資源簡介

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第3課時
第三章 鐵 金屬材料
第一節 鐵及其化合物
3. 1. 3 鐵鹽和亞鐵鹽
學習目標
1、通過實驗探究鐵的氫氧化物、鐵鹽和亞鐵鹽的化學性質，并能用化學方程式或離子方程式正確表示。體會實驗對認識和研究物質性質的重要作用，形成證據意識。
2、通過學習鐵及其化合物，學會從物質類別和元素價態的視角認識具有變價元素物質間的轉化關系，并建立認識模型，豐富研究物質的思路和方法。
3、結合應用實例，將鐵及其化合物性質的知識運用于解決生產、生活中簡單的化學問題，強化性質決定用途的觀念。
鐵是人體必需的微量元素。食用富含鐵元素的食品，可以補充人體所需的鐵元素
如何通過化學實驗的方法檢驗食品中的鐵元素呢？
菠菜
蛋黃
瘦肉
課堂引入
硝酸鐵【Fe(NO3)3】
Fe3+：棕黃色
物理性質：
課堂引入
常見的鐵鹽
硫酸鐵【Fe2(SO4)3】
氯化鐵
【FeCl3 6H2O】
聚合硫酸鐵
Fe2+：淺綠色
物理性質：
課堂引入
常見的亞鐵鹽
氯化亞鐵【FeCl2】
硫酸亞鐵晶體（綠礬）【FeSO4 7H2O】
1、鐵鹽和亞鐵鹽的性質與檢驗
四、鐵鹽和亞鐵鹽
FeCl3溶液
① 直接觀察法
對于濃度比較低的稀溶液，溶液的顏色區別不是很明顯時，怎么辦？
FeCl2溶液
FeCl3溶液
實驗操作 實驗現象 離子方程式
實驗結論
1、鐵鹽和亞鐵鹽的性質與檢驗
四、鐵鹽和亞鐵鹽
② 加堿，如NaOH溶液鑒別
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
有紅褐色沉淀生成
白色絮狀 → 灰綠色 → 紅褐色沉淀
【實驗3 - 2】
在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和少量的FeCl2溶液，各滴入幾滴KSCN溶液。觀察并記錄現象。
四、鐵鹽和亞鐵鹽
1、鐵鹽和亞鐵鹽的性質與檢驗
實驗操作 實驗現象 離子方程式
實驗結論
四、鐵鹽和亞鐵鹽
1、鐵鹽和亞鐵鹽的性質與檢驗
KSCN溶液
KSCN溶液
FeCl2溶液
溶液呈紅色
無明顯現象
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
（配位化合物，難電離）
FeCl3 + 3KSCN = Fe(SCN)3 + 3KCl
Fe3+與SCN-反應生成顯紅色的物質，即利用KSCN(硫氰化鉀)溶液檢驗Fe3+的存在，離子濃度很低時都可鑒別
四、鐵鹽和亞鐵鹽
2、實驗探究Fe2+、Fe3+的轉化
蘋果汁是人們喜愛的飲料，但是現榨的蘋果汁在空氣中會慢慢的由淺綠色變為黃色，為什么？
（1）從化合價角度預測Fe2+和Fe3+的性質
① Fe3+ 能降低到 價或 價，具有 性。
②
氧化
+2
0
0
2、實驗探究Fe2+、Fe3+的轉化
還原
氧化
四、鐵鹽和亞鐵鹽
【實驗3 - 3】
在盛有2mL FeCl3溶液的試管中加入過量鐵粉，振蕩試管。充分反應后，滴入幾滴KSCN溶液，觀察并記錄現象。把上層清液倒入另一支試管中，再滴入幾滴氯水，又發生了什么變化
四、鐵鹽和亞鐵鹽
2、實驗探究Fe2+、Fe3+的轉化
四、鐵鹽和亞鐵鹽
2、實驗探究Fe2+、Fe3+的轉化
實驗操作 實驗現象
離子方程式
實驗結論 振蕩
溶液由黃色變成淺綠色
無明顯現象
溶液呈紅色
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
氧化劑
還原劑
Fe2+ Fe3+
如何證明一個未知溶液中含有Fe2+，而不含有Fe3+？
思考
未知溶液
滴加KSCN溶液
無明顯變化
氯水
溶液呈紅色
滴加KSCN溶液
氯水
★ 藥品添加順序不能調換
2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
思考
Fe2+ Fe3+
Cl2、H2O2、HNO3、KMnO4
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
Fe2+的檢驗
除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質
除去鐵鹽溶液中的亞鐵鹽雜質
思考
Fe2+ Fe3+
Fe粉、Cu、I-、S2-、SO32-
2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S↓
2Fe3+ + SO32- + H2O = 2Fe2+ + SO42- + 2H+
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
在保存配制好的FeCl2溶液時，向其中加入少量鐵粉來防止Fe2+被氧化
用35%的FeCl3溶液作為“腐蝕液”覆銅印刷電路板
可使KI - 淀粉試紙變藍 (檢驗Fe3+的一種方法)
放置一段時間
插入銅絲
取出銅絲
防止二價鐵被氧化
防止二價鐵被氧化
補Fe2+
（1）實驗室中久置的硫酸亞鐵溶液會變黃的原因是 。
（2）實驗室中配制硫酸亞鐵溶液時，會在溶液中加入鐵粉或鐵釘，為什么？
。
練習
溶液中的Fe2+會被空氣中的O2氧化成Fe3+
防止Fe2+被氧化
亞鐵鹽溶液現配現用
（3）請設計實驗檢驗在空氣中放置的硫酸亞鐵溶液已部分變質？
待測液
KSCN溶液
變紅色
酸性高錳酸鉀溶液
含Fe3+
紫紅色褪去
含Fe2+
部分變質
練習
★ 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
五、Fe、Fe2+、Fe3+的轉化關系及應用
1、Fe、Fe2+、Fe3+的轉化關系
Fe2+
Fe3+
Fe
只有還原性
既有氧化性
又有還原性
只有氧化性
Cl2、Br2、O2、H2O2(H+)、HNO3、H2SO4(濃)、KMnO4(H+)、KClO3
Cu及Cu以前的金屬(除活潑金屬外)、I-、SO32-、S2-、Vc等
Cl2、HNO3、H2SO4(濃)等
（強氧化劑）
Al 、CO等
I2、S、Fe3+、H+、Cu2+、Ag+等
（較弱氧化劑）
Zn、Al等
（強氧化劑）
鐵三角
五、Fe、Fe2+、Fe3+的轉化關系及應用
2、轉化關系的應用
（1）含Fe2+、Fe3+的分離、除雜方法
【思考2】如何除去FeCl3溶液中少量的Fe2+？
加過量鐵粉再過濾
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
【思考1】如何除去FeCl2溶液中少量的Fe3+，寫出有關反應的離子方程式？實驗室應該怎樣保存亞鐵鹽溶液？
滴加足量氯水
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
滴加足量酸性H2O2溶液
2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
五、Fe、Fe2+、Fe3+的轉化關系及應用
（2）利用覆銅板制作圖案
2、轉化關系的應用
使用后的“腐蝕液”中含有哪些物質？如何處理腐蝕液回收得到Cu和FeCl3
思考
提示：使用后的腐蝕液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，可經如下流程回收得到Cu和FeCl3
2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
FeCl2
CuCl2
FeCl3
過量Fe粉
過濾
Cu、Fe
足量鹽酸
過濾
Cu
FeCl2
FeCl2
足量Cl2
FeCl3
五、Fe、Fe2+、Fe3+的轉化關系及應用
（3）與Fe2+、Fe3+在水溶液中不能大量共存的離子總結
Fe2+、Fe3+與OH-在溶液中因發生反應生成沉淀而不能大量共存
Fe3+與S2-、I-、HS-、SO32-、HSO3-、Cu；
Fe2+與ClO-、MnO4-(H+)、H2O2(H+)、HNO3
在溶液中因發生氧化還原反應而不能大量共存
Fe3+與SCN-在溶液中因發生反應生成難電離的Fe(SCN)3(配位化合物)而不能大量共存
2、轉化關系的應用
混合溶液中Fe2+、Fe3+的檢驗
1、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，說明溶液中含有Fe2+(注意：Cl-等還原性離子對Fe2+的檢驗有干擾)
② 向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，產生藍色沉淀，說明溶液中含有Fe2+，反應原理為3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2↓
2、Fe2+和Fe3+的混合溶液中檢驗Fe3+的方法，可用KSCN試劑，現象為溶液呈紅色
1、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氣體 (HCl)：通過飽和食鹽水洗氣后干燥
D
練習
2、除雜問題（括號內為雜質）
① FeCl3溶液(FeCl2)： ,
② FeCl2溶液(FeCl3)： ,
③ FeSO4溶液(CuSO4)： ,
④ Fe2(SO4)3溶液(FeSO4)： 。
練習
加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2
加足量鐵粉，充分反應后過濾
加足量鐵粉，充分反應后過濾
加H2O2
3、印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發生的反應為2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結束后，下列結果不可能出現的是（ ）
A. 燒杯中有銅無鐵
B. 燒杯中有鐵無銅
C. 燒杯中銅、鐵都有
D. 燒杯中鐵、銅都無
練習
B
4、將適量鐵粉放入FeCl3溶液中，完全反應后，溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等，則已反應的Fe3+和未反應的Fe3+的物質的量之比是（ ）
A. 2 : 3 B. 3 : 2 C. 1 : 2 D. 1 : 1
A
練習
5、在由Fe、FeO和Fe2O3組成的混合物中加入100mL 2mol/L的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL氣體(標準狀況)，此時溶液中無Fe3+存在。則下列判斷正確的是（ ）
A. 混合物中三種物質反應所消耗的鹽酸的物質的量之比為1 : 1 : 3
B. 混合物里Fe2O3的物質的量無法確定，但Fe比FeO的物質的量多
C. 混合物里，FeO的物質的量無法確定，但Fe比Fe2O3的物質的量多
D. 反應后所得溶液中的Fe2+與Cl-的物質的量之比為1 : 3
C
練習
鐵及其化合物的“價—類”二維圖

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