(共34张PPT)
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
铁的多样性
亚铁盐和铁盐
氢氧化物
氧化物
性质
用途
探究Fe3+、Fe2+的相互转化
性质
用途
探究氢氧化亚铁的制备
铁
性质
性质
用途
用途
学习目标：
1．了解亚铁盐和铁盐的组成，理解Fe2＋与Fe3＋之间的转化。
2．掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
活动一：认识铁元素
1、自然界中的铁元素
赤铁矿
黄铁矿
黄铁矿
陨铁
2、日常生活中的铁元素
一、铁元素的存在
1.含量
铁元素在地壳中的含量仅次于 、 和铝。
2.存在形态
(1)游离态:存在于陨铁中。
(2)化合态:主要以+2、+3价铁的化合物存在；如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)等。
氧
铝
观察与思考：你能够解释吗？
活动二：实验探究亚铁盐和铁盐的性质
1、Fe2+、Fe3+的性质
（1）组成及实例
Fe2+
Fe3+
（2）性质的预测与探究
(1)预测。
①研究物质性质的两个基本角度
②亚铁盐和铁盐性质的预测——化合价角度
(2)探究——以FeSO4、FeCl3为例。
①知识支持:Fe3+和KSCN溶液发生反应,生成红色溶液。
②可供选择的试剂:FeSO4溶液、FeCl3溶液、酸性KMnO4溶液、双氧水、KI溶液、0.1 mol·L-1 KSCN(硫氰酸钾)溶液、稀硫酸、淀粉溶液、NaOH溶液、铁粉、锌片、铜片。
③探究实验:
无明显现象
溶液呈红色
紫色褪去
溶液呈无色
溶液呈红色
红色褪去
溶液呈红色
红色变成蓝色
溶液呈蓝色
④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溶液褪色,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
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 。
2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-
Fe2++Zn = Fe+Zn2+。
2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+;
2Fe3++Fe = 3Fe2+;
2Fe3++2I- =2Fe2++I2
自我更正
【微思考1】实验室中盛FeSO4溶液的试剂瓶中,通常加些铁屑或铁钉,这是为什么
提示:Fe2+具有较强还原性,易被氧化而变质。因此向盛有亚铁盐溶液的试剂瓶中加单质铁的目的是防止Fe2+被氧化。
【微思考2】如何除去FeCl3溶液中混有的杂质FeCl2
提示:通入Cl2或滴加氯水或加入“绿色”氧化剂H2O2溶液:
自我更正
典例剖析
1、下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应后,再向其中加H2O2溶液 ③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中。
A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.全部
答案:C
变式训练
解析:①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+,向其中加H2O2溶液后,由于H2O2是一种常见的氧化剂,能将Fe2+氧化成Fe3+。③从表面上看不会发生反应,但实际上发生了Fe2+被硝酸氧化的反应。④中首先发生Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
白色
红褐色
无明显变化
红色
红褐色
红色
自我更正
典例剖析
例2下列离子的检验方法合理的是( )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明该溶液中不含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,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+
答案:C
解析:KSCN与Fe3+反应的离子方程式为Fe3++3SCN- === Fe(SCN)3,而Fe2+与KSCN不反应,如果该溶液既含Fe3+,又含Fe2+,滴加KSCN溶液,溶液呈红色,证明存在Fe3+而不能证明没有Fe2+,故A项错误;若原溶液中含Fe2+,通入Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,滴加KSCN溶液后显红色,若原溶液中不含Fe2+,含有Fe3+,通入Cl2,加入KSCN溶液同样可以变血红色,故B项错误;加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+,故C项正确;氢氧化镁为白色沉淀,能被红褐色沉淀掩盖,无法确定是否含有镁离子,故D项错误。
变式训练
答案:B
2、选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
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+。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
解析: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;二是与Fe3+不反应。只有酸性KMnO4溶液符合条件: ,实验现象是紫色变浅(或褪去)。乙组,在Fe2+存在的条件下,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+无干扰。
链接高考——聚焦素养
用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是
A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋
B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋
C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出
答案B
解析：A、所得溶液中加入铁粉，发生的反应可能有Fe+2FeCl3=3FeCl2， Fe+CuCl2═FeCl2+Cu，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，若无固体剩余，说明铁粉以及生产的Cu全部参加反应，此时溶液中的可能含有Fe3＋，也有可能不含有Fe3＋，A错误；B、若有固体存在，说明固体中一定含有Cu，还有可能含有Fe，因此溶液中一定含有Fe2＋，B正确；C、若溶液中有Cu2＋，那么可能会有部分Cu2＋和Fe置换出Cu，所以不一定没有固体析出，C错误；D、若溶液中有Fe2＋，如若溶液中Fe3＋过量，则不一定有Cu析出，D错误。
铁、铜及其化合物在溶液中的共存规律
(1)Fe能与Fe3+、Cu2+发生反应,因而当溶液中有Fe粉剩余时,溶液中不可能大量存在Fe3+、Cu2+。由于氧化性Fe3+>Cu2+,所以向Fe3+、Cu2+的混合溶液中加入铁粉,铁先与Fe3+反应;由于还原性Fe>Cu,所以向Fe3+的溶液中加入Fe、Cu混合物,Fe先反应。
(2)Cu能与Fe3+发生反应,因此当有Cu析出时,溶液中不可能大量存在Fe3+。
(3)Fe2+与Fe3+、Cu2+、Fe、Cu均能大量共存。
方法点拨：
学以致用——聚焦生活
茶叶水和Fe3+发生反应，生成了鞣酸铁，鞣酸铁是蓝黑色的，是蓝黑墨水的主要成分。所以你会看到有黑色的现象。向溶液中在加入草酸（H2C2O4),草酸会将Fe3+还原为Fe2+，茶水又会恢复原色。
H2C O +2Fe =2CO +2Fe +2H+
活动三： 谈收获
小结：
当堂检测
1.《新修本草》是我国古代中药学著作之一,记载药物844种,其中有关“青矾”的描述为:“绛矾,本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃……烧之赤色……”。据此推测,“青矾”的主要成分为( )
A.CuSO4·5H2O B.FeSO4·7H2O
C.KAl(SO4)2·12H2O D.Fe2(SO4)3·9H2O
B
2.把一定量的铁粉、铜粉置于盛有FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后加入KSCN溶液无明显现象,
下列情况不能成立的是( )
A.烧杯中无铁粉剩余,有铜粉剩余
B.烧杯中铁粉、铜粉均剩余
C.烧杯中铁粉剩余,溶液中含Cu2+
D.烧杯中铜粉剩余,溶液中含Fe2+
当堂检测
C
3.将铁粉放入盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则此时溶液中含有的大量阳离子是( )
A.Cu2+和Fe2+ B.Fe2+和Mg2+
C.Fe3+和Fe2+ D.H+和Cu2+
当堂检测
答案:B
4.铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述中正确的是( )
当堂检测
A
