2019_2020新教材高中化学3.1.1亚铁盐和铁盐课件鲁科版必修第一册.pptx

1、第3章物质的性质与转化 第1节铁的多样性 第1课时亚铁盐和铁盐,一、铁及其铁元素的存在 1.含量:铁元素在地壳中的含量处于第四位,仅次于_、 _和_。,氧,硅,铝,2.存在形态 (1)游离态:如陨铁。 (2)化合态:,【巧判断】 (1)铁元素在地壳中以游离态和化合态形式存在。 () 提示:。铁元素在地壳中仅以化合态形式存在,在陨铁中才以游离态形式存在。,(2)生活中使用铁锅可以有效补铁。() 提示:。生活中使用铁锅,铁与酸性物质(如食醋)反应生成亚铁盐,可有效补铁。,【情境思考】 杜甫是唐代伟大诗人,他的代表作之一自京赴奉先县咏怀五百字中有句千古名句:“朱门酒肉臭,路有冻死骨。”这里为何称为“

2、朱门”呢?,提示:古代王公贵族的住宅大门用氧化铁漆成红色,表示尊贵,称为“朱门”,后来借指豪富人家。,二、亚铁盐和铁盐的性质 1.组成及实例,Fe2+,Fe3+,2.性质的预测与探究 (1)预测。 研究物质性质的两个基本角度,亚铁盐和铁盐的性质的预测化合价角度,(2)探究以FeSO4、FeCl3为例。 知识支持:Fe3+和KSCN溶液发生反应,生成_ 溶液。 可供选择的试剂：FeSO4溶液、FeCl3溶液、酸性 KMnO4溶液、氯水、KI溶液、0.1 molL-1KSCN（硫 氰酸钾）溶液、稀硫酸、淀粉溶液、NaOH溶液、铁粉、 锌片、铜片。,红色,探究实验:,无明显现象,溶液呈红色,紫红色逐

3、渐褪去,由浅绿色变,为无色,溶液变红色,红色褪去,溶液变红色,红色变,为蓝色,变蓝,结论: a.亚铁盐具有还原性,能被常见的氧化剂氧化,如能使 酸性KMnO4溶液_,能被氯气氧化,离子方程式为 _; 亚铁盐具有氧化性,能被常见的还原剂还原,如与Zn反 应的离子方程式为_。,褪色,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-,Fe2+Zn=Fe+Zn2+,b.铁盐具有氧化性,能被常见的还原剂还原,如与Cu反 应的离子方程式为_; 与Fe反应的离子方程式为_; 与KI溶液反应的离子方程式为_。,2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,2Fe3+ Fe=3Fe2+,2Fe3+2I-=2Fe2+I2,【情境思考】

4、印刷电路板的过程:在复合物材料板上单面附有一薄层铜板,印刷电路时将电路部分以抗腐蚀的涂料印在铜板一面上,放入三氯化铁溶液中,没有印刷上涂料的铜被腐蚀掉,最后只剩下电路部分。,上述过程发生的反应中FeCl3表现什么性质?如何证明最后的腐蚀液是否还含有FeCl3? 提示:腐蚀电路板时发生反应2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+, FeCl3表现氧化性。用洁净的试管取少量的样品溶液,向其中滴入KSCN溶液12滴,若溶液立即显红色证明含有Fe3+。,知识点一Fe2+、Fe3+的性质及应用 【重点释疑】 1.Fe2+既有氧化性又有还原性,如2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-; Zn+Fe2+=Fe+Zn

5、2+。,2.Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为+2价或0价的铁 如2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+, 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。,3.含铁物质的分离与除杂,【易错提醒】(1)虽然Fe2+既有氧化性又有还原性,但以 还原性为主。 (2)不同价态铁元素间的转化属于氧化还原反应,在选 择氧化剂时可以根据如下规律判断: 需要失去 2个电子,而 只需失去1个电子,但前者比后者要 容易得多,因此 需弱的氧化剂即可,而 则需要强氧化剂才能实现。,【思考讨论】 (1)FeCl3溶液中逐渐加入锌粉的反应情况如何? 提示:FeCl3溶液中逐渐加入锌粉,开始FeCl3溶液过量,首先发生反应:2Fe3

6、+ Zn=2Fe2+ Zn2+,当锌粉过量后发生反应:Fe2+Zn=Fe+Zn2+。,(2)金属阳离子被还原一定得到金属单质吗? 提示:不一定。Fe3+被还原可以生成Fe,也可以生成Fe2+。,【案例示范】 【典例】(2019济南高一检测)将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(容器不参与反应),试判断下列情况溶液中存在的金属离子和金属单质。,(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有_。 (2)若CuCl2有剩余,则容器中一定有_,可能有_。 (3)若FeCl3和CuCl2都有剩余,则容器中不可能有_,一定有_。 (4)若FeCl3有剩余,则容器中不可能

7、有_。,【思维建模】解答有关类试题的思维流程如下:,【解析】本题涉及的反应有:Fe+2FeCl3=3FeCl2, Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。 (1)中铁粉有剩余,因铁粉能够与Fe3+、Cu2+反应,故容 器中就不可能有Fe3+、Cu2+。(2)中CuCl2有剩余,则容 器中一定有Fe2+。若有铜粉剩余,则无Fe3+;若无铜粉 剩余,溶液中可能有Fe3+。(3)中FeCl3和CuCl2都有剩,余,容器中不可能有铁粉、铜粉,因二者都能与Fe3+反应,但一定有Fe2+。(4)中FeCl3有剩余,同理分析容器中不可能有铁粉、铜粉。,答案:(1)F

8、e3+、Cu2+(2)Fe2+Fe3+(或铜粉)(3)铁粉、铜粉Fe2+(4)铁粉、铜粉,【母题追问】(1)充分反应后,如果容器内有较多Cu2+和相当量的Cu,则容器内不可能有_。 提示:Fe3+和Fe。如果容器内有较多Cu2+和相当量的Cu,Fe能置换出铜,Fe3+能氧化Cu。则容器内不可能有Fe3+和Fe。,(2)若反应后溶液中只有一种金属阳离子,则该离子是_。 提示:Fe2+。因氧化性顺序为Fe3+Cu2+Fe2+,故剩余一种金属离子,只能是Fe2+。,【迁移应用】 (2019成都高一检测)FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是() A.

9、溶液中一定不含Fe3+ B.溶液中一定含Fe2+ C.溶液中一定含Cu2+ D.剩余固体中一定含铜,【解析】选C。反应后仍有固体存在,有两种可能,一是固体为单质铜,此时溶液中一定无Fe3+,一定有Fe2+,Cu2+可能有也可能没有。二是固体为铁和铜的混合物,此时溶液中一定无Fe3+和Cu2+,一定有Fe2+,故应选C。,【补偿训练】 1.(2019张掖高一检测)将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是() A.23B.32C.12D.11,【解析】选A。Fe与Fe3+发生反应:2Fe3+Fe=3Fe2+,

10、假设生成Fe2+的浓度为3 a molL-1,则反应的Fe3+为2 a molL-1,故有n(Fe3+,已反应)n(Fe3+,未反应)= (2a)(3a)=23。,2.(2019三亚高一检测)下列离子方程式中,正确的 是() A.铁与盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3+3H2 B.氯化铁溶液与铁反应:Fe3+Fe=2Fe2+ C.氧化亚铁与稀盐酸反应:FeO+2H+=Fe3+H2O D.氯化铁溶液与铜反应:2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,【解析】选D。A.铁与盐酸反应产生Fe2+和氢气,反应的 离子方程式是Fe+2H+=Fe2+H2,错误;B.氯化铁溶 液与铁反应产生氯化亚铁,反应要符合电

11、子守恒和电荷 守恒,离子方程式是2Fe3+Fe=3Fe2+,错误;C.氧化亚 铁与稀盐酸发生反应,产生氯化亚铁和水,该反应是复 分解反应,反应前后元素的化合价不变,离子方程式是,FeO+2H+=Fe2+H2O,错误;D.氯化铁溶液与铜反应,产生氯化亚铁和氯化铜,离子方程式是2Fe3+Cu=2Fe2+ +Cu2+,正确。,【素养提升】 铁是人体必需的微量元素之一,在人体内有非常重要的生理作用,主要存在于红细胞中及单核巨噬细胞系统内,正常成人每日需要摄入的铁量约为12毫克。铁的来源主要靠饮食提供,含铁量较高的食物有动物的肝、肾、肉类、血制品以及蛋黄、海带、紫菜、黑木耳、豆类、叶绿素等,长期素食的人

12、易缺铁。,(1)利用氧化还原反应的知识分析Fe2+、Fe3+具有哪些性质?,提示:Fe2+中铁为+2价,处于中间价态,既具有氧化性又具有还原性;Fe3+中铁为+3价,处于最高价态,只有氧化性。,(2)在人体中进行Fe2+ Fe3+的转化时,中的Fe2+、中的Fe3+分别起什么作用?说明原因。 提示:中Fe2+的化合价升高,Fe2+作还原剂;中Fe3+的化合价降低,作氧化剂。,(3)已知人体难以吸收利用三价铁,易吸收利用二价铁,医生建议在补铁的同时食用蔬菜,你知道蔬菜在此过程中起到什么作用吗? 提示:由提示可知,食用蔬菜的目的是将三价铁转化为二价铁,故蔬菜起到还原剂的作用。,(4)市场出售的某种

13、麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉。试用化学方程式说明铁粉的作用。 提示:铁粉在人体胃酸的作用下发生反应:Fe+2H+= Fe2+H2,转化为亚铁盐,补充铁元素。,知识点二Fe2+、Fe3+的检验 【重点释疑】 1.Fe2+的检验,2.Fe3+的检验,【易错提醒】Fe3+、Fe2+的检验注意事项 (1)Fe3+呈棕黄色,Fe2+呈浅绿色,但一般不用于离子的检验。 (2)溶液中同时存在Fe2+、Fe3+时,可用KSCN溶液检验Fe3+的存在,Fe2+对Fe3+的检验形不成干扰。 (3)Fe3+与硫氰化钾反应生成红色物质,但不是红色沉淀。,【思考讨论】 (1)向未知溶液中加入氯水,再加入KSCN溶

14、液,溶液变红色,能否证明溶液中含有Fe2+? 提示:不能。若原溶液中含有Fe3+,即使不含Fe2+,加入KSCN溶液,溶液也变红色;利用KSCN溶液检验Fe2+,必须首先证明原溶液中不含Fe3+。,(2)如何证明含有Fe3+的溶液中是否含有Fe2+? 提示:由于溶液中含有Fe3+,利用NaOH溶液或KSCN溶液都无法证明溶液中是否含有Fe2+;可以利用Fe2+的还原性,向溶液中加入少量酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去证明溶液中含有Fe2+。,【案例示范】 【典例】某同学为了检验家中的一瓶补铁药(主要成分为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2+能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液

15、褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:,将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液,在另一支试管中滴入KSCN溶液。请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论: (1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液后不变红,可以得出什么结论? 在所得溶液中再滴加氯水,会观察到什么现象?,(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色,滴入KSCN溶液变红,可以得出什么结论? (3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液变红,可以得出什么结论? 在的情况下,向其中一支试管中滴加适量的氢氧化钠溶液,根据现象能证明滤液中含有Fe2+吗?,(4)能不能

16、将KMnO4溶液和KSCN溶液滴入到同一试管中进行验证,为什么?试进行解释说明。,【解析】(1)根据实验现象分析,高锰酸钾褪色说明 有Fe2+;KSCN溶液不变红,说明没有Fe3+;从而确定药品 没有被氧化;加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+,溶液变红; (2)根据实验现象分析,高锰酸钾不褪色说明没有Fe2+; KSCN溶液变红,说明有Fe3+;从而确定药品完全被氧化;,(3)根据实验现象分析,高锰酸钾褪色说明有Fe2+; KSCN溶液变红,说明有Fe3+;从而确定药品部分被氧化;溶液中含有Fe3+,滴加氢氧化钠溶液立即生成红褐色沉淀,干扰生成“白色沉淀变为灰绿色,最后变成红褐色”现象的判断;(

17、4)KMnO4溶液呈紫红色,Fe(SCN)3是红色,所以影响观察Fe(SCN)3的红色;KSCN具有较强的还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2+的检验。,答案:(1)没有被氧化溶液变红。加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+。 (2)完全被氧化 (3)部分被氧化不能 (4)不能,原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3+的检验;KSCN具有还原性,影响Fe2+的检验,【规律方法】Fe2+、Fe3+混合溶液中两种离子的检验方法 (1)Fe3+的检验 向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红,证明含有Fe3+。,(2)Fe2+的检验 向溶液中滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去(或加入K3Fe(

18、CN)6,产生蓝色沉淀),则可证明溶液中含有Fe2+。,【迁移应用】 (2019柳州高一检测)选择合适试剂完成甲、乙两组实验。世纪金榜导学号 甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+; 乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。,下列试剂及加入顺序能达到实验目的的是(),【解析】选B。甲组,在Fe3+存在的条件下检验Fe2+,要排除 Fe3+的干扰。所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2+发生有 明显现象的反应;二是Fe3+不反应,不干扰现象观察。只有 酸性KMnO4溶液、溴水符合条件:5Fe2+ +8H+=5Fe3+ Mn2+4H2O,现象是紫色变浅(或褪去)。乙组,在Fe2+存在的 条件下检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+无干扰,Fe3+不与 KMnO4溶液、溴水反应。故选B。,【补偿训练】 向某晶体的水溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现红色,那么由此得出的下列结论中错误的是() A.该晶体中一定含有SCN- B.Fe3+的氧化性比Br2的氧化性强 C.Fe2+被Br2氧化为Fe