第1节　第2课时　铁盐和亚铁盐 课件（共43张PPT）人教版高中化学必修1

(共43张PPT)
第三章
第一节　第二课时　铁盐和亚铁盐
知识点一 Fe3+与Fe2+的检验
知识点二 Fe3+与Fe2+的性质与转化
目录索引
素养目标 学习要点
1.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进行分类和分析说明,培养宏观辨识与微观探析的学科素养。 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,培养科学探究与创新意识的学科素养。 3.能认识铁及其化合物是可以转化的,知道它们的转化需要一定的条件,培养变化观念与平衡思想的学科素养。 两种方法:Fe2+、Fe3+的两种常用检验方法——KSCN溶液法、强碱法
两种性质:Fe2+的还原性、Fe3+的氧化性
铁三角:Fe、Fe2+、Fe3+的转化
知识点一 Fe3+与Fe2+的检验
基础落实 必备知识全过关
探究Fe3+、Fe2+的检验——实验3-2
离子 Fe3+ Fe2+
实验操作
实验现象 溶液变成　　　 开始无明显现象,滴加新制氯水后溶液变成
　 　色
红色
红
离子 Fe3+ Fe2+
离子方程式 Fe3++3SCN-══Fe(SCN)3 可溶性的物质 　　　　　 　　　　　　　,
Fe3++3SCN-══Fe(SCN)3
结论 Fe3+遇SCN-显　　　　,可利用此现象检验Fe3+的存在 可用　　　 　　　　　　　的方法检验Fe2+的存在
2Fe2++Cl2 ══ 2Fe3++2Cl-
红色
先加KSCN溶液再加新制氯水
特别提醒
Fe3+和Fe2+的检验
(1)向含Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,溶液发生颜色变化,并非生成沉淀。
(2)检验待测液中是否含有Fe2+的注意事项。
①要先加入KSCN溶液,再滴加氯水,试剂加入顺序不能颠倒;②氯水可用H2O2溶液代替。不能用酸性KMnO4溶液代替,原因:酸性KMnO4溶液本身显紫红色,对Fe(SCN)3的红色有干扰;酸性KMnO4溶液能氧化KSCN,溶液不变红色,不能证明含有Fe2+。
重难突破 能力素养全提升
探究角度1单一溶液中Fe3+和Fe2+的检验
例1(2024·天津河西区高一检测)下列有关Fe2+及Fe3+的检验方法合理的
是(　　)
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后加入KSCN溶液,溶液变为红色,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,得到白色沉淀,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+
C
解析 Fe3+与KSCN溶液作用的离子方程式为Fe3++3SCN- ══ Fe(SCN)3(红色),而Fe2+与KSCN溶液不反应,如果该溶液既含Fe3+,又含Fe2+,滴加KSCN溶液后溶液呈红色,证明含有Fe3+而不能证明不含Fe2+,故A错误。若原溶液中含Fe2+,通入Cl2,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溶液同样可以变为红色,故B错误。加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+,故C正确。氢氧化镁为白色沉淀,能被红褐色沉淀掩盖,无法确定,故D错误。
图解要点　解答有关离子检验类试题的思维流程
[对点训练1]
(2024·广西南宁高一检测)化学老师在课堂上演示了一个“血手印”魔术。预先在手上喷上KSCN溶液,然后印在白纸上晾干。用某溶液喷洒白纸,白纸立刻出现红色手印,该溶液不可能是(　　)
A.FeSO4溶液
B.Fe2(SO4)3溶液
C.FeCl2与FeCl3的混合溶液
D.FeCl3溶液
A
解析 Fe3+与SCN-结合生成红色的Fe(SCN)3。
归纳总结　Fe2+、Fe3+的检验方法
1.用KSCN溶液和氯水检验
2.用NaOH溶液检验
探究角度2Fe3+和Fe2+的混合溶液的检验
例2选择合适的试剂完成甲、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的顺序能达到实验目的的是(　　)
选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
B
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。溴水符合条件,实验现象是溴水颜色变浅,酸性KMnO4溶液也符合条件,实验现象是溶液紫红色变浅。乙组,在Fe2+存在的条件下检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+即可,Fe2+不会造成干扰。
【变式设问】
某化学小组检验铁的氧化物中是否有+2价铁时,设计思路:
少量固体 溶液 紫色褪去。
其中一位同学认为可以将步骤a中的稀硫酸换为稀盐酸,是否可以
提示 不可以。步骤a中不能选用盐酸,原因是酸性KMnO4溶液可以氧化HCl。
[对点训练2]
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.只含Fe2+的盐溶液为浅绿色
B.只含Fe3+的盐溶液为棕黄色
C.受潮后固体溶于水,加入KSCN溶液和氯水,溶液变红可证明FeSO4未全部变质
D.向含Fe3+的溶液中滴入含SCN-的溶液,溶液变红色
C
解析 受潮后固体溶于水,溶液中含有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液即变红,故无法证明Fe2+是否存在。
归纳总结　含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
知识点二 Fe3+与Fe2+的性质与转化
基础落实 必备知识全过关
1.Fe3+与Fe2+的性质及相互转化——实验3-3
(1)上述实验操作的现象为溶液由棕黄色变为　　　→溶液__________　　　　　　　　　　→溶液变成　　　 　。
可用于除去FeCl3溶液中的FeCl2　　　　
(2)反应的离子方程式依次为2Fe3++Fe ══ 3Fe2+,
　　　　　　　　　　　　　　　　　,Fe3++3SCN- ══ Fe(SCN)3。
浅绿色
无明显变化
红色
2Fe2++Cl2 ══ 2Fe3++2Cl-
2.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
实验现象 　　　　　　　　　　　　　　　处没有被腐蚀,洗净后板上留下设计的图案
反应方程式 　　　　不是置换反应
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+CuCl2
2Fe3++Cu ══ 2Fe2++Cu2+　
氧化
辨析比较
Fe3+与Fe2+的比较与转化
离子 Fe3+ Fe2+
价态 +2 +3
性质 氧化性 还原性
氧化性
转化 Fe3+ Fe2+ 深度思考
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
教材拓展
教材中描述“亚铁盐在较强的氧化剂作用下会被氧化成铁盐”,除去FeCl3溶液中的FeCl2的最佳方法是什么
提示 Fe2+具有较强的还原性,易被氧化而变质,因此向盛有FeSO4溶液的试剂瓶中加铁屑、铁钉可将溶液中的Fe3+转化成Fe2+,离子方程式为2Fe3++Fe ══ 3Fe2+。
提示 向FeCl3溶液中加入稍过量的氯水(或H2O2溶液),振荡。
重难突破 能力素养全提升
探究角度1Fe3+与Fe2+的性质
例1(2024·辽宁沈阳高一检测)已知下述三个实验均能发生化学反应:
① ② ③
将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断错误的是(　　)
A.实验①中铁钉只做还原剂
B.实验②中发生了氧化还原反应
C.实验③中发生的是置换反应
D.上述实验证明氧化性:Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+
C
解析 由于铁比铜活泼,所以实验①中发生反应Fe+Cu2+ ══ Fe2++Cu,铁做还原剂置换出铜,A正确;实验②中氯水中的Cl2具有强的氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,发生氧化还原反应:2Fe2++Cl2 ══ 2Fe3++2Cl-,B正确;由于Fe3+具有较强的氧化性,能把铜氧化为Cu2+,而自身被还原为Fe2+,化学方程式为Cu+2Fe3+ ══ 2Fe2++Cu2+,故发生的不是置换反应,C错误;实验①能够说明Cu2+的氧化性强于Fe2+,实验②能够说明Cl2的氧化性强于Fe3+,实验③能够说明Fe3+的氧化性强于Cu2+,所以氧化性强弱顺序为Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+,D正确。
【变式设问】
(1)实验③加入少量铜丝后溶液中的溶质是什么
(2)实验②能否用于除去硫酸铁中的硫酸亚铁
提示 FeCl2、FeCl3、CuCl2。当铜丝少量时,只有部分FeCl3反应。
提示 不能。会引入杂质FeCl3。
[对点训练1]
(教材改编题)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.该反应显示了Fe3+的强还原性
D.该反应属于离子反应
C
解析 该反应中铜元素化合价升高,被氧化,Cu为还原剂;铁元素化合价降低,被还原,Fe3+为氧化剂;该反应显示了Fe3+的氧化性;该反应为离子反应。
归纳总结　Fe2+、Fe3+的性质
(1)Fe2+既有氧化性又有还原性
(2)Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为Fe2+或Fe
探究角度2铁及其化合物的转化及应用
例2(2024·福建福州模拟)部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)
A.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化,也可被还原
C.为检验e溶液中是否混有b,可以先加
KSCN溶液,再加H2O2溶液,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
C
解析 a为铁单质,b为亚铁盐,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,e为铁盐。根据化合价的变化规律,铁单质和铁盐可以发生反应生成亚铁盐:Fe+2Fe3+ ══ 3Fe2+,A正确;b含有Fe2+,为中间价态,既可被氧化,又可被还原,B正确;检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+,若先加入KSCN溶液,溶液变成红色,无法证明Fe2+的存在,C错误;根据化合价的变化规律,可以存在
【变式设问】
(1)a能否通过化合反应分别得到b、e 若能,写出化学方程式。
(2)上述物质中既有氧化性又有还原性的物质为　　　　。
提示 能。2FeCl3+Fe ══ 3FeCl2、3Cl2+2Fe 2FeCl3。
提示 亚铁盐、Fe(OH)2。
[对点训练2]
(教材改编题)以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是(　　)
A.Fe→FeCl3 B.Fe→FeCl2
C.Fe2O3→Fe(OH)3 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3
C
解析 铁和氯气反应生成氯化铁,能通过化合反应一步实现,A不符合题意;铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,故能一步化合实现,B不符合题意;氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁,故不能一步化合得到,C符合题意;氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,能通过化合反应一步实现,D不符合题意。
归纳总结　1.铁及其化合物的“价—类”二维图
(1)横向变化体现了同价态不同类别物质(氧化物、碱、盐)之间的转化。
(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化,主要体现物质的氧化性或还原性。
(3)斜向变化体现不同价态、不同类别物质之间的转化,主要体现物质的氧化性和还原性。
2.含铁物质的分离与除杂
主要物质 杂质 除杂方法
Fe2+ Fe3+ 加过量铁粉后过滤
FeCl3 FeCl2 加氯水或通入Cl2
Fe2+ Cu2+ 加过量铁粉后过滤
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题组1Fe3+和Fe2+的检验
1.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为(　　)
①加入足量氯水　②加入足量KMnO4(H+)溶液
③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
C
解析 先加入少量KSCN溶液,若无明显变化,证明无Fe3+,然后加入足量氯水,若出现红色,说明有Fe2+。
2.可检验 溶液中是否含FeSO4的试剂是(　　)
A.KSCN溶液 B.氯水
C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
D
解析 KSCN溶液可检验铁离子,不能检验Fe2(SO4)3溶液中是否含FeSO4,A错误;氯水与FeSO4反应生成Fe2(SO4)3,颜色变化不明显,不能检验亚铁离子,B错误;硫酸铁与NaOH反应生成红褐色沉淀会覆盖硫酸亚铁与NaOH反应产生的白色沉淀,不能检验亚铁离子,C错误;FeSO4可使酸性高锰酸钾溶液褪色而硫酸铁不行,可检验硫酸铁溶液中是否含亚铁离子,D正确。
题组2Fe3+和Fe2+的性质及转化
3.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是(　　)
A.苹果汁中含有Na+ B.苹果汁中含有Cu2+
C.苹果汁中含有OH- D.苹果汁中含有Fe2+
D
解析 现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是苹果汁中的Fe2+被氧气氧化变成了Fe3+。
4.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的(　　)
A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉
C
解析 铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁,将硫酸铜转化为单质铜,然后过滤即可提纯硫酸亚铁,锌、镁、铝都有可能将亚铁离子置换成铁,还会引入新的杂质锌离子、镁离子、铝离子等。
题组3Fe3+和Fe2+的综合考查
5.(2024·云南红河模拟)FeCl2溶液含有少量FeCl3杂质,除杂试剂和检验杂质是否除尽的试剂分别为(　　)
A.NaOH溶液、铁粉 B.铁粉、KSCN溶液
C.氯气、NaOH溶液 D.氯气、KMnO4溶液
B
解析 NaOH溶液与氯化亚铁、氯化铁都要反应,无法除杂,故A不符合题意;铁粉与氯化铁反应生成氯化亚铁,可以除杂,KSCN溶液与铁离子反应显红色,可检验铁离子是否除尽,故B符合题意;氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,将主要物质反应了,故C不符合题意;氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,将主要物质反应了,KMnO4溶液能与亚铁离子反应,无法检验铁离子是否除尽,故D不符合题意。
6.(教材改编题)铁是人类较早使用的金属之一,运用铁及其化合物的知识,完成下列空白。
(1)Fe与Cl2在一定条件下反应,将该反应的产物溶于水配成溶液,分装在两支试管中。请回答:
①若向其中一支试管中滴加KSCN溶液,则溶液变成　　　　　色。
②向另一支试管中滴加NaOH溶液,现象为　　　　　　　　　,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)若含Fe2+的溶液中存在Fe3+,除杂的方法是　　　　　 　　;该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
红
生成红褐色沉淀
Fe3++3OH- ══ Fe(OH)3↓　
加入铁粉　
2Fe3++Fe ══ 3Fe2+　
(3)某同学利用试剂:①Cl2　②Fe　③NaOH　④H2SO4　⑤AgNO3研究FeCl3的性质,进行了如下预测。从物质类别的角度看,FeCl3属于　　　　　,能与上述物质中的　　　　　发生反应(填序号);Fe3+与上述某种物质发生氧化还原反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
盐
②③⑤
　2Fe3++Fe ══ 3Fe2+
解析 (1)Fe与Cl2在一定条件下反应生成FeCl3,向其中一支试管中滴加KSCN溶液,则溶液变成红色;向另一支试管中滴加NaOH溶液,Fe3+与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,现象为生成红褐色沉淀,离子方程式为Fe3++3OH- ══ Fe(OH)3↓。(2)若含Fe2+的溶液中存在Fe3+,可向溶液中加入铁粉除去Fe3+,该反应的离子方程式为2Fe3++Fe ══ 3Fe2+。(3)从物质类别的角度看,FeCl3属于盐,能与②③⑤发生反应,Fe与FeCl3反应的离子方程式为2Fe3++Fe ══ 3Fe2+。