高中化學(xué)第三章鐵金屬材料第一節(jié)第2課時鐵的氫氧化物鐵鹽和亞鐵鹽課件新人教版化學(xué)必修第一冊-2

第一節(jié)鐵及其化合物第三章鐵金屬材料

第2課時鐵的氫氧化物鐵鹽和亞鐵鹽(含實驗活動2鐵及其化合物的性質(zhì))課程解讀1．Fe2＋和Fe3＋的檢驗2．Fe2＋與Fe3＋的轉(zhuǎn)化1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)配制FeSO4溶液時，常在溶液中加入少量鐵粉。(

)(2)金屬陽離子只有氧化性，不可能有還原性。(

)(3)氨水和NaOH溶液均可以使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀。(

)(4)Fe(OH)2在空氣中充分加熱時，可分解為FeO和H2O。(

)(5)向溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色，說明溶液中不含F(xiàn)e2＋。(

)√×√××2．下列關(guān)于Fe2＋和Fe3＋的敘述中，錯誤的是(

)A．含F(xiàn)e2＋的水溶液呈淺綠色B．含F(xiàn)e3＋的水溶液呈棕黃色C．Fe3＋具有氧化性，F(xiàn)e2＋具有還原性D．向含F(xiàn)e3＋的溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出現(xiàn)紅色沉

淀

【解析】向含F(xiàn)e3＋的溶液中滴入含SCN－的溶液，生成紅色可

溶性物質(zhì)，不是紅色沉淀D3．(1)Fe(OH)3在空氣中灼燒得到Fe2O3固體，F(xiàn)e(OH)2在空氣中灼燒能得到FeO固體嗎？(2)補(bǔ)鐵片劑(含硫酸亞鐵)除去薄膜衣為什么會顯暗黃色？維生素C與該藥物同服，有利于本品吸收的原因是什么？(3)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？如何除去FeCl3溶液中的Fe2＋？(2)補(bǔ)鐵片劑中的Fe2＋具有強(qiáng)的還原性，除去薄膜衣后Fe2＋被空氣中的氧氣氧化為Fe3＋，使補(bǔ)鐵劑顯暗黃色。維生素C的還原性比Fe2＋強(qiáng)，可以防止Fe2＋被氧化。(3)Fe2＋易被氧化為Fe3＋，加入鐵粉或鐵釘發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，使FeSO4溶液不發(fā)生變質(zhì)?？杉尤腚p氧水除去FeCl3溶液中的Fe2＋，發(fā)生反應(yīng)：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。1．氫氧化亞鐵在空氣中極易與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，實驗室在制備Fe(OH)2時，要注意隔絕空氣。常采取以下措施：(1)用新配制的含F(xiàn)e2＋的溶液，并加入鐵粉，防止Fe2＋被氧化為Fe3＋。(2)為除去NaOH溶液中溶解的O2，可將溶液加熱煮沸。(3)滴管末端插入試管內(nèi)液面以下。(4)可在反應(yīng)液面上用植物油或者苯等進(jìn)行液封。2．制備Fe(OH)2的兩種方法例題如圖所示裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6mol·L－1的稀硫酸，其他試劑任選。請回答下列問題：(1)B裝置中盛有一定量的NaOH溶液，A裝置中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是_________，A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________。(2)實驗開始時應(yīng)先將彈簧夾a________(填“打開”或“關(guān)閉”)。鐵屑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑打開(3)簡述制取Fe(OH)2的操作過程：_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)實驗完畢，拔去B裝置中的橡膠塞，放入一部分空氣，此時B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。(5)如圖所示，裝置____________(填序號)能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀。A裝置中反應(yīng)一段時間后，關(guān)閉彈簧夾a，A中繼續(xù)反應(yīng)生成的氫氣將FeSO4溶液壓入B裝置中與NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)生成Fe(OH)24Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3①②④【解析】(1)題圖中A裝置的作用是產(chǎn)生H2，利用H2趕走整個裝置中的空氣，降低Fe2＋被氧化的速率，以便能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀，故A裝置中應(yīng)預(yù)先加入的試劑為鐵屑，發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。(2)實驗開始時打開彈簧夾a，A裝置中產(chǎn)生的H2沿導(dǎo)管進(jìn)入B裝置，趕走裝置中的空氣。(3)A裝置中反應(yīng)一段時間后，關(guān)閉彈簧夾a，氣體不能逸出，A裝置中的壓強(qiáng)增大，液體通過導(dǎo)管進(jìn)入B裝置，F(xiàn)eSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀。(4)實驗完畢，拔去B裝置的橡膠塞，空氣進(jìn)入B裝置，O2與Fe(OH)2發(fā)生反應(yīng)，使Fe(OH)2白色沉淀轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3紅褐色沉淀。(5)①裝置用H2SO4與Fe反應(yīng)產(chǎn)生的H2趕出裝置中的空氣；②裝置與①裝置原理相似，只是在兩支試管中進(jìn)行；③裝置沒有隔絕空氣；④裝置中膠頭滴管插入液面以下，且有苯在上層隔離空氣。故①②④裝置都能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀。1．在稀硫酸中加入適量鐵粉，反應(yīng)完全后再加入適量NaOH溶液，放置片刻，從反應(yīng)體系中觀察到顏色的變化是(

)A．無色→灰綠色→紅褐色B．灰綠色→紅褐色→藍(lán)灰色→紅棕色C．無色→白色→淺綠色→灰綠色→紅褐色D．無色→淺綠色→白色→灰綠色→紅褐色D【解析】硫酸溶液是無色的；加入鐵粉生成FeSO4，呈淺綠色；再加入NaOH溶液，與FeSO4反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀；放置片刻后Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，逐漸變成灰綠色，最后成為紅褐色沉淀。2．在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀硫酸等試劑制備Fe(OH)2?；卮鹣铝袉栴}：(1)在試管Ⅰ中加入的試劑是________________。(2)在試管Ⅱ中加入的試劑是_______________。(3)為了制得白色的Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，塞緊塞子，打開止水夾后的實驗步驟是____________________________________________________________________。稀硫酸、鐵屑NaOH溶液

檢驗試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度，當(dāng)排出的H2純凈時，

再夾緊止水夾(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是________________________________________________________________。試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入1．Fe3＋、Fe2＋的檢驗方法2．檢驗Fe2＋的注意事項(1)只含F(xiàn)e2＋的溶液

檢驗Fe2＋加入試劑的順序：①加KSCN溶液前，防止加入氧化性物質(zhì)，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NO－3(H＋)等。②氧化劑不能選用酸性KMnO4溶液，原因是酸性KMnO4溶液本身顯紫紅色，對Fe(SCN)3紅色有干擾；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不變紅色，不能確定是否含F(xiàn)e2＋。(2)同時含有Fe2＋和Fe3＋的溶液①Fe2＋對檢驗Fe3＋無干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗Fe3＋。②Fe3＋對檢驗Fe2＋有干擾，不能滴加KSCN溶液檢驗Fe2＋，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＋。(3)檢驗鐵的氧化物中是否含有＋2價鐵時，正確的思路為少量固體

溶液

紫紅色褪去。

①步驟a中，不能選用鹽酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化鹽酸。②步驟b中，不能選用稀硝酸，原因是稀硝酸可以將Fe2＋氧化為Fe3＋而無明顯現(xiàn)象。例1要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋，進(jìn)行如下實驗操作的最佳順序為(

)①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A．①③

B．③②C．③① D．①②③

【解析】先加入少量KSCN溶液，若不變紅色，證明無Fe3＋，然后加足量的氯水，若出現(xiàn)紅色，說明有Fe2＋存在。Fe2＋不能使足量酸性KMnO4溶液褪色，不能證明Fe2＋的存在。C1．Fe→Fe2＋或Fe3＋(1)與弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2＋與S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2＋，如Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3＋與Cl2、HNO3等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3＋，如2Fe＋3Cl22FeCl3。2．Fe2＋→Fe或Fe3＋(1)與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3＋與Cl2、HNO3等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3＋，如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(2)與強(qiáng)還原劑反應(yīng)生成Fe與C、Al、Zn、CO等強(qiáng)還原劑反應(yīng)生成Fe，如Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。3．Fe3＋→Fe或Fe2＋(1)與C、Al、CO等強(qiáng)還原劑反應(yīng)生成Fe，如3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe。(2)與Fe、Cu、I－等弱還原劑反應(yīng)生成Fe2＋，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。4．應(yīng)用(1)常見含鐵混合物的分離、提純(2)印刷電路板

根據(jù)工業(yè)上制作印刷電路板的原理，我們可以利用覆銅板制

作所需要的圖案。

將印刷電路板浸入FeCl3溶液，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。例2已知A是一種常見金屬，F(xiàn)是一種紅褐色沉淀。試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問題。(1)寫出A、C、F、G的化學(xué)式：A.______；C.__________；F.___________；G._________。(2)檢驗D中陽離子的方法為_____________________________FeFeCl2Fe(OH)3Fe2O3取D溶液少許于試管中，加入__________________________________________。(3)保存C溶液時要加固體A的原因是____________________。(4)寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式：

①D→C：__________________________。

②C→D：_______________________________。(5)寫出E→F的化學(xué)方程式：____________________________________。

【解析】根據(jù)F是紅褐色沉淀知，F(xiàn)是Fe(OH)3，從而推知A為Fe，B為Fe3O4，C為FeCl2，D為FeCl3，E為Fe(OH)2，G為Fe2O3X為H2。幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，證明含F(xiàn)e3＋防止Fe2＋被O2氧化2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)31．甲同學(xué)認(rèn)為X中除含有Fe3＋外還可能含有Fe2＋。若要確認(rèn)其中的Fe2＋，應(yīng)選用(

)A．KSCN溶液和氯水 B．鐵粉和KSCN溶液C．濃氨水 D．酸性KMnO4溶液【解析】亞鐵離子能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。D2．要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的方法是(

)A．滴入KSCN溶液 B．通入氯氣C．加入適量銅粉并過濾 D．加入適量鐵粉并過濾【解析】KSCN溶液只能檢驗Fe3＋的存在，A錯誤；通入氯氣能將FeCl2氧化為FeCl3，B錯誤；加入銅粉發(fā)生反應(yīng)：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，引入新雜質(zhì)Cu2＋，C錯誤；加入鐵粉發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，過濾除去剩余鐵粉，得到純凈的FeCl2溶液，D正確。D3．某同學(xué)為了檢驗家中的一瓶補(bǔ)鐵藥(成分為FeSO4)是否變質(zhì)，查閱了有關(guān)資料，得知Fe2＋能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色，并結(jié)合已學(xué)的知識設(shè)計了如下實驗：將藥片除去糖衣研細(xì)后，溶解過濾，取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中滴入酸性高錳酸鉀溶液，在另一支試管中滴入KSCN溶液。(1)請你填寫該同學(xué)實驗中出現(xiàn)以下現(xiàn)象時應(yīng)得出的結(jié)論：①若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不變紅，結(jié)論是___________________。補(bǔ)鐵藥沒有變質(zhì)②若滴入酸性高錳酸鉀溶液后不褪色，滴入KSCN溶液后變紅，結(jié)論是_____________________。③若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液后變紅，結(jié)論是_________________。(2)能不能將酸性高錳酸鉀溶液和KSCN溶液滴入同一試管中進(jìn)行驗證，為什么？試進(jìn)行解釋：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。補(bǔ)鐵藥完全變質(zhì)補(bǔ)鐵藥部分變質(zhì)

不能，原因是酸性高錳酸鉀溶液呈紫紅色，對觀察Fe(SCN)3紅色有干擾，影響Fe3＋的檢驗；KSCN具有還原性，可以被KMnO4氧化，影響Fe2＋的檢驗【解析】(1)加入酸性高錳酸鉀溶液若褪色則說明含有Fe2＋，而加入KSCN溶液變紅則說明含有Fe3＋。①根據(jù)實驗現(xiàn)象分析，酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明有Fe2＋；KSCN溶液不變紅，說明沒有Fe3＋；從而確定藥品沒有被氧化。②根據(jù)實驗現(xiàn)象分析，酸性高錳酸鉀溶液不褪色，說明沒有Fe2＋；KSCN溶液變紅，說明有Fe3＋；從而確定藥品完全被氧化。③根據(jù)實驗現(xiàn)象分析，酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明有Fe2＋；KSCN溶液變紅，說明有Fe3＋；從而確定藥品部分被氧化。4．如圖是幾種物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系：(1)C的化學(xué)式：_________，F(xiàn)的化學(xué)式：____________。(2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式：______________________________________。(3)常用________________檢驗G中的陽離子，其現(xiàn)象為KOHFe(OH)34Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3KSCN溶液___________________________?！窘馕觥坑赏黄瓶凇巴高^藍(lán)色鈷玻璃觀察，焰色呈紫色”，推知D溶液為KCl溶液，H為AgCl，E為Fe(OH)2，F(xiàn)為Fe(OH)3，G為FeCl3，然后根據(jù)圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，推知A為Fe，B為FeCl2，C為KOH。棕黃色溶液變?yōu)榧t色溶液1．下列除去括號中雜質(zhì)的方法不正確的是(

)A．FeCl3溶液(FeCl2)：通入適量Cl2B．CO2(HCl氣體)：通過飽和NaHCO3溶液后干燥C．FeCl2溶液(FeCl3)：加過量銅粉后過濾D．Cl2(HCl氣體)：通過飽和NaCl溶液后干燥C【解析】氯氣可以和氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，不會引入新的雜質(zhì)，A正確；HCl可以和NaHCO3反應(yīng)生成CO2，CO2不和飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，B正確；銅和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，引入了新的雜質(zhì)，C錯誤；HCl氣體可以溶解在飽和NaCl溶液中，且飽和NaCl溶液中含有較高濃度的Cl－，可以降低Cl2的溶解度，D正確。2．實驗室用FeCl2和燒堿制備Fe(OH)2，為了使生成的產(chǎn)物不易被氧化，下列說法不正確的是(

)A．配制FeCl2和燒堿溶液所用的蒸餾水通常要煮沸B．可在FeCl2溶液的表面加一層苯，以隔絕空氣C．向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，膠頭滴管尖嘴不能伸入

試管內(nèi)D．產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管C【解析】FeCl2和燒堿溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，且配制溶液的蒸餾水要煮沸以除去氧氣，確保在無氧的環(huán)境里制Fe(OH)2，故A正確；在FeCl2溶液的表面加一層苯或油，以隔絕空氣，防止氧氣進(jìn)入，故B正確；向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，要將膠頭滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氫氧化鈉溶液在滴入時接觸空氣中的氧氣，故C錯誤；產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，若振蕩試管，可能使沉淀與空氣接觸，使沉淀易被氧化，故D正確。3．化合價和物質(zhì)類別是整理元素及化合物知識的兩個要素，可

表示為“價—類”二維圖。鐵元素的“價—類”二維圖如圖所

示，下列說法正確的是(

)CA．工業(yè)上用CO還原Fe2O3煉鐵，該反應(yīng)為置換反應(yīng)B．Fe3O4中鐵元素的化合價為＋4價C．維生素C能將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，該過程中維生素C做還原

劑D．Fe(OH)2濁液露置于空氣中