第2课时 铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐
学习目标
1.通过对铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐性质的学习,知道Fe3+的检验方法,能对氢氧化亚铁的制备实验进行分析和设计,培养学生的证据推理与模型认知的核心素养。
2.通过对铁的重要化合物的学习,培养学习元素化合物知识的能力。
3.通过以硫酸亚铁补铁剂为学习载体,提升运用相关知识解决实际问题的能力。
4.感受化学对人类社会发展起到的重大作用,从而更加热爱化学。
重点难点
氢氧化亚铁的制备,铁离子、亚铁离子的检验,Fe、Fe2+、Fe3+之间的转化关系。
课堂探究
主题
学习探究过程
提升素养
自主学习
1.铁元素的重要化合物有哪些?从物质组成角度对以上物质进行分类,并标出其中铁元素的化合价。
2.下列变化需加入还原剂才能发生的是( )
A.Na→Na2O2 B.Fe→FeCl2 C.CaCO3→CO2 D.Fe2O3→Fe
【初建模型】
学习元素化合物知识的基本方法: 。?
知识回顾
铁单质的化学性质有哪些?是离子反应的,写出反应的离子方程式。
总结金属单质的通性: 。?
一、铁的
氢氧化物
阅读课本“铁的氢氧化物”部分,完成下列表格(发生反应的写化学方程式):
化学式Fe(OH)3Fe(OH)2物理性质颜色、
状态水溶性化学性质与盐酸
反应热稳定性
(1)铁的氢氧化物属于 。?
(2)难溶碱的通性: 。?
续 表
主题
学习探究过程
提升素养
一、铁的
氢氧化物
在两支试管中分别加入少量FeCl3和FeCl2溶液,然后滴入NaOH溶液,完成下列表格:
项目FeCl3溶液FeCl2溶液溶液颜色加入NaOH溶液后的现象反应的化学方程式
[问题1-1]制得Fe(OH)2后,其颜色发生变化的原因是什么?用化学方程式表示,并标出价态变化,指出氧化剂、还原剂。
[问题1-2]如何改进制备Fe(OH)2的实验,能使Fe(OH)2保存较长时间?可采取哪些具体措施?
(3)难溶性碱的制备方法: 。?
(4)Fe(OH)2体现什么性质? 。?
二、铁盐
和亚铁盐
【说明书】规格:每粒胶囊含硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)50毫克,含维生素C
30毫克。
【明确目的,预测性质】
从化合价角度,预测Fe2+、Fe3+的化学性质。
【设计实验方案】
提示:KSCN溶液遇Fe3+变红,遇Fe2+不变红。
离子性质加入试剂类型生成物证明反应发生的现象Fe2+Fe3+
【实验验证】Fe2+和Fe3+的转化。
提示:氯水中含有强氧化性的Cl2,铁粉具有较强的还原性。
实验操作溶液颜色变化反应的化学方程式2
mL
FeCl3溶液中
加入铁粉,振荡,静置滴1滴KSCN溶液—取上层清液滴入几滴氯水
【得出结论】
Fe2+和Fe3+是怎样实现相互转化的?
[问题2-3]如何检验硫酸亚铁补铁剂是否变质?
[问题2-4]硫酸亚铁补铁剂为什么设计成胶囊?加入维生素C有什么作用?
[问题2-5]实验室应如何保存硫酸亚铁溶液?
【评价反馈】
1.下列说法正确的是( )
A.向FeCl3溶液中滴加氨水,可制得氢氧化铁胶体
B.Fe(OH)2在空气中灼烧,得到FeO
C.氢氧化铁与盐酸反应的离子方程式:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
D.FeSO4溶液中滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,迅速变为红褐色
2.为检验FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入( )
A.NaOH溶液 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
3.为除去硫酸亚铁溶液中的硫酸铁和硫酸铜,可加入的试剂是( )
A.锌粉 B.NaOH溶液 C.Na2CO3溶液 D.铁粉
(1)应用化合价预测物质的氧化性、还原性。
(2)Fe3+检验方法: 。?
(3)科学探究物质性质的基本程序有哪些? 。?
续 表
主题
学习探究过程
提升素养
小结
1.你能找到铁的各种价态间转化的规律吗?
2.学习本节课,对你以后的化学学习有何帮助?
核心素养专练
1.下列各图不能长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
2.根据以下反应:①Fe+CuCl2Cu+FeCl2 ②2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,判断Fe3+、Fe2+、Cu2+的氧化性强弱的顺序是( )
A.Fe3+>Fe2+>Cu2+
B.Fe2+>Cu2+>Fe3+
C.Cu2+>Fe2+>Fe3+
D.Fe3+>Cu2+>Fe2+
3.下列说法不正确的是( )
A.根据铁比铜活泼的性质,可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
B.Fe3O4溶于盐酸后,加入几滴KSCN溶液,溶液显红色
C.铁在一定条件下可与水蒸气反应
D.向某溶液中滴加KMnO4溶液,红色褪去,不能证明溶液中一定含有Fe2+
4.用电解法处理某废水,所得溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+,向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.若溶液中有Fe3+,则无固体剩余
B.若溶液中有Fe2+,则有固体存在
C.若没有固体析出,则溶液中一定有Fe3+
D.若有Cu析出,则溶液中一定有Fe3+
5.苹果汁是人们喜爱的饮料,由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色(Fe2+)变为棕黄色(Fe3+)。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生。这说明维生素C具有 性。?
参考答案
课堂探究
[自主学习]1.O、O3——氧化物;(OH)2、(OH)3——碱;SO4、Cl3——盐
2.D
[提升素养]运用氧化还原理论、物质分类思想
[知识回顾]
(1)与氧气等非金属单质反应:3Fe+2O2Fe3O4、2Fe+3Cl22FeCl3。
(2)与酸或水反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2、Fe+2H+Fe2++H2↑。
(3)与某些盐反应:Fe+Cu2+Fe2++Cu。
[提升素养]与非金属单质反应,与酸反应,与某些盐溶液反应
一、铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)3
Fe(OH)2
物理
性质
颜色、状态
红褐色固体
白色絮状固体
水溶性
不溶
不溶
化学
性质
与盐酸
反应
Fe(OH)3+3HCl
FeCl3+3H2O
Fe(OH)2+2HCl
FeCl2+2H2O
热稳定性
2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
—
项目
FeCl3溶液
FeCl2溶液
溶液颜色
棕黄色
浅绿色
加入NaOH
溶液后的现象
产生红褐色沉淀
白色絮状沉淀迅速变灰绿色,一段时间后变为红褐色
反应的化
学方程式
FeCl3+3NaOH
Fe(OH)3↓+3NaCl
FeCl2+2NaOH
Fe(OH)2↓+2NaCl、
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
[问题1-1]4(OH)2++2H2O4(H)3
还原剂 氧化剂
[问题1-2]隔绝空气,防止Fe(OH)2被氧化
[提升素养](1)难溶性碱 (2)与酸反应,受热易分解
(3)可溶性盐与可溶性碱反应,生成难溶性碱 (4)还原性
[明确目的,预测性质]Fe2+是中间价,既有氧化性又有还原性;Fe3+是最高价,只有氧化性
二、铁盐和亚铁盐
[设计实验方案]
离子
性质
加入试剂类型
生成物
证明反应发生的现象
Fe2+
还原性
氧化剂
Fe3+
滴入KSCN溶液,变红
氧化性
还原剂
Fe
析出黑色物质
Fe3+
氧化性
还原剂
Fe2+
滴入KSCN溶液,不变红
[实验验证]
实验操作
溶液颜色变化
反应的化学方程式
2
mL
FeCl3溶液中加
入铁粉,振荡,静置
棕黄色变
为浅绿色
2FeCl3+Fe3FeCl2
滴1滴KSCN溶液
无明显变化
—
取上层清液滴入几滴氯水
变红
2FeCl2+Cl22FeCl3
[得出结论]Fe2+Fe3+
[问题2-3]将胶囊内容物溶解,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红,补铁剂已变质。
[问题2-4]胶囊起到密封作用,维生素C具有较强的还原性,可以防止Fe2+被氧化。
[问题2-5]密封保存,并加入适量还原铁粉。
[评价反馈]1.C 2.C 3.D
[提升素养](2)往溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红则说明含有Fe3+
(3)预测性质→设计方案→实验验证→得出结论
核心素养专练
1.C 2.D 3.A 4.A 5.还原第2课时 铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐
学习目标
1.了解铁的氢氧化物的颜色和化学性质。
2.了解铁盐和亚铁盐的转化。
3.了解铁离子的检验方法。
重点难点
亚铁盐和铁盐的转化、铁离子的检验
复习旧知
初中化学学习了氢氧化铁是 色沉淀,氯化铁与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。?
自主预习
1.铁有 种氢氧化物,其化学式分别为 、 ,其中 是一种白色沉淀,不稳定,易被氧化,有关化学方程式为 。 是红褐色沉淀,受热易分解,有关化学方程式为 。?
2.常见的铁盐有 (写两种即可),常见的亚铁盐有 (写两种即可)。?
课堂探究
三、铁的化合物
2.铁的氢氧化物
【演示实验】向两支试管中分别加入氯化铁和硫酸亚铁溶液,再分别滴加氢氧化钠溶液,观察现象。
向氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象为 ,过程中发生反应的离子方程式为 。?
向氯化亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象为 ,过程中发生反应的离子方程式为
。?
结论:氢氧化亚铁极易被 ,如果要得到较纯净的氢氧化亚铁,应该 。?
制备氢氧化亚铁沉淀时,需要将胶头滴管的尖嘴 。?
氢氧化铁固体受热会分解: 。?
3.铁盐和亚铁盐
【演示实验】向两支试管中分别加入氯化铁和氯化亚铁溶液,再分别滴加KSCN溶液,观察现象。
氯化铁溶液显 色,滴加KSCN溶液以后,溶液显 色。其对应的离子方程式为 。?
氯化亚铁溶液显 色,滴加KSCN溶液以后,溶液 。?
综上所述,检验铁离子的方法可以表述为 。?
【演示实验】向试管中加入一定量的氯化铁溶液,加入足量铁粉振荡,观察现象;再加入KSCN溶液,观察现象;最后滴加氯水,观察现象。
向氯化铁溶液中加入足量铁粉,振荡,观察到 ,再滴加KSCN溶液,观察到 ,这说明加入的铁粉将 ,其对应的离子方程式为 。向其中滴加氯水,观察到 ,说明氯水将亚铁离子 ,反应的离子方程式为 。?
亚铁离子和铁离子相互的转化可以表示为 。?
【学以致用】琥珀酸亚铁药片是密封保存的,使用的是薄膜衣片,这样的目的是 ,说明书中强调与维生素C同时服用,可以增强其吸收,原因是 。?
【实验探究】向氯化铁溶液中滴加KSCN溶液,再加入一定量的维生素C,观察现象。
氯化铁溶液中滴加KSCN溶液后 ,加入维生素C后 ,说明维生素C将Fe3+ 。?
【思考与交流】印刷电路板的制作工艺:先在塑料板上镀上一层铜,然后在设计好的铜线路上涂上一层石蜡,把板浸到氯化铁溶液中,没有在线路上的铜,即没有被石蜡覆盖住的铜就被反应掉了。请同学们互相讨论,书写出该过程的离子方程式: 。?
核心素养专练
1.为了检验某FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入
( )
A.NaOH溶液
B.铁片
C.KSCN溶液
D.石蕊溶液
2.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入医用酒精中
A.②③①④
B.③②①④
C.③①②④
D.①②③④
3.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 ③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.①
B.①③
C.①②③
D.①②③④
4.将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是( )
A.有白色沉淀生成
B.有红褐色沉淀生成
C.溶液由浅绿色变为黄色
D.不可能有无色气体产生
5.下列关于氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,不正确的是( )
A.氢氧化亚铁易被空气氧化
B.氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀
C.可利用如图所示装置制备氢氧化亚铁
D.实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸
6.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( )
选项
试剂
甲 组
乙 组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
KMnO4酸性溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
KMnO4酸性溶液
7.已知A为常见的金属单质,根据下图所示的关系回答问题。
(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式。A为 ,B为 ,C为 ,D为 ,E为 ,F为 。?
(2)写出④⑤的离子方程式及⑧的化学方程式。
④ ,?
⑤ ,?
⑧ 。?
参考答案
复习旧知
红褐 FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+3NaCl
自主预习
1.2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 Fe(OH)3 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
2.Fe2(SO4)3、FeCl3 FeSO4、FeCl2
课堂探究
2.有红褐色沉淀产生 Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
有白色沉淀产生,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 Fe2++2OH-Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 氧化 尽量减少体系中的氧气 伸入液面以下 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
3.黄 红 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 浅绿 无变化 取少量样品放入试管中,滴加KSCN溶液,若溶液显红色,则证明原溶液有铁离子 溶液由黄色变为浅绿色 溶液无变化 铁离子还原为亚铁离子 Fe+2Fe3+3Fe2+ 溶液变为红色 氧化为铁离子 Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl- Fe3+Fe2+ [学以致用]可以使药剂隔绝空气,达到防止氧化的目的 维生素C具有还原性,可以将铁盐还原为亚铁盐 [实验探究]显红色 红色褪去 还原为Fe2+ [思考与交流]Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+
核心素养专练1.C 2.B 3.B 4.B 5.B 6.B
7.(1)Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
(2)④2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(合理即可)
⑤Fe+2Fe3+3Fe2+(合理即可)
⑧4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
