鐵鹽和亞鐵鹽 學(xué)案 高一上學(xué)期人教版（2019）化學(xué)必修第一冊

第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物第3課時鐵鹽和亞鐵鹽【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.結(jié)合實驗探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化的途徑。2.通過實驗學(xué)會Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法。3.了解鐵鹽、亞鐵鹽的主要性質(zhì)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)重點】1.Fe、Fe2＋、Fe3＋性質(zhì)和轉(zhuǎn)化。2.Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法?！緦W(xué)習(xí)難點】1.Fe、Fe2＋、Fe3＋性質(zhì)和轉(zhuǎn)化。2.從化合價角度理解Fe、Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化的途徑?！菊n前小測】1.填寫下列表格：名稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學(xué)式①②色態(tài)③④溶解性⑤⑥與HCl反應(yīng)⑦⑧熱穩(wěn)定性⑨⑩制備??2.用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是。方法二：在如圖所示裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。(1)在試管I里加入的試劑是。(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是?！緦W(xué)習(xí)過程】常見的鐵鹽有等，常見的亞鐵鹽有等。一、鐵鹽的檢驗1.實驗探究(【實驗3-2】觀察實驗，填寫下表)Fe3+Fe2+實驗操作實驗現(xiàn)象①②離子方程式③——結(jié)論④⑤2.Fe2+的檢驗先加入KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再加氯水，溶液變紅色?！窘涣餮杏憽竣勹b別Fe2+時，(填“能”或“不能”)先加氯水，再加KSCN溶液，原因是。②如何證明FeSO4溶液是否變質(zhì)？【要點總結(jié)】Fe3＋、Fe2＋的檢驗方法1.觀察法：Fe3＋淺黃色、Fe2＋淺綠色2.用KSCN溶液和氯水3.用NaOH溶液4.含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的檢驗eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變色，說明含有Fe3＋；eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液色褪去，說明含有Fe2＋。5.銅片法【例1】某同學(xué)為了檢驗家中的一瓶補鐵藥(成分為FeSO4)是否變質(zhì)，查閱了有關(guān)資料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并結(jié)合已學(xué)的知識設(shè)計了如下實驗：①將藥片除去糖衣研細(xì)后溶解、過濾。②取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支試管中加入KSCN溶液。請完成下列問題：(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不變紅，結(jié)論是。(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液變紅，結(jié)論是。(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液變紅，結(jié)論是。(4)(填“能”或“不能”)將酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入到同一支試管中進行驗證，原因是。二、Fe2+、Fe3+的性質(zhì)(一)Fe3+的氧化性含有Fe3＋的溶液呈色，F(xiàn)e3＋處于鐵的高價態(tài)，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表現(xiàn)。(1)Fe3＋與S2－、I－、HS－、SO32－等具有較強的離子不能大量共存。(2)Fe3＋可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應(yīng)的離子方程式為?！緦嶒?-2】觀察實驗，填寫下表：在FeCl3溶液中加入現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)論鐵粉，充分反應(yīng)再加入KSCN溶液①②⑤再加入氯水，振蕩③④還原劑還原劑氧化劑由實驗3-2得知，F(xiàn)e3+和Fe2+可以相互轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e3+Fe2+。氧化劑(二)Fe2+的氧化性和還原性含有Fe2＋的溶液呈色，F(xiàn)e2＋處于鐵的中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以為主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等均表現(xiàn)。Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式：。三、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化——“鐵三角”【交流研討】鐵元素有三種價態(tài)：0價、＋2價和＋3價，這三種價態(tài)的鐵在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，我們稱之為鐵三角：分析上圖，思考下列問題：③不同價態(tài)鐵元素之間轉(zhuǎn)化的條件是什么？④實驗室制取FeCl2溶液時為什么要加入少量鐵屑？【要點總結(jié)】1.Fe只有還原性，可以被氧化成＋2或＋3價的鐵：如Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋；2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3；3Fe＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。2.Fe2＋既有氧化性又有還原性：如2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋；FeO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Fe＋CO2。3.Fe3＋具有較強的氧化性，可被還原為＋2價或0價的鐵：如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3CO2，F(xiàn)e2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3?！纠?】下圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時顏色的變化情況，下列選項中正確的是()MNPQANH3·H2OBa(OH)2銅石蕊試液BNaBaCl2FeOKSCNCNaOHBa(NO3)2鋅粉KSCNDNaHCO3MgCl2Fe石蕊試液四、應(yīng)用1.判斷離子共存Fe2＋eq\f(因氧化還原,不能大量共存)NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)；Fe3＋eq\f(因氧化還原,不能大量共存)S2－、I－、SOeq\o\al(2－,3)。2.除雜【交流研討】⑤除去溶液中雜志用什么方法？溶液雜質(zhì)除雜方法FeCl2FeCl3①FeCl3FeCl2②FeCl2CuCl2③⑥為什么在實驗室配制FeSO4溶液中常加入少量鐵粉？3.利用覆銅板制作圖案【實驗】取一小塊覆銅板，用油性筆在覆銅板上畫上設(shè)計好的圖案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小燒杯中。過一段時間后，取出覆銅板并用水清洗干凈。觀察實驗現(xiàn)象，并展示制作的圖案。(1)在上述實驗中，發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物是什么?請運用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律進行分析，并嘗試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)為使使用后的“腐蝕液”能得到充分利用，如何處理使用后的“腐蝕液”?【當(dāng)堂檢測】1.硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵，為除去雜質(zhì)，提純硫酸亞鐵，應(yīng)該加入下列物質(zhì)中的()A．鋅粉 B．鎂粉C．鐵粉 D．鋁粉2.下列物質(zhì)與鐵反應(yīng)后的生成物，能與KSCN溶液作用生成紅色溶液的是()A．鹽酸 B．氯氣C．CuSO4溶液 D．稀硫酸3.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL濃度為1.00mol/L的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，有氣體放出，所得溶液中加入KSCN溶液后無血紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是()A．11.2g B．5.6g C．2.8g D．1.4g4.(2020·瓦房店市高級中學(xué)高一期末)在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag銅，完全溶解后，再加bg鐵，充分反應(yīng)后得到cg殘余固體，且a>c，則下列說法正確的是()A．最后得到的溶液中一定含有Cu2+ B．殘余固體是銅和鐵C．將殘余固體加入到稀H2SO4中，有氣泡產(chǎn)生 D．最后得到的溶液中可能含有Fe3+參考答案【課前小測】1.①Fe(OH)2②Fe(OH)3③白色絮狀沉淀④紅褐色沉淀⑤難溶于水⑥難溶于水⑦Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O⑧Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O⑨Fe(OH)2FeO+H2O；無O2條件下，生成FeO；4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3⑩2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O白色→灰綠色→紅褐色?Fe2++2OH－==Fe(OH)2↓?Fe3++3OH－==Fe(OH)3↓2.方法一：(1)稀H2SO4、鐵屑；(2)煮沸；(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2方法二：(1)稀H2SO4、鐵屑；(2)NaOH溶液；(3)檢驗試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時，再夾緊止水夾；(4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管I和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進入。【學(xué)習(xí)過程】FeCl3、Fe2(SO4)3；FeCl2、FeSO4一、鐵鹽的檢驗1.①溶液變?yōu)檠t色②無明顯現(xiàn)象③Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3④Fe3+遇SCN-顯紅色，可利用此現(xiàn)象檢驗Fe3+的存在⑤Fe2+和SCN-不反應(yīng)2.【交流研討】①不能；無法排除鐵離子的干擾。②變質(zhì)的FeSO4溶液中含有Fe3＋。用潔凈的試管取少量(1～2mL)的樣品溶液，向其中滴入KSCN溶液1～2滴，若溶液立即顯紅色證明含有Fe3＋，即該溶液已變質(zhì)?！疽c總結(jié)】4.紅；紫紅【例1】補鐵藥沒有變質(zhì)；補鐵藥完全變質(zhì)；補鐵藥部分變質(zhì)不能酸性KMnO4溶液呈紫紅色，影響Fe3＋的檢驗；KSCN具有還原性，影響Fe2＋的檢驗二、(一)黃；氧化性(1)還原性(2)Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋①加入鐵粉，溶液變淺綠色，再加KSCN溶液，沒有明顯現(xiàn)象②2Fe3+＋Fe=3Fe2＋③溶液變紅色④2Fe2＋＋Cl2=2Fe2＋＋2Cl－⑤氧化性：Cl2>Fe3+>Fe2＋(二)Fe2+的氧化性和還原性淺綠；還原性；還原性；2Fe2＋＋H2O2＋2H