資源簡介

(共53張PPT)
第2課時　鐵鹽和亞鐵鹽
　
第三章　第一節　鐵及其化合物
學習目標
1.依據化合價，結合實驗探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互轉化的途徑，
強化變化觀念。　
2.通過實驗探究學會Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法，培養證據推理意識，提升
實驗探究能力與創新意識。
任務一　鐵鹽、亞鐵鹽的性質與檢驗
新知構建
1．Fe3＋的檢驗——與KSCN溶液的反應
Fe2＋ Fe3＋
溶液的顏色 ________色 _________色
滴加KSCN溶液 無明顯現象 溶液變_____色
Fe3＋的檢驗：向待檢溶液中滴加____________并振蕩，溶液變紅色，說明溶液中含有Fe3＋。
發生反應的離子方程式：___________________________________。
淺綠
棕黃
紅
KSCN溶液
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液并振蕩，溶液變紅色，請寫出發生反應的化學方程式。
交流研討1
提示：FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl。
2．實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質
【預測性質】
Fe2＋：能升高到＋3價，具有_______；又能降低到0價，具有________。
Fe3＋：能降低到＋2價或0價，具有________。
還原性
氧化性
氧化性
【實驗驗證】
(1)實驗操作
(2)實驗現象
①中溶液由棕黃色→淺綠色，②中溶液顏色無明顯變化，③中溶液變成
紅色。
(3)離子方程式
①中_________________________；
③中___________________________、_____________________________。
(4)實驗結論
Fe3＋能被Fe還原為Fe2＋，具有氧化性。
Fe2＋能被Cl2氧化為Fe3＋，具有還原性。
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
知識拓展
亞鐵鹽和鐵鹽的性質
3．Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法
棕黃
淺綠
紅褐
白色
灰綠
紅褐
紅
紅
不變紅
(1)實驗室中久置的硫酸亞鐵溶液會變黃，探究其原因。請找出一種能防止硫酸亞鐵溶液變黃的方法。
交流研討2
提示：溶液中的亞鐵離子被空氣中的氧氣氧化為Fe3＋；在新配制的硫酸亞鐵溶液中加入適量鐵屑。
(2)請設計實驗驗證在空氣中放置的硫酸亞鐵溶液已部分變質。
提示：取裝有溶液的兩支試管，一支試管中滴加KSCN溶液，溶液變紅，證明溶液中有Fe3＋；另一支試管中滴加酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色，證明溶液中有Fe2＋。
歸納總結
含Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中檢驗Fe2＋的方法
1．通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去，說明含有Fe2＋(注意：Cl－等還原性的離子對Fe2＋的檢驗有干擾)。
2．溶液 產生藍色沉淀，說明溶液中含有Fe2＋。 　
典題應用
1．正誤判斷，錯誤的說明原因。
(1)向某溶液中先滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液變紅色，則原溶液中有Fe3＋：_____________________________________________________。
(2)向含有Fe2＋的溶液中，滴加幾滴H2O2溶液后溶液變成紅色，說明溶液中一定有SCN－：_______。
錯誤。若原溶液只含有Fe2＋，最終也會出現溶液變紅色
正確
2．硫酸亞鐵緩釋片可以補鐵、防治貧血，但存放不當很容易變質，藥片中的Fe2＋被氧化生成Fe3＋。若將藥片配成溶液，需使用剛剛煮沸過又冷卻的蒸餾水，原因是____________________________。
實驗室檢驗Fe3＋，除了可以用NaOH溶液外，常用的試劑是(填化學式)________，若________________，則證明有Fe3＋。
防止水中溶解的氧氣氧化Fe2＋
KSCN
溶液變成紅色
硫酸亞鐵緩釋片溶于水時，藥片中的Fe2＋易被水中溶解的O2氧化為Fe3＋，因此將藥片配成溶液時，應預先將蒸餾水煮沸，以除去水中溶解的O2；檢驗Fe3＋，還可以用KSCN溶液，Fe3＋與SCN－發生反應使溶液變成紅色。
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任務二　Fe、Fe2＋、Fe3＋的轉化關系及應用
新知構建
1．Fe、Fe2＋、Fe3＋的轉化關系
鐵元素不同價態之間的轉化需要通過氧化還原反應來實現，氧化劑、還原劑的強弱不同，轉化產物也不同。
價態變化 轉化關系 反應方程式
0→＋2
0→＋3 Fe→Fe2＋
Fe→Fe3＋ Fe＋2H＋===_____________
＋2→＋3
＋2→0 Fe2＋→Fe3＋
Fe(OH)2→Fe(OH)3
FeO→Fe 2Fe2＋＋Cl2===_______________
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===___________
＋3→0
＋3→＋2 Fe2O3→Fe
Fe3＋→Fe2＋
2Fe3＋＋Fe===_______
Fe2＋＋H2↑
2FeCl3
2Fe3＋＋2Cl－
4Fe(OH)3
Fe＋CO2
2Fe＋3CO2
3Fe2＋
2.利用覆銅板制作圖案
(1)實驗原理：利用FeCl3溶液作為“腐蝕液”，將覆銅板上不需要的銅
腐蝕。
(2)實驗操作：取一小塊覆銅板，用油性筆在覆銅板上畫上設計好的圖案，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。
(4)反應方程式：________________________________________________
___________。
(5)實驗結論：_____________________。
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2(2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋
銅可被FeCl3溶液腐蝕
＋Cu2＋)
(3)實驗現象：用油性筆畫出的圖案處不被腐蝕，洗凈后板上留下設計的圖案。
提示：腐蝕液中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3；可經如下流程回收得到Cu和FeCl3：
交流研討
使用后的上述腐蝕液中含有哪些物質？如何處理腐蝕液回收得到Cu和FeCl3？請模仿下圖完成回收流程圖。
典題應用
1．(2023·山東肥城高一檢測)部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是
A．可將e加入濃堿液中產生紅褐色沉淀
B．e可被還原
C．e溶液中K＋、Cl－、SCN－可以大量共存
D．b溶液中Cl－、H＋、NO不能大量共存
√
堿溶液中含有大量OH－，與Fe3＋反應會生成Fe(OH)3沉淀，A合理；e中鐵元素為＋3價，有氧化性，可被還原，B合理；由圖示知，e溶液中含有Fe＋，由反應Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，知Fe3＋與SCN－不能大量共存，C不合理；H＋存在下 會將Fe2＋氧化，故不能大量共存，D合理。
2．下列除去雜質(括號中的物質為雜質)的方法正確的是
A．Fe(OH)3[Fe(OH)2]：灼燒
B．FeCl2溶液(FeCl3)：通入適量Cl2
C．FeCl3溶液(CuCl2)：加入足量的Fe粉，過濾
D．Cl2(HCl)：通過飽和食鹽水洗氣后干燥
√
Fe(OH)3、Fe(OH)2混合物在空氣中灼燒得到Fe2O3，故A錯誤；通入適量Cl2，氯化亞鐵被氧化為氯化鐵，需要的物質被反應了，故B錯誤；加入足量的Fe粉，氯化鐵和鐵粉反應生成氯化亞鐵，故C錯誤；HCl極易溶于水，可以被飽和食鹽水吸收，故D正確。
歸納總結
1．含Fe2＋、Fe3＋的分離、除雜方法
(1)除去FeCl2溶液中的少量Fe3＋：向FeCl2溶液中加入足量鐵粉，充分振蕩后過濾。
(2)實驗室中保存亞鐵鹽溶液：向亞鐵鹽溶液中加入少量鐵屑。
(3)除去FeCl3溶液中的少量Fe2＋：向FeCl3溶液中滴加適量氯水。
2．與Fe2＋、Fe3＋在水溶液中不能大量共存的離子
(1)Fe2＋、Fe3＋與OH－因反應生成沉淀而不能大量共存。
(2)Fe3＋與S2－、I－、HS－、 ，Fe2＋與ClO－、 在溶液中因發生氧化還原反應而不能大量共存。
(3)Fe3＋與SCN－發生反應生成難電離的Fe(SCN)3，不能大量共存。
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隨堂達標演練
√
1．下列關于Fe2＋和Fe3＋的敘述中，錯誤的是
A．Fe2＋的水溶液為淺綠色
B．Fe3＋的水溶液為黃色
C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有還原性
D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出現紅色沉淀
Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成紅色物質，不是紅色沉淀。
分別滴加NaOH溶液時，產生白色沉淀的是氯化鎂，先產生沉淀，后沉淀溶解的是氯化鋁，產生紅褐色沉淀的是氯化鐵，產生白色沉淀，迅速變灰綠色，最后變成紅褐色的是氯化亞鐵，無明顯現象的是氯化鈉，現象不同，可鑒別，故A選；氯化鈉、氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂五種溶液均不與氯化鋇反應，不能鑒別，故B不選；KSCN只能鑒別出氯化鐵，故C不選；氯化鈉、氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂五種溶液均不與鹽酸反應，不能鑒別，故D不選。
√
2．(2023·安徽廬江高一檢測)將氯化鈉、氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂五種溶液，通過進一步實驗就能加以區別，并只用一種試劑，這種試劑是
A．NaOH B．BaCl2
C．KSCN D．HCl
要實現Fe3＋―→Fe2＋的轉化，需要加入還原劑，且不引入新的雜質離子，最好的辦法是加入足量鐵粉充分反應后過濾，發生的化學反應為2FeCl3＋Fe===3FeCl2。
√
3．(2023·湖南常寧高一檢測)除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的辦
法是
A．加入氫氧化鈉溶液 B．通入氯氣
C．加入銅粉 D．加入鐵粉
4．(2023·山東萊西高一檢測)向氧化鐵、氧化銅、鐵、銅的混合粉末中加入過量的稀鹽酸，充分反應后，仍有紅色粉末存在，則關于溶液中陽離子的判斷正確的是
A．只有Fe2＋和Cu2＋
B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋
C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋
D．只有Fe2＋
√
混合粉末中加入過量的稀鹽酸反應后，仍有紅色固體銅存在，溶液中一定有Fe2＋，一定沒有Fe3＋，可能有Cu2＋。5.下圖是某兒童微量元素體檢報告單的部分數據：
5.下圖是某兒童微量元素體檢報告單的部分數據：
根據上表的數據，回答下列問題：
(1)該兒童________元素含量偏低。
鐵
從檢測結果與參考范圍看，該兒童鐵元素的含量比參考范圍略低。
(2)服用維生素C可使食物中的Fe3＋轉化為Fe2＋。在這個過程中體現維生素C的________(填“氧化性”或“還原性”)。
還原性
Fe3＋轉化為Fe2＋，鐵元素的化合價降低，發生還原反應，故維生素C體現還原性。
(3)缺鐵性貧血患者應補充Fe2＋。一些補鐵劑以硫酸亞鐵為主要成分，將硫酸亞鐵制成藥片時外表包有一層特殊的糖衣，推測糖衣的作用是________________。
防止Fe2＋被氧化
糖衣可以防止硫酸亞鐵與空氣接觸，起到防止Fe2＋被氧化的作用。
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課時測評
√
題點一　鐵鹽、亞鐵鹽的性質
1．蘋果汁是人們喜愛的飲料，由于此飲料中含有Fe2＋，在空氣中易轉變為Fe3＋。若榨汁時加入維生素C，可有效防止這種現象的發生。這說明維生素C具有
A．還原性 B．氧化性
C．堿性 D．酸性
飲料中的Fe2＋在空氣中易被氧化為Fe3＋，加入維生素C，可有效防止這種現象的發生，則說明維生素C具有還原性。
√
2．刻制印刷電路板時用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發生的反應為Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。根據該反應判斷下列說法不正確的是
A．銅是還原劑
B．Fe3＋具有氧化性
C．該反應是置換反應
D．該反應屬于離子反應
該反應中銅元素化合價升高，被氧化，為還原劑；鐵元素化合價降低，被還原，Fe3＋為氧化劑；生成物中沒有單質，不是置換反應；該反應為離子反應。
√
3．(2023·青島高一期末)下列實驗設計及其對應的離子方程式均正確的是
A．把鐵片插入CuSO4溶液中，驗證古代濕法冶銅：2Fe＋3Cu2＋===
2Fe3＋＋3Cu
B．某溶液中滴入KSCN溶液顯紅色，說明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
C．FeCl3溶液中加入銅粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
D．若要求用兩種單質和一種溶液來測定Zn、Cu、Ag三種金屬的活動性順序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液反應：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag
√
題點二　Fe3＋、Fe2＋的檢驗與除雜
4．(2023·安徽建德高一段考)硫酸亞鐵易被氧化而變質。為檢驗某補血劑中硫酸亞鐵是否變質，可向該補血劑配成的溶液中加入
A．硝酸和硝酸銀溶液 B．鹽酸酸化的BaCl2溶液
C．KSCN溶液 D．硝酸酸化的Ba(NO3)2
√
用NH4SCN溶液可以檢驗溶液中是否含有Fe3＋，故先向溶液中加入NH4SCN溶液，溶液不變紅色，說明溶液中不含有Fe3＋；然后加入足量氯水，溶液呈紅色，說明溶液中含Fe2＋，Cl2將Fe2＋氧化為Fe3＋，KMnO4溶液本身有顏色，同時KMnO4會將NH4SCN氧化影響實驗，因此氧化劑不選用KMnO4溶液，故最佳順序為③①。
5．(2023·河北河間高一期中)要證明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋進行如下實驗操作時，最佳順序為
①加入足量氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A．①③ B．③② C．③① D．①②③
√
6．下列除雜試劑或方法不正確的是
選項 被提純物質 雜質 除雜試劑或方法
A FeCl3溶液 FeCl2 通入適量Cl2
B FeCl2溶液 FeCl3 加入過量鐵粉并過濾
C 銅粉 鐵粉 加入過量鹽酸并過濾
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空氣中灼燒
√
題點三　Fe2＋、Fe3＋、Fe之間的相互轉化關系
7．(2023·浙江嘉善高一期中)在FeCl3和CuCl2混合溶液中，加入過量的鐵粉，充分反應后，溶液中的金屬離子是
A．Fe2＋ B．Fe3＋和Fe2＋
C．Cu2＋和Fe2＋ D．Cu2＋
在混合液中發生如下反應：①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、②Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋。當鐵過量時，Fe3＋和Cu2＋均完全反應，再由上述方程式可知，充分反應后溶液中只含Fe2＋一種金屬離子。
√
8．自來水廠利用鐵屑及FeCl2溶液處理泄漏的Cl2，下列有關說法不正確的是
Cl2和水反應生成HCl和HClO，離子方程式為H2O＋Cl2 Cl－＋H＋＋HClO，A正確；Fe2＋具有較強的還原性，可以和強氧化性的氯氣反應生成Fe3＋，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，B正確；鐵屑的作用是將FeCl3還原為FeCl2，生成的FeCl2可以繼續吸收氯氣，C正確；Fe2＋具有較強的還原性，會與強氧化性的ClO－反應，二者不能大量共存，D錯誤。
√
9．(2023·山東乳山高一聯考)某化學小組為驗證Fe3＋與Fe2＋能夠相互轉化，進行如下實驗。
下列分析不合理的是
A．解釋現象ⅰ的反應：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
B．實驗②與③可以調換順序
C．溶液變紅涉及反應：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
D．氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋
實驗操作 對應現象
①向FeCl3溶液中加入過量鐵粉 ⅰ.溶液由黃色變為淺綠色
ⅱ.溶液無明顯變化
ⅲ.溶液變紅
②滴加KSCN溶液
③再滴加幾滴氯水
向FeCl3溶液中加入過量鐵粉，鐵與Fe3＋反應生成Fe2＋，溶液由黃色變為淺綠色，A正確；先加氯水，Fe2＋被氧化為Fe3＋，再加KSCN溶液，溶液變紅，無法檢驗Fe2＋，B錯誤；滴入氯水后，Fe2＋被氧化為Fe3＋，C正確；由反應方程式可知，氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋，D正確。
實驗操作 對應現象
①向FeCl3溶液中加入過量鐵粉 ⅰ.溶液由黃色變為淺綠色
ⅱ.溶液無明顯變化
ⅲ.溶液變紅
②滴加KSCN溶液
③再滴加幾滴氯水
√
10．(2023·浙江嵊州高一調研) 向100 mL FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入鐵粉，其固體質量的變化如圖所示，下列說法中錯誤的是
A．向b點溶液中滴加NaOH溶液有藍色沉淀生成
B．a點溶液中存在的金屬陽離子有Fe2＋和Cu2＋
C．原混合溶液中c(Fe3＋)∶c(Cu2＋)＝2∶1
D．若不考慮溶液體積變化，c點溶液中c(Cl－)＝8.0 mol·L－1
因為Fe3＋的氧化性強于Cu2＋，所以加入0.1 mol Fe時發生的反應為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，繼續加入Fe時發生的反應為Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，b點Cu2＋反應完全，此時滴加NaOH溶液不會產生藍色沉淀，故A錯誤；a點Fe3＋恰好反應完全，溶液中存在的金屬陽離子為Cu2＋、Fe2＋，故B正確；0.1 mol Fe參加反應需要Fe3＋的物質的量為0.2 mol，需要Cu2＋的物質的量為0.1 mol，Fe3＋與Cu2＋的物質的量之比為2∶1，物質的量濃度之比為2∶1，故C正確；根據電荷守恒可得n(Cl－)＝3n(Fe3＋)＋2n(Cu2＋)＝0.8 mol，所以c(Cl－)＝8.0 mol·L－1，故D正確。
11．(2023·湖南株洲高一期中)下列物質之間有如下反應關系：
已知E轉化成C的現象是白色沉淀迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色。
(1)寫出下列物質的化學式：D______，甲______，丙________。
FeCl2
Cl2
KSCN
E轉化成C的現象是白色沉淀迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色，則E為Fe(OH)2，C為Fe(OH)3，A為紅棕色粉末，則A為Fe2O3，B為FeCl3，D為FeCl2，乙為NaOH或KOH等，由D→B的轉化可知，甲為氯氣等氧化劑，由紅色溶液可知，丙為KSCN溶液。
(2)寫出E→C反應的化學方程式：________________________________。
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
12．(2023·北京101中學高一練習)某研究小組欲探究Fe2＋能否與H2O2溶液反應。
[查閱資料]
i．Fe2＋具有較強的還原性，O2具有較強的氧化性。
ii.Fe3＋遇SCN－可生成Fe(SCN)3，Fe(SCN)3溶液呈紅色，可用于Fe3＋的檢驗。
[提出猜想]
(1)小組同學經過討論后，認為H2O2溶液可以與FeSO4溶液反應，請從化合價的角度加以解釋：__________________________________________________
________________________________________________________________。
H2O2中氧元素為－1價，在反應中可以降為－2價，做氧化劑，FeSO4中鐵元素為＋2價，在反應中可以升為＋3價，做還原劑
H2O2中氧元素為－1價，在反應中可以降為－2價，做氧化劑，FeSO4中鐵元素為＋2價，在反應中可以升為＋3價，做還原劑，因此H2O2溶液可以與FeSO4溶液反應；
[設計實驗]
(2)實驗Ⅰ：在試管中加入FeSO4溶液和H2O2溶液，再加入KSCN溶液，發現溶液________，小組同學認為Fe2＋和H2O2溶液反應生成了Fe3＋。
變紅
在試管中加入FeSO4溶液和H2O2溶液，反應生成Fe3＋，再加入KSCN溶液，發現溶液變紅；
(3)甲同學注意到盛放FeSO4溶液的試劑瓶中有空氣，因此不同意該結論，他的理由是____________________________________________________。
重新設計實驗：
實驗Ⅱ：在試管中加入FeSO4溶液，然后加入KSCN溶液，發現溶液無明顯變化，再加入H2O2溶液，發現溶液變紅。
盛放FeSO4溶液的試劑瓶中有空氣，空氣中的氧氣具有較強的氧化性，會將亞鐵離子氧化為鐵離子；
空氣中的氧氣具有較強的氧化性，會將亞鐵離子氧化為鐵離子
[獲得結論]
(4)過氧化氫________(填“能”或者“不能”)氧化Fe2＋。
能
通過實驗Ⅱ，在試管中加入FeSO4溶液，然后加入KSCN溶液，發現溶液無明顯變化，說明Fe2＋未被氧化，再加入H2O2溶液，發現溶液變紅，說明生成了鐵離子，則可以知道過氧化氫能氧化Fe2＋ ；
[發現異常]
乙同學繼續向實驗Ⅱ所得溶液中滴加H2O2溶液，發現溶液褪色。
小組同學經過重新查閱資料后，發現過氧化氫可以將SCN－氧化為SO。乙同學設計實驗Ⅲ并證實了該資料中的說法。
(5)補全實驗Ⅲ的方案：在試管中加入H2O2溶液，加入KSCN溶液，再加入____________，產生___________。
BaCl2溶液
白色沉淀
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