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(共32張PPT)
第三章 鐵 金屬材料
第一節 鐵及其化合物
第3課時
2
1
本節重點
本節難點
鐵鹽和亞鐵鹽
Fe2＋、Fe3＋、Fe之間的相互轉化關系
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
2
亞鐵鹽
組成：
含有_____的鹽。
1
鐵鹽
組成：
含有_____的鹽。
鐵鹽和亞鐵鹽的組成
鐵鹽和亞鐵鹽
常見物質：
常見物質：
FeSO4·7H2O、FeCl2等
Fe2＋
Fe3＋
FeCl3、Fe2(SO4)3等
Fe2＋、Fe3＋的檢驗
鐵鹽和亞鐵鹽
本課件由大鹿化學工作室制作，侵權必究
在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入幾滴KSCN溶液。觀察并記錄現象。
鐵離子的檢驗
鐵鹽和亞鐵鹽
實驗探究
本課件由大鹿化學工作室制作，侵權必究
實驗現象
鐵離子的檢驗
鐵鹽和亞鐵鹽
FeCl3溶液遇到KSCN溶液變成紅色
FeCl2溶液遇到KSCN溶液不變色
Fe2＋ Fe3＋
溶液的顏色 _____色 ___色
滴加KSCN溶液 無明顯現象 溶液變___色
反應原理 不反應 _________________________
結論 利用含有Fe3＋的鹽溶液遇到KSCN溶液變成___色，檢驗Fe3＋的存在 淺綠
黃
紅
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
紅
可以看到，含有Fe3+的鹽溶液遇到KSCN溶液時變成紅色，可以利用這一反應檢驗Fe+的存在
Fe2＋、Fe3＋的檢驗
鐵鹽和亞鐵鹽
實驗結論
歸納總結
在盛有2 mL FeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉，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
Fe2＋、Fe3＋相互轉化
鐵鹽和亞鐵鹽
實驗探究
本課件由大鹿化學工作室制作，侵權必究
實驗現象
Fe2＋、Fe3＋相互轉化
鐵鹽和亞鐵鹽
溶液顯淺綠色，試管中有黑色固體，再滴加KSCN溶液，溶液無明顯變化
向上層溶液中滴加新制氯水，溶液變成紅色
實驗現象
Fe2＋、Fe3＋相互轉化
鐵鹽和亞鐵鹽
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
實驗結論
Fe2＋、Fe3＋相互轉化
鐵鹽和亞鐵鹽
鐵
氯氣
Fe3＋
Fe2＋
如何證明一個未知溶液中含有Fe2＋，而不含有Fe3＋的方法是什么？
待測液
氯水或H2O2
KSCN溶液
氧化劑
不變色
紅色，則含Fe2＋、不含Fe3＋
【例1】Fe3O4中鐵有＋2價和＋3價，通過所學的知識，有同學設計了一個實驗來證明兩種價態的存在，其方法為取少量固體溶于硫酸，將所得溶液分成兩份，其中一份加入KSCN溶液，發現溶液_______，說明含有Fe3＋；將另一份中加入少量的酸性KMnO4溶液中，發現酸性KMnO4溶液___________，說明含有Fe2＋，這個實驗中Fe2＋表現_____性。
變紅色
紫紅色褪去
還原
總結：Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中檢驗Fe2＋的方法
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＋有干擾！
Fe只具有_____性。可被弱氧化劑(H＋、S等)和Fe3＋氧化成Fe2＋，被強氧化劑(Cl2等)氧化成Fe3＋。
舉例：Fe＋2H＋===___________；2Fe＋3Cl2 _______。
Fe2＋、Fe3＋、Fe之間的相互轉化關系
還原
Fe2＋＋H2↑
2FeCl3
+氧化劑
Fe
＋2
+還原劑
Fe
＋3
Fe
0
Fe2＋、Fe3＋、Fe之間的相互轉化關系
Fe
＋2
+氧化劑
Fe
＋3
+還原劑
Fe
0
Fe2＋既有_____性又有_____性。可被強氧化劑[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化為Fe3＋；可被還原劑(CO、C等)還原為Fe。
舉例：2Fe2＋＋Cl2===____________；FeO＋CO ________。
高溫
氧化
還原
2Fe3＋＋2Cl－
Fe＋CO2
為什么在配制FeSO4溶液時，通常還要往溶液中加入鐵釘或鐵粉？
Fe2＋易被氧化成Fe3＋，加入鐵粉或鐵釘發生反應2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
Fe2＋、Fe3＋、Fe之間的相互轉化關系
+還原劑
Fe
＋2
Fe
＋3
+氧化劑
Fe
0
Fe3＋只具有_____性，可被弱還原劑(Cu等)和Fe還原為Fe2＋，被強還原劑(Al、Zn、CO等)還原為Fe。
舉例：2Fe3＋＋Fe===______；Fe2O3＋3CO __________。
氧化
3Fe2＋
2Fe＋3CO2
高溫
Fe2＋、Fe3＋、Fe之間的相互轉化關系
+還原劑
+氧化劑
+氧化劑
+還原劑
+還原劑
+氧化劑
Fe
＋2
Fe
＋3
Fe
0
傳說中的“鐵三角”
①步驟Ⅰ所加試劑和操作分別為_________________________；有關離子方程式：______________________________________________________________________。
②可實現步驟Ⅱ轉化的物質或方法是 (填一種即可)；有關離子方程式：___________________________________________________________________。
【例1】FeCl3可用作印刷電路銅板腐蝕劑(HCl—FeCl3)，印刷銅制電路板的腐蝕液回收再利用一直是研究的熱點。思考解答下列問題：
(1)蝕刻銅板主要反應的離子方程式為 ，氧化劑是 。
(2)腐蝕結束后，廢腐蝕液中含有的金屬陽離子有 。
(3)檢驗廢腐蝕液中是否含有Fe3＋的方法是____________________________________________
______________________________________________。
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
FeCl3(或Fe3＋)
Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋
取少量待測液于試管中，加入KSCN溶液，若溶
(4)腐蝕結束后，通過以下兩步可分離出銅，并實現FeCl3溶液再生。
過量鐵粉和稀鹽酸，過濾
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑
Cl2 (或H2O2)
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O)
液變為紅色，則證明含有Fe3＋；反之，則不含Fe3＋
血清鐵
——血液中與運鐵蛋白結合的鐵量
鐵是形成血紅素的必需元素，血紅素是合成血紅蛋白和肌紅蛋白的原料，也是促進B族維生素代謝必不可少的物質。血液中與運鐵蛋白結合的鐵量即為血清鐵。正常情況下，從小腸進入血液的二價鐵在血液中氧化成三價，三價鐵與血漿運鐵蛋白相結合而被輸送到骨髓或其他需鐵組織被利用。
1．(2020上·天津紅橋·高一統考期末)為了防止FeCl2溶液因氧化而變質，可向溶液中加入的物質是
A．NaOH溶液
B．KSCN溶液
C．氯水
D．鐵粉
【答案】D
【分析】為了防止FeCl2溶液因氧化而變質，可向溶液中具有還原性的物質；
【詳解】A．氫氧化鈉會和氯化亞鐵生成氫氧化鐵沉淀，A錯誤；
B．KSCN溶液不能防止亞鐵被氧化，B錯誤；
C．氯水具有氧化性，會把二價鐵轉化為三價鐵，C錯誤；
D．鐵粉具有還原性，會把三價鐵轉化為二價鐵，D正確；
故選D。
2．(2023上·云南紅河·高一統考期末)FeCl2溶液含有少量FeCl3雜質，除雜試劑和檢驗雜質是否除盡的試劑分別為
A．NaOH溶液、鐵粉
B．鐵粉、KSCN溶液
C．氯氣、NaOH溶液
D．氯氣、KMnO4溶液
【答案】B
【詳解】A．NaOH溶液與氯化亞鐵、氯化鐵都要反應，無法除雜，故A不符合題意；
B．鐵粉與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，可以除雜，KSCN溶液與鐵離子顯紅色，檢驗鐵離子是否除盡，故B符合題意；
C．氯氣與氯化亞鐵反應生成氯化鐵，將需要的物質反應了，故C不符合題意；
D．氯氣與氯化亞鐵反應生成氯化鐵，將需要的物質反應了，KMnO4溶液與亞鐵離子反應，無法檢驗鐵離子是否除盡，故D不符合題意。
3．(2022上·上海普陀·高二曹楊二中校考期末)為了驗證Fe3+的性質，某化學興趣小組設計了如圖所示的實驗，實驗設計錯誤的是

①變成淺綠色 ②變成紅色 ③變成無色 ④出現白色沉淀 ⑤出現紅褐色沉淀
A．①③④ B．③ C．③④ D．②④⑤
【答案】C
【詳解】①鐵離子與鐵反應生成淺綠色的亞鐵離子，故①正確；
②鐵離子與硫氰化鉀溶液反應顯示紅色，據此能夠檢驗鐵離子，故②正確；
③硫酸銅與氯化鐵不發生反應，混合后溶液不會變成無色，故③錯誤；
④氯化鐵與硝酸銀反應生成白色氯化銀沉淀，該性質不是鐵離子的性質，故④錯誤；
⑤鐵離子與氫氧化鈉溶液反應生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，據此可以檢驗是否存在鐵離子，故⑤正確；
故選C。
4．(2023上·四川成都·高一成都七中校考期末)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+
【答案】C
【分析】最后剩余的紅色粉末一定是Cu，Fe2O3、CuO和鹽酸反應生成Fe3+和Cu2+，且氧化性：Fe3+>Cu2+，還原性：Fe>Cu，結合物質的氧化性、還原性強弱判斷反應的可能性。
【詳解】A．當銅全部析出時，不存在Cu2+，故A錯誤；
B．由于紅色粉末是Cu，所以溶液當中肯定沒有Fe3+，故B錯誤；
C．由于氧化性：Fe3+>Cu2+，無論是和Fe反應，還是和Cu反應，溶液中一定存在Fe2+，當Fe過量時，不存在Cu2+，當Fe不足時，有Cu2+，故C正確；
D．由C分析可知，溶液中可能還有Cu2+，故D錯誤；
5．(2023上·甘肅天水·高一天水市第一中學校考期末)將1.12g鐵粉加入0.025L 2mol/L的氯化鐵溶液中，充分反應后，其結果是
A．鐵粉完全溶解，Cl-濃度基本不變
B．往溶液中滴入KSCN溶液，無現象
C．Fe2+和Fe3+的物質的量之比為5：1
D．氧化產物與還原產物的物質的量之比為2：1
【答案】A
【分析】將1.12g即1.12g/56 g/ mol =0.02mol鐵粉加入0.025L 2mol/L即0.025L×2mol/L=0.05mol的氯化鐵溶液中，充分反應2FeCl3+Fe=3FeCl2后，FeCl3過量，參與反應的FeCl3的物質的量為0.04mol，過量的FeCl3為0.05mol-0.04mol=0.01mol，生成的FeCl2的物質的量為0.06mol，據此分析解題。
【詳解】A. 由分析可知，FeCl3過量，即鐵粉完全溶解，反應過程中Cl-未參與反應，則Cl-濃度基本不變，選項A正確；
B. 由分析可知，FeCl3過量，往反應后的溶液中滴入KSCN溶液，可觀察到溶液變為血紅色，選項B錯誤；
C. 由分析可知，Fe2+和Fe3+的物質的量之比為0.06mol：0.01mol=6:1，選項C錯誤；
D. 由反應Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，氧化產物與還原產物的物質的量之比為1:2，選項D錯誤；
鐵鹽和亞鐵鹽的組成
Fe2＋、Fe3＋的檢驗
Fe2＋、Fe3＋、Fe之間的相互轉化關系
鐵鹽：含有Fe3＋的鹽。
亞鐵鹽：含有Fe2＋的鹽。
含有Fe3+的鹽溶液遇到KSCN溶液時變成紅色，Fe2＋不變色
第一節
鐵及其化合物
第3課時

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