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1、第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物第3课时 铁盐和亚铁盐【学习目标】1.结合实验探究，掌握Fe、Fe2、Fe3相互转化的途径。2.通过实验学会Fe2、Fe3的检验方法。3.了解铁盐、亚铁盐的主要性质及其在生产、生活中的应用。【学习重点】1.Fe、Fe2、Fe3性质和转化。2.Fe2、Fe3的检验方法。【学习难点】1.Fe、Fe2、Fe3性质和转化。2.从化合价角度理解Fe、Fe2、Fe3相互转化的途径。【课前小测】1.填写下列表格：名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式色态溶解性与HCl反应热稳定性制备2.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不
2、含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。方法二：在如图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2 SO4等试剂制备。(1)在试管I里加入的试剂是 。(2)在试管里加入的试剂是 。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹， 塞紧塞子后的实验步骤是 。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。【学习过程】常见
3、的铁盐有 等，常见的亚铁盐有 等。一、铁盐的检验1.实验探究(【实验3-2】观察实验，填写下表)Fe3+Fe2+实验操作实验现象离子方程式结论2.Fe2+的检验先加入KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变红色。【交流研讨】鉴别Fe2+时， (填“能”或“不能”)先加氯水，再加KSCN溶液，原因是 。如何证明FeSO4溶液是否变质？【要点总结】Fe3、Fe2的检验方法1.观察法：Fe3浅黄色、Fe2浅绿色2.用KSCN溶液和氯水3.用NaOH溶液4.含Fe2、Fe3的混合溶液中Fe2、Fe3的检验溶液变 色，说明含有Fe3；酸性KMnO4溶液 色褪去，说明含有Fe2。5.铜片法【例1】某同学
4、为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知SCN、Fe2能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支试管中加入KSCN溶液。请完成下列问题：(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是 。(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是 。(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是 。(4) (填“能”或“不能”)将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入
5、到同一支试管中进行验证，原因是 。二、Fe2+、Fe3+的性质(一)Fe3+的氧化性含有Fe3的溶液呈 色，Fe3处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现 。(1)Fe3与S2、I、HS、SO32等具有较强 的离子不能大量共存。(2)Fe3可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为 。【实验3-2】观察实验，填写下表：在 FeCl3溶液中加入现象反应的化学方程式结论铁粉，充分反应再加入KSCN溶液再加入氯水，振荡还原剂氧化剂由实验3-2得知，Fe3+和Fe2+可以相互转化，Fe3+ Fe2+。 (二)Fe2+的氧化性和还原性含有Fe2的溶液呈 色，Fe2处于铁的中间价态，既有氧化性
6、，又有还原性，其中以 为主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H)等均表现 。Fe2的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式： 。三、Fe、Fe2、Fe3的相互转化“铁三角”【交流研讨】铁元素有三种价态：0价、2价和3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为铁三角：分析上图，思考下列问题：不同价态铁元素之间转化的条件是什么？实验室制取FeCl2溶液时为什么要加入少量铁屑？【要点总结】1.Fe只有还原性，可以被氧化成2或3价的铁：如Fe2H=H2Fe2；2Fe3Cl22FeCl3；3Fe4H2OFe3O44H2。2.Fe2既有氧化性又有还原性：如2Fe2Cl2=2Fe32Cl；ZnFe
7、2=FeZn2；FeOCOFeCO2。3.Fe3具有较强的氧化性，可被还原为2价或0价的铁：如2Fe3Cu=2Fe2Cu2，3COFe2O32Fe3CO2，Fe2O32Al2FeAl2O3。【例2】下图是物质间发生化学反应时颜色的变化情况，下列选项中正确的是( )MNPQANH3·H2OBa(OH)2铜石蕊试液BNaBaCl2FeOKSCNCNaOHBa(NO3)2锌粉KSCNDNaHCO3MgCl2Fe石蕊试液四、应用1.判断离子共存Fe2NO(H)、ClO、MnO(H)；Fe3S2、I、SO。2.除杂【交流研讨】除去溶液中杂志用什么方法？溶液杂质除杂方法FeCl2FeCl3FeC
8、l3FeCl2FeCl2CuCl2为什么在实验室配制FeSO4溶液中常加入少量铁粉？3.利用覆铜板制作图案【实验】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。观察实验现象，并展示制作的图案。(1)在上述实验中，发生了什么化学反应，生成的主要产物是什么?请运用氧化还原反应的规律进行分析，并尝试写出反应的化学方程式。(2)为使使用后的“腐蚀液”能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀液”?【当堂检测】1.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
9、2.下列物质与铁反应后的生成物，能与KSCN溶液作用生成红色溶液的是( )A盐酸B氯气CCuSO4溶液D稀硫酸3.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL浓度为1.00mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，有气体放出，所得溶液中加入KSCN溶液后无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量此混合物，能得到铁的质量是( )A11.2gB5.6gC2.8gD1.4g4.(2020·瓦房店市高级中学高一期末)在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a>c，则下列说法正确的是( )A最后得到的溶液中一定
10、含有Cu2+ B残余固体是铜和铁C将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生D最后得到的溶液中可能含有Fe3+参考答案【课前小测】1.Fe(OH)2Fe(OH)3白色絮状沉淀红褐色沉淀难溶于水难溶于水Fe(OH)2+2H+=Fe2+ 2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+ 3H2OFe(OH)2FeO + H2O；无O2条件下，生成FeO；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3 + 3H2O白色灰绿色红褐色Fe2+ 2OH= Fe(OH)2Fe3+ 3OH=Fe(OH)32.方法一：(1) 稀H2SO4、铁屑；(2)煮沸； (3)避免生成的Fe(OH)2
11、沉淀接触O2方法二：(1)稀H2SO4、铁屑；(2)NaOH溶液； (3)检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹；(4)试管中反应生成的H2充满了试管I和试管，且外界空气不容易进入。【学习过程】FeCl3、Fe2(SO4)3； FeCl2、FeSO4 一、铁盐的检验1.溶液变为血红色无明显现象Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3Fe3+遇SCN-显红色，可利用此现象检验Fe3+的存在Fe2+和SCN-不反应2.【交流研讨】不能；无法排除铁离子的干扰。变质的FeSO4溶液中含有Fe3。用洁净的试管取少量(12 mL)的样品溶液，向其中滴入KSCN溶液12滴，若溶液立即显
12、红色证明含有Fe3，即该溶液已变质。【要点总结】4.红；紫红 【例1】补铁药没有变质； 补铁药完全变质； 补铁药部分变质不能 酸性KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2的检验二、(一) 黄 ；氧化性 (1)还原性(2) Cu2Fe3=Cu22Fe2 加入铁粉，溶液变浅绿色，再加KSCN溶液，没有明显现象 2Fe3+Fe=3Fe2溶液变红色2Fe2Cl2=2Fe22Cl氧化性：Cl2>Fe3+>Fe2(二)Fe2+的氧化性和还原性浅绿；还原性；还原性；2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。三、由高价态转化低价态需要还原剂，由低价态转为高价态需要氧化剂。加入铁屑能防止Fe2被氧化成Fe3。【例2】C四、2.加过量铁粉后过滤加足量氯水或H2O2溶液加过量铁粉后过滤防止亚铁离子被氧化，2Fe3+Fe=3Fe23.(1)2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+(2)先加入适量的铁粉与废液中Cu2+反应，回收铜；再向废液中加人氯水等氧化剂，实现FeCl3溶液的再生。【当堂检测】1.C 2.B 3.C 4.A