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高三一轮复习:铁及其化合物
第2课时 铁盐及亚铁盐
学习目标
通过完善价类二维图,掌握Fe2+、Fe3+的化学性质, 理解铁及其化合物的相互转化。
通过讨论激光打印机墨粉中铁元素价态的检验,了解Fe2+、Fe3+的常用检验方法。
通过两个学习任务,学习利用铁的转化关系解决实际生产和生活问题。
Fe元素与人体健康
山东新高考中的Fe —— 2020年
考查:工艺流程题除铁
山东新高考中的Fe —— 2021年
考查:
①铁价态检验
② Fe(OH)3胶体制备
③工艺流程题除铁
山东新高考中的Fe —— 2022年
考查:
①不同价态铁转化
②工艺流程题除铁
③无水FeCl2制备
④定量检测Fe2+
山东新高考中的Fe —— 2023年
考查:
Fe的转化 → Cu的转化
完善铁及其化合物知识网络
写出实现以下转化的离子方程式(至少两个):
Fe2+ → Fe3+
Fe3+ → Fe2+
【总结归纳】Fe3+、Fe2+的性质
请用Fe3+、Fe2+的性质解释如下现象。
生产生活现象 性质
FeCl3溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板
用FeCl3溶液制备K2FeO4
FeCl3可以用于水处理
绿矾可防食品变质
气相(H2)还原FeCl2制备纳米Fe
Fe3+氧化性
Fe3+易水解
Fe3+还原性
Fe2+还原性
Fe2+氧化性
【总结归纳】Fe3+、Fe2+的性质
Fe
Fe2+
Fe3+
+6
FeO42-
氧化性、易水解
氧化性、还原性
还原性
【总结归纳】Fe3+、Fe2+的检验
加入NaOH溶液
Fe3+:KSCN溶液、苯酚溶液
Fe2+:KSCN溶液+氧化剂(H2O2、Cl2等)
K3[Fe(CN)6]溶液(离子方程式?)、
邻二氮菲(适宜pH范围?)、
KMnO4溶液(需要注意?)
Fe2+ + K+ + [Fe(CN)6]3- == KFe[Fe(CN)6]↓
《物质结构》P79
请设计实验检验激光打印机墨粉中铁元素的价态。
【交流研讨】
适量墨粉
溶解
过滤
滤液
试管1
试管2
验Fe3+
验Fe2+
提示:因为墨粉微粒很小,过滤时容易堵塞滤纸,可使用离心机加速固液分离,取上层清液检验。
【任务一】制备有用的含铁物质
学习利用铁及其化合物的转化,制备Fe3O4、纳米Fe粉、无水FeCl2、FeCO3、FePO4、K2FeO4等有用的含铁物质。
FePO4
配制Fe3+、Fe2+的盐溶液分别需要注意什么?
从溶液中获得无水FeCl3、FeCl2分别需要注意什么?
实验室如何制备Fe(OH)3胶体?写出离子方程式。
向沸水中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色。
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3H+
配Fe2+的盐
加少量铁粉,防止Fe2+被氧化
加少量相应酸,防止Fe2+水解
配Fe3+的盐
加少量相应酸,防止Fe3+水解
总结归纳
无水FeCl2
SOCl2蒸气流中加热脱水
隔绝空气在HCl气流中加热脱水
无水FeCl3
在HCl气流中加热脱水
FeCl2 nH2O
FeCl2 nH2O
【理论支持】利用所给数据分别计算当Fe3+、Fe2+完全沉淀时(c≤10-5mol L-1)的pH范围。
Fe3+:pH 。
Fe2+:pH 。
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6
【任务二】工艺流程中除去杂质铁
【任务二】工艺流程中除去杂质铁
获得副产品
除杂质
原料预处理
获得产品
软锰矿(MnO2,少量Fe3O4、Al2O3)和BaS → 高纯MnCO3
【任务二】工艺流程中除去杂质铁
铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)
→ 红矾钠(Na2Cr2O7 2H2O)
原料预
处理
除杂
获得产品
【任务二】工艺流程中除去杂质铁
氧化Fe2+ → Fe3+ → 调pH→Fe(OH)3沉淀
还原Fe3+ → Fe2+ → 滤液
加碱焙烧 → Fe2O3或Fe3O4 → 水浸后过滤
课堂小结
理论联系实际,知识迁移应用