示:Fe2+中铁的价态为+2价,处于铁的中间价态,既有氧化性又有还原性,以还原性为主。(3)FeCl3和过量锌与过量铜都能生成铁单质。()提示:根据金属活动性顺序,锌能置换铁,铜不能。×××(4)室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe3+的氧化性比I2的强。()提示:室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,发生反应:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,说明Fe3+的氧化性比I2的强。√2.(2025·郑州高一检测)如图所示的实验中,有关现象描述正确的是(

)A.只有甲溶液变红

B.甲、乙溶液都变红C.只有乙溶液变红

D.乙溶液先变红后褪色【解析】选A。KSCN溶液遇Fe3+会变红,甲溶液会变红,乙溶液不会变红,所以A正确,B、C、D错误。3.铁元素是人体内的一种微量元素,主要以Fe2+的形式存在。请回答下列问题:(1)下列微粒中,既有氧化性又有还原性的是____________(填字母)。

A.Fe

B.Fe2+

C.Fe3+(2)维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+,在此过程中__________________是还原剂。

(3)含硫酸亚铁的药片可治疗缺铁性贫血,其表面有糖衣,糖衣的作用是_________________________。可用_______________溶液检验该硫酸亚铁药片是否变质。

【解析】(1)元素处于最高价物质只有氧化性,最低价只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性,Fe2+既有氧化性又有还原性;(2)Fe3+转化为Fe2+化合价降低被还原,需要加入还原剂,维生素C是还原剂;(3)Fe2+在空气中容易被氧化,糖衣的作用是防止Fe2+被氧化,Fe2+被氧化后生成了Fe3+,与KSCN溶液反应变红色,可以用KSCN溶液检验硫酸亚铁药片是否变质。答案:(1)B

(2)维生素C(3)防止Fe2+被氧化KSCN学习任务二Fe2+、Fe3+的检验【合作探究】探究Fe2+、Fe3+的检验[实验探究]实验小组探究某补铁口服液中铁元素的价态。[查阅资料]KSCN中的硫元素为-2价,易被氧化为+6价。[实验过程]编号实验操作实验现象实验Ⅰ无明显变化实验Ⅱ溶液变红(1)由实验Ⅰ可得出的结论是什么?提示:由分析可知,向补铁口服液中加入1mL稀硫酸,再滴入5滴KSCN溶液,无现象,说明补铁口服液中不含Fe3+。(2)根据实验Ⅱ中的现象,可以断定该补铁口服液中铁元素的价态为+2价,滴加H2O2溶液后Fe2+发生反应的离子方程式如何书写?提示:补铁口服液中铁元素的价态为+2价,滴加H2O2溶液,二价铁被氧化成三价铁,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。(3)为了检验某未知溶液是不是亚铁盐溶液,一位同学设计了以下实验方案加以证明。方案:向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气,再滴加KSCN溶液,溶液呈现红色,证明该未知溶液是亚铁盐溶液。此方案是否合理?若不合理,要检验Fe2+应如何操作?提示:不合理。Fe2+的检验要注意排除Fe3+的干扰,若先通Cl2再滴加KSCN溶液,溶液呈现红色说明溶液中有Fe3+,但无法说明Fe3+来源于Fe2+还是原溶液。应该先加KSCN溶液,无现象,再通入氯气,若溶液变红色,则说明原溶液含有Fe2+。【总结升华】1.Fe3+的检验方法1样品溶液

溶液变红色,证明含有Fe3+方法2样品溶液

产生红褐色沉淀,证明含有Fe3+2.Fe2+的检验方法1样品溶液

无现象

溶液变红色,证明含Fe2+方法2样品溶液

产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明含有Fe2+方法3样品溶液

紫红色褪为无色,证明含有Fe2+[特别提醒](1)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液;也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-)。(2)Fe3+、Fe2+、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)。【教材微拓】(溯源教材·P88方法导引)Fe2+、Fe3+的特征试剂(1)Fe2+的检验:还可以采用六氰合铁酸钾(K3[Fe(CN)6]):样品溶液

生成蓝色沉淀,证明含有Fe2+。(2)Fe3+的检验:采用硫氰酸钾(KSCN):样品溶液

溶液变红色,证明含有Fe3+。【即学即练】1.易错辨析(1)溶液中加入NaOH,出现红褐色沉淀,证明没有Fe2+。()提示:红褐色沉淀会掩盖氢氧化亚铁白色沉淀,干扰实验。(2)Fe3+和KSCN溶液反应生成红色沉淀。()提示:溶液变为红色。(3)将氧气通入FeCl2溶液中,溶液颜色由浅绿色变为黄色,说明Fe2+具有还原性。()提示:氧气具有氧化性,Fe2+具有还原性。××√(4)向某溶液中滴入KSCN溶液,溶液显红色,则溶液中一定含Fe3+,一定无Fe2+。()提示:不能证明是否有二价铁,应另做一组实验验证二价铁。×2.长江以南的低山丘陵区普遍存在着红色土壤,有人说主要因其含铁质(三价铁)相对较多。某研究小组设计简单实验验证该说法是否正确,应选择的试剂是(

)A.KCl

B.KNO3

C.K2SO4

D.KSCN【解析】选D。验证土壤中是否含有Fe3+,可以使用KSCN溶液检验,向蒸馏水中加入少量的土壤后搅拌,土壤中的离子可以进入蒸馏水中,过滤后得到澄清溶液,向溶液中滴加KSCN溶液,若溶液变成红色,则说明土壤中含有Fe3+。3.实验室有一瓶购置时间较长的绿矾(FeSO4·7H2O),老师将其交给化学研究小组检验该药品是否变质。同学们取绿矾做了简单的检验,得出的结论是已经开始变质。该同学所用的试剂和判断依据是(

)选项试剂现象A氯水出现黄色B氢氧化钠溶液先生成白色沉淀,最后转化成红褐色沉淀C高锰酸钾溶液紫红色褪去DKSCN溶液有较浅的红色【解析】选D。氯水中的氯气能将亚铁离子氧化成铁离子,即使硫酸亚铁未变质,加入氯水后也会出现黄色,A错误;亚铁离子能与氢氧根离子反应,先生成氢氧化亚铁白色沉淀,随后氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁,沉淀变为红褐色,即使硫酸亚铁没有变质也是这个实验现象,B错误;高锰酸钾可氧化亚铁离子,自身紫红色褪去,即使硫酸亚铁没有变质也是这个实验现象,C错误;只含亚铁离子的溶液中加入KSCN溶液无明显变化,含有铁离子的溶液中加入KSCN溶液会出现红色,现有较浅的红色,说明有亚铁离子变质生成铁离子,D正确。课堂检测1.(2025·日照高一检测)FeCl2溶液含有少量FeCl3杂质,除杂试剂和检验杂质是否除尽的试剂分别为(

)A.NaOH溶液、铁粉B.铁粉、KSCN溶液C.氯气、NaOH溶液D.氯气、KMnO4溶液【解析】选B。NaOH溶液与氯化亚铁、氯化铁都会反应,无法除杂,故A不符合题意;铁粉与氯化铁反应生成氯化亚铁,可以除杂,KSCN溶液与铁离子反应显红色,可以检验铁离子是否除尽,故B符合题意;氯气能与氯化亚铁反应生成氯化铁,将FeCl2反应了,故C不符合题意;氯气、KMnO4溶液均能与氯化亚铁反应生成氯化铁,无法检验铁离子是否除尽,故D不符合题意。2.在硫酸铁溶液中,加入一定量铜粉,完全溶解,又加入一定量铁粉,充分反应后有残余固体,则下列判断正确的是(

)A.最后得到的溶液中只含Cu2+B.残余固体一定全部是铜C.残余固体可能为铁、铜混合物D.最后得到的溶液中含有Fe3+【解析】选C。在硫酸铁溶液中加入铜粉,发生的反应为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,若铜与Fe3+刚好反应完全,溶液中含有Fe2+和Cu2+;若铜少量,溶液中含有Fe2+、Cu2+和Fe3+;再加入一定量铁粉,充分反应后有残余固体,一定发生反应:Cu2++Fe===Fe2++Cu,若铁恰好反应完全,则残余固体为铜,若铁过量,则残余固体为铜和铁;Fe3+的氧化性强于Cu2+,最后得到的溶液中一定不含Fe3+。3.在含有Fe3+、Fe2+、Mg2+、Cl-的溶液中,加入过量的Na2O2并微热,充分反应后,再加入过量的稀盐酸,完全反应后,下列离子的数目没有发生明显变化的是(

)A.Mg2+

B.Fe2+

C.Fe3+

D.Cl-【解析】选A。溶液中加入过量的Na2O2固体,与水反应生成NaOH和氧气,Fe2+被氧化成Fe3+,Fe3+数目增多,Fe2+数目减少;Fe3+、Mg2+均与碱反应生成相应沉淀;再加入过量的稀盐酸,Fe(OH)3转化为Fe3+,Mg(OH)2转化为Mg2+,Mg2+数目保持不变,A项符合题意;Fe2+数目减少,Fe3+数目增多,B、C项不符合题意;加入过量稀盐酸,Cl-数目增多,D项不符合题意。4.(双选)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板上的铜箔,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,处理流程如下,下列说法正确的是(

)A.FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理为Fe3++Cu===Cu2++Fe2+B.反应1和反应2都发生了氧化还原反应C.滤渣a的主要成分是Cu和Fe,物质X可以选用酸性KMnO4溶液D.实验室中进行操作1时,用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒【解析】选B、D。腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中加过量铁粉,发生反应1为2FeCl3+Fe===3FeCl2和CuCl2+Fe===Cu+FeCl2,过滤,滤渣a为多余铁粉和Cu的混合物,通入物质X为氯气,发生反应2:Cl2+2FeCl2===2FeCl3,重新获得FeCl3溶液。FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,故A错误;反应1为2FeCl3+Fe===3FeCl2和CuCl2+Fe===Cu+FeCl2,反应2为Cl2+2FeCl2===2FeCl3,都是氧化还原反应,故B正确;滤渣a的主要成分是Cu和Fe,为防止引入其他杂质,物质X不能选用酸性KMnO4溶液,X可以为氯气,故C错误;操作1是过滤,用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故D正确。5.某同学为了检验家中的两种补铁药(成分均为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知SCN-、Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:①将药片除去糖衣研细后溶