人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料第一节第2课时铁盐和亚铁盐课件

第2课时铁盐和亚铁盐【学习目标】1.学会从物质类别和元素价态的视角认识铁盐和亚铁盐的转化关系,并能利用离子反应、氧化还原反应等概念对转化中的相关反应分析说明,并建立认识模型。(宏观辨识与微观探析)2.通过对铁盐和亚铁盐性质的实验探究,加深对Fe2+、Fe3+性质的认识,掌握Fe2+、Fe3+的检验方法,增强科学探究与创新意识。(科学探究与创新意识)01学习任务一探究铁盐和亚铁盐的性质【新知导学】一、铁盐和亚铁盐的组成1.铁盐:含有_____的盐,常见的铁盐有FeCl3、Fe2(SO4)3等。2.亚铁盐:含有_____的盐,常见的亚铁盐有FeCl2、FeSO4等。Fe3+Fe2+二、Fe3+、Fe2+的检验项目FeCl2溶液FeCl3溶液溶液的颜色_____色___色滴加KSCN溶液无明显现象溶液变___色反应原理不反应Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3结论利用含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液变成___色,检验Fe3+的存在(Fe3+的检验方法)浅绿黄红红三、Fe3+、Fe2+相互转化的实验探究实验操作实验现象溶液由_____变为_______,试管中有_________,再滴加KSCN溶液,溶液___________向上层溶液中滴加新制氯水,溶液变成_____黄色浅绿色黑色固体无明显变化红色离子方程式2Fe3++Fe===3Fe2+2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(Fe2+的检验)实验结论Fe3+

Fe2+氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+【思考】(1)为什么在实验室配制FeSO4溶液时常加入少量铁粉?提示:防止亚铁离子被氧化,2Fe3++Fe===3Fe2+。(2)证明某未知溶液中含有Fe2+,而不含有Fe3+的方法是什么?提示:待测液

不变色

红色,则含Fe2+、不含Fe3+。四、铁盐的应用—利用覆铜板制作图案实验原理利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,将覆铜板上不需要的铜腐蚀实验操作取一小块覆铜板,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,并展示制作的图案实验现象___________________处不被腐蚀,洗净后板上留下设计的图案反应方程式化学方程式:__________________________、离子方程式:______________________实验结论铜可被FeCl3溶液腐蚀,利用了FeCl3的_____性用油性笔画出的图案2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+氧化【教材微拓】(溯源教材·P73[思考与讨论])(1)Fe2+既具有氧化性又具有还原性(2)Fe3+具有较强氧化性,可被还原为Fe2+或Fe【总结升华】Fe3+、Fe2+常见的检验方法(1)含Fe2+或Fe3+的单一溶液①观察法:溶液为浅绿色→Fe2+溶液为黄色→Fe3+②用KSCN溶液和氯水③用NaOH溶液④用淀粉-KI溶液(2)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验[提醒]检验Fe2+和Fe3+时的注意事项利用Fe2+的还原性、Fe3+的氧化性检验离子时,应确保无其他物质干扰时使用。检验离子检验试剂干扰离子Fe2+酸性KMnO4溶液Fe3+淀粉-KI试纸变蓝氧化性物质(如H2O2、NaClO等)【即学即练】1.易错辨析(1)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红,则该溶液中一定含Fe3+,一定不含Fe2+。()提示:Fe2+遇KSCN溶液不发生变化,不能判定Fe2+是否存在。(2)Cu与Fe3+的反应为置换反应。()提示:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,不是置换反应。××(3)向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液的紫红色褪去,证明含有Fe2+。()提示:酸性KMnO4溶液与Cl-反应,干扰检验。(4)向某溶液中先滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+。()提示:若原溶液中含有Fe3+也会出现该现象。(5)Fe(OH)3与HI溶液反应:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O。()提示:Fe3+与I-不共存,反应为2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++6H2O+I2。×××2.下列离子的检验方法合理的是(

)A.向某溶液中滴入KSCN溶液显红色,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,得到红褐色沉淀,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,说明溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+√【解析】选C。KSCN溶液显红色只能说明存在Fe3+,无法确定是否含有Fe2+,A错误;原溶液可能原本含有Fe3+,通入Cl2后无法排除Fe3+的干扰,不能证明Fe2+存在,B错误;红褐色沉淀是Fe(OH)3的特征,直接说明溶液中含有Fe3+,C正确;白色沉淀变为红褐色可证明Fe2+存在,但Mg2+的白色沉淀可能被红褐色掩盖,无法确定不含Mg2+,D错误。3.(2026·成都高一月考)已知,氧化性Fe3+>Cu2+,工业上可以用FeCl3溶液来腐蚀印刷电路板上的铜,向足量FeCl3溶液与Cu反应后所得的溶液Ⅰ中加入一定量的锌粉充分反应后,得到溶液Ⅱ,下列说法合理的是(

)A.若无固体剩余,则溶液Ⅱ中一定不含Fe3+B.若体系中有固体,则固体中一定含有CuC.若溶液Ⅱ中有Cu2+,则体系中一定没有固体D.当溶液Ⅱ中有Fe2+存在时,则一定没有Cu析出√【审题指导】足量FeCl3溶液与Cu发生反应:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,溶液Ⅰ中一定含Fe2+、Cu2+和过量的Fe3+。【解析】选B。若无固体剩余,说明Zn完全反应,可能Fe3+未被完全还原,溶液中仍可能含有Fe3+,A错误;氧化性:Fe3+>Cu2+,若体系中有固体,Fe3+一定不存在,Cu2+被还原,固体中必定含有Cu,B正确;若溶液Ⅱ中有Cu2+,说明Cu2+未被完全还原,此时Zn已耗尽,但可能仍有Cu固体存在,C错误;Fe2+的存在可能来自Fe3+的还原,而Cu的析出发生在Fe3+还原之后,因此Fe2+存在时可能已有Cu析出,D错误。02学习任务二探究含铁化合物之间的转化【新知导学】一、构建铁及其化合物的“价—类”二维图在图中适当位置填写含铁物质化学式,完成铁及其化合物的“价—类”二维图。用箭头标明物质间的转化关系。提示:二、含铁物质转化按要求书写下列反应的化学方程式(离子反应写离子方程式)。1.同价态含铁物质转化(1)Fe2O3→FeCl3:________________________。(2)FeCl2→Fe(OH)2:______________________。(3)Fe(OH)3→Fe2O3:__________________________。[结论]同种价态的含铁物质之间的转化一般是通过_______反应实现的。Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2OFe2++2OH-===Fe(OH)2↓2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O复分解2.不同价态含铁物质转化(2)Fe2O3→Fe:__________________________。(3)FeCl2→FeCl3:______________________。(4)FeCl3→FeCl2:_________________。[结论]不同种价态的含铁物质之间的转化一般是通过_________反应实现的。Fe2O3+3CO2Fe+3CO22Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-2Fe3++Fe===3Fe2+氧化还原【合作探究】【探究】含铁化合物之间的转化[情境](1)硫酸亚铁片这层包衣起什么作用?说明硫酸亚铁具有什么性质?提示:隔绝空气,防止硫酸亚铁被氧化;硫酸亚铁具有还原性。(2)保存FeSO4溶液时,加入铁钉的原理是什么?提示:当亚铁离子被氧化为铁离子时,铁可将生成的铁离子还原为亚铁离子。(3)如何除去FeCl2溶液中的少量Fe3+,写出有关反应的离子方程式。如何除去FeCl3溶液中的少量Fe2+?提示:向FeCl2溶液中加入足量铁粉,充分反应后过滤,离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+。向FeCl3溶液中滴加足量氯水(合理即可)。【总结升华】1.同价态铁及其化合物之间的转化氧化物

盐

碱FeO→Fe2+⇌Fe(OH)2Fe2O3→Fe3+⇌Fe(OH)3Fe3O4→Fe3+、Fe2+⇌Fe(OH)2、Fe(OH)32.不同价态铁的化合物的转化Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化关系3.铁的转化在除杂方面的应用主要物质少量杂质除杂方法Fe2+

Fe3+加过量铁屑后过滤FeCl2FeCl3加氯水或H2O2Fe2+Cu2+加过量铁屑后过滤【即学即练】1.易错辨析(1)Fe3O4可以通过置换反应或化合反应制备。()提示:Fe与水蒸气在高温下发生置换反应生成Fe3O4和H2;Fe在O2中点燃,发生化合反应生成Fe3O4。(2)在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Fe2O3,铜粉能够溶解。()提示:加入Fe2O3后生成具有氧化性的Fe3+能将铜粉溶解。√√(3)FeCl2溶液中混有少量FeCl3时,可向溶液中加入足量的锌粉,然后过滤来除去。()提示:用足量锌粉会将Fe3+、Fe2+全部还原,最后溶液中只含有Zn2+,应该加入过量的铁粉后再过滤。(4)FeCl3溶液中混有FeCl2时,可向溶液中加入足量的氯水来除去。()提示:氯水具有强氧化性,可将Fe2+氧化成Fe3+并且不引入杂质离子。×√2.(2026·广东五校高一联考)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(

)A.a可与e反应生成bB.b既可被氧化,也可被还原C.为检验e中是否混有b,可以先加KSCN溶液,再加H2O2,观察是否有红色出现D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系√【信息解读】根据“价—类”二维图中的元素化合价及物质类别可知,a为铁单质,b为亚铁盐,c为氢氧化亚铁,d为氢氧化铁,e为铁盐。3.(2026·杭州高一期中)FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是(

)A.溶液中一定含Cu2+B.溶液中一定含Fe2+C.加入KSCN溶液一定不变红色D.剩余固体中一定含Cu√【解析】选A。加入铁粉后,因氧化性Fe3+>Cu2+,铁粉先与FeCl3反应,然后与CuCl2反应【关键点:Fe3+未完全反应前,铁粉不会与Cu2+反应】,若加入的铁粉与CuCl2恰好完全反应或者铁粉过量,溶液中都不会含Cu2+,A错误;由于铁粉与FeCl3、CuCl2反应均产生Fe2+,溶液中一定含Fe2+,B正确;由有固体存在知,铁粉先与FeCl3反应完全后,一定和CuCl2反应生成Cu了,所得溶液中一定不含Fe3+,一定含有Fe2+,可能含Cu2+,故加入KSCN溶液一定不变红色,C正确;无论铁粉与CuCl2反应了一部分或恰好完全反应或者铁粉过量剩余固体一定含有Cu,D正确。【解题有招】利用“价—类”二维图理解铁及其化合物的转化03课堂检测效果诊断1.(2026·昭通一中高一检测)检验FeCl2溶液是否变质,可以选用的试剂为(

)A.KSCN溶液 B.石蕊溶液C.KMnO4溶液 D.氯水√【审题指导】FeCl2变质即Fe2+被氧化为Fe3+直接检验Fe3+,因此需要选取检验Fe3+的试剂。【解析】选A。Fe3+遇KSCN溶液显红色,因此A正确;石蕊溶液与Fe2+和Fe3+均不反应,无现象,B错误;KMnO4具有氧化性,与Fe2+反应,可以检测Fe2+残留,但不与Fe3+反应,故不能检验,C错误;氯水有强氧化性,只与Fe2+反应,故不能检测Fe2+变质的Fe3+,D错误。2.刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+。根据该反应判断下列说法不正确的是(

)A.铜是还原剂B.Fe3+具有氧化性C.该反应是置换反应D.该反应属于离子反应【解析】选C。该反应中铜元素化合价升高,被氧化,为还原剂;铁元素化合价降低,被还原,Fe3+为氧化剂;生成物中没有单质,不是置换反应;该反应为离子反应。√3.缺铁会使部分花卉叶片发黄,通常用FeSO4给植物补充铁元素。但FeSO4受潮后会变为Fe2(SO4)3无法使用。下列关于上述两种物质中所含Fe2+和Fe3+的叙述,错误的是(

)A.Fe2+的水溶液为浅绿色B.Fe3+的水溶液为黄色C.Fe3+具有氧化性,Fe2+既具有氧化性也具有还原性D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀【解析】选D。Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,生成红色可溶性物质,不是红色沉淀。√4.(2026·广州高一期中)元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。部分含Fe物质的分类与相应的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(

)A.可存在a→d→c→f→e的转化B.a可与水蒸气反应生成b、e的混合物C.d溶液中含少量g,可加适量a除去D.可用KSCN溶液检验d溶液是否变质【信息解读】从“价—类”二维图横纵坐标可知,a为Fe、b为FeO、c为Fe(OH)2、d为亚铁盐、e为Fe2O3,f为Fe(OH)3、g为铁盐。√【解析】选B。铁与酸反应生成亚铁盐,亚铁盐与碱反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2与氧气反应转化为Fe(OH)3,Fe(OH)3加热转化为Fe2O3,则可存在a→d→c→f→e的转化,A正确;铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,并非FeO和Fe2O3混合物,B错误;铁粉可将溶液中少量的Fe3+还原为Fe2+,从而除去Fe3+,C正确;含Fe3+的盐溶液遇K