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第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第3课时
2
1
本节重点
本节难点
铁盐和亚铁盐
Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系
铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所需的铁元素。
如何通过化学实验的方法检验食品中的铁元素呢？
菠菜
蛋黄
瘦肉
2
亚铁盐
组成：
含有_____的盐。
1
铁盐
组成：
含有_____的盐。
铁盐和亚铁盐的组成
铁盐和亚铁盐
常见物质：
常见物质：
FeSO4·7H2O、FeCl2等
Fe2＋
Fe3＋
FeCl3、Fe2(SO4)3等
Fe2＋、Fe3＋的检验
铁盐和亚铁盐
本课件由大鹿化学工作室制作，侵权必究
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。
铁离子的检验
铁盐和亚铁盐
实验探究
本课件由大鹿化学工作室制作，侵权必究
实验现象
铁离子的检验
铁盐和亚铁盐
FeCl3溶液遇到KSCN溶液变成红色
FeCl2溶液遇到KSCN溶液不变色
Fe2＋ Fe3＋
溶液的颜色 _____色 ___色
滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变___色
反应原理 不反应 _________________________
结论 利用含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液变成___色，检验Fe3＋的存在 浅绿
黄
红
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
红
可以看到，含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，可以利用这一反应检验Fe+的存在
Fe2＋、Fe3＋的检验
铁盐和亚铁盐
实验结论
归纳总结
在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，又发生了什么变化
Fe2＋、Fe3＋相互转化
铁盐和亚铁盐
实验探究
本课件由大鹿化学工作室制作，侵权必究
实验现象
Fe2＋、Fe3＋相互转化
铁盐和亚铁盐
溶液显浅绿色，试管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液无明显变化
向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成红色
实验现象
Fe2＋、Fe3＋相互转化
铁盐和亚铁盐
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
实验结论
Fe2＋、Fe3＋相互转化
铁盐和亚铁盐
铁
氯气
Fe3＋
Fe2＋
如何证明一个未知溶液中含有Fe2＋，而不含有Fe3＋的方法是什么？
待测液
氯水或H2O2
KSCN溶液
氧化剂
不变色
红色，则含Fe2＋、不含Fe3＋
【例1】Fe3O4中铁有＋2价和＋3价，通过所学的知识，有同学设计了一个实验来证明两种价态的存在，其方法为取少量固体溶于硫酸，将所得溶液分成两份，其中一份加入KSCN溶液，发现溶液_______，说明含有Fe3＋；将另一份中加入少量的酸性KMnO4溶液中，发现酸性KMnO4溶液___________，说明含有Fe2＋，这个实验中Fe2＋表现_____性。
变红色
紫红色褪去
还原
总结：Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法
向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。
注意：Cl－等还原性的离子对Fe2＋有干扰！
Fe只具有_____性。可被弱氧化剂(H＋、S等)和Fe3＋氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。
举例：Fe＋2H＋===___________；2Fe＋3Cl2 _______。
Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系
还原
Fe2＋＋H2↑
2FeCl3
+氧化剂
Fe
＋2
+还原剂
Fe
＋3
Fe
0
Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系
Fe
＋2
+氧化剂
Fe
＋3
+还原剂
Fe
0
Fe2＋既有_____性又有_____性。可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(CO、C等)还原为Fe。
举例：2Fe2＋＋Cl2===____________；FeO＋CO ________。
高温
氧化
还原
2Fe3＋＋2Cl－
Fe＋CO2
为什么在配制FeSO4溶液时，通常还要往溶液中加入铁钉或铁粉？
Fe2＋易被氧化成Fe3＋，加入铁粉或铁钉发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系
+还原剂
Fe
＋2
Fe
＋3
+氧化剂
Fe
0
Fe3＋只具有_____性，可被弱还原剂(Cu等)和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。
举例：2Fe3＋＋Fe===______；Fe2O3＋3CO __________。
氧化
3Fe2＋
2Fe＋3CO2
高温
Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系
+还原剂
+氧化剂
+氧化剂
+还原剂
+还原剂
+氧化剂
Fe
＋2
Fe
＋3
Fe
0
传说中的“铁三角”
①步骤Ⅰ所加试剂和操作分别为_________________________；有关离子方程式：______________________________________________________________________。
②可实现步骤Ⅱ转化的物质或方法是 (填一种即可)；有关离子方程式：___________________________________________________________________。
【例1】FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂(HCl—FeCl3)，印刷铜制电路板的腐蚀液回收再利用一直是研究的热点。思考解答下列问题：
(1)蚀刻铜板主要反应的离子方程式为 ，氧化剂是 。
(2)腐蚀结束后，废腐蚀液中含有的金属阳离子有 。
(3)检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋的方法是____________________________________________
______________________________________________。
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
FeCl3(或Fe3＋)
Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋
取少量待测液于试管中，加入KSCN溶液，若溶
(4)腐蚀结束后，通过以下两步可分离出铜，并实现FeCl3溶液再生。
过量铁粉和稀盐酸，过滤
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑
Cl2 (或H2O2)
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O)
液变为红色，则证明含有Fe3＋；反之，则不含Fe3＋
血清铁
——血液中与运铁蛋白结合的铁量
铁是形成血红素的必需元素，血红素是合成血红蛋白和肌红蛋白的原料，也是促进B族维生素代谢必不可少的物质。血液中与运铁蛋白结合的铁量即为血清铁。正常情况下，从小肠进入血液的二价铁在血液中氧化成三价，三价铁与血浆运铁蛋白相结合而被输送到骨髓或其他需铁组织被利用。
1．(2020上·天津红桥·高一统考期末)为了防止FeCl2溶液因氧化而变质，可向溶液中加入的物质是
A．NaOH溶液
B．KSCN溶液
C．氯水
D．铁粉
【答案】D
【分析】为了防止FeCl2溶液因氧化而变质，可向溶液中具有还原性的物质；
【详解】A．氢氧化钠会和氯化亚铁生成氢氧化铁沉淀，A错误；
B．KSCN溶液不能防止亚铁被氧化，B错误；
C．氯水具有氧化性，会把二价铁转化为三价铁，C错误；
D．铁粉具有还原性，会把三价铁转化为二价铁，D正确；
故选D。
2．(2023上·云南红河·高一统考期末)FeCl2溶液含有少量FeCl3杂质，除杂试剂和检验杂质是否除尽的试剂分别为
A．NaOH溶液、铁粉
B．铁粉、KSCN溶液
C．氯气、NaOH溶液
D．氯气、KMnO4溶液
【答案】B
【详解】A．NaOH溶液与氯化亚铁、氯化铁都要反应，无法除杂，故A不符合题意；
B．铁粉与氯化铁反应生成氯化亚铁，可以除杂，KSCN溶液与铁离子显红色，检验铁离子是否除尽，故B符合题意；
C．氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，将需要的物质反应了，故C不符合题意；
D．氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，将需要的物质反应了，KMnO4溶液与亚铁离子反应，无法检验铁离子是否除尽，故D不符合题意。
3．(2022上·上海普陀·高二曹杨二中校考期末)为了验证Fe3+的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，实验设计错误的是

①变成浅绿色 ②变成红色 ③变成无色 ④出现白色沉淀 ⑤出现红褐色沉淀
A．①③④ B．③ C．③④ D．②④⑤
【答案】C
【详解】①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故①正确；
②铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色，据此能够检验铁离子，故②正确；
③硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，故③错误；
④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，故④错误；
⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，故⑤正确；
故选C。
4．(2023上·四川成都·高一成都七中校考期末)向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是
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】最后剩余的红色粉末一定是Cu，Fe2O3、CuO和盐酸反应生成Fe3+和Cu2+，且氧化性：Fe3+>Cu2+，还原性：Fe>Cu，结合物质的氧化性、还原性强弱判断反应的可能性。
【详解】A．当铜全部析出时，不存在Cu2+，故A错误；
B．由于红色粉末是Cu，所以溶液当中肯定没有Fe3+，故B错误；
C．由于氧化性：Fe3+>Cu2+，无论是和Fe反应，还是和Cu反应，溶液中一定存在Fe2+，当Fe过量时，不存在Cu2+，当Fe不足时，有Cu2+，故C正确；
D．由C分析可知，溶液中可能还有Cu2+，故D错误；
5．(2023上·甘肃天水·高一天水市第一中学校考期末)将1.12g铁粉加入0.025L 2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是
A．铁粉完全溶解，Cl-浓度基本不变
B．往溶液中滴入KSCN溶液，无现象
C．Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5：1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1
【答案】A
【分析】将1.12g即1.12g/56 g/ mol =0.02mol铁粉加入0.025L 2mol/L即0.025L×2mol/L=0.05mol的氯化铁溶液中，充分反应2FeCl3+Fe=3FeCl2后，FeCl3过量，参与反应的FeCl3的物质的量为0.04mol，过量的FeCl3为0.05mol-0.04mol=0.01mol，生成的FeCl2的物质的量为0.06mol，据此分析解题。
【详解】A. 由分析可知，FeCl3过量，即铁粉完全溶解，反应过程中Cl-未参与反应，则Cl-浓度基本不变，选项A正确；
B. 由分析可知，FeCl3过量，往反应后的溶液中滴入KSCN溶液，可观察到溶液变为血红色，选项B错误；
C. 由分析可知，Fe2+和Fe3+的物质的量之比为0.06mol：0.01mol=6:1，选项C错误；
D. 由反应Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2，选项D错误；
铁盐和亚铁盐的组成
Fe2＋、Fe3＋的检验
Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系
铁盐：含有Fe3＋的盐。
亚铁盐：含有Fe2＋的盐。
含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，Fe2＋不变色
第一节
铁及其化合物
第3课时

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