新教材高中化學(xué)鐵金屬材料第一節(jié)第2課時(shí)鐵的氫氧化物鐵鹽和亞鐵鹽課件新人教版

第2課時(shí)鐵的氫氧化物、鐵鹽和亞鐵鹽一、鐵的氫氧化物1.鐵的氫氧化物的制備。實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的方法如以下圖所示:(1)圖甲實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是有紅褐色沉淀生成。

反響的離子方程式是Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓。

(2)圖乙實(shí)驗(yàn)中先觀察到有白色沉淀生成,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,反響的化學(xué)方程式是FeSO4+2NaOH═Fe(OH)2↓+Na2SO4,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3。

2.鐵的氫氧化物的性質(zhì)。(1)物理性質(zhì)。(2)化學(xué)性質(zhì)。

微判斷1(1)向氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液可得到紅褐色膠體。()(2)Fe(OH)2屬于堿,在空氣中易與CO2反響而變質(zhì)。()(3)Fe(OH)2、Fe(OH)3都必須通過復(fù)分解反響制得。()(4)Fe(OH)2、Fe(OH)3均為不溶性堿,可與鹽酸反響。()×××√二、鐵鹽和亞鐵鹽1.常見的鐵鹽有

Fe2(SO4)3、FeCl3

等,常見的亞鐵鹽有

FeSO4、FeCl2

等。

2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法。2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在盛有氯化鐵溶液的試管中加適量鐵粉振蕩后,溶液變成淺綠色,再加KSCN溶液,溶液不變色,再參加氯水后,溶液變成紅色。

(2)上述實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反響的離子方程式是2Fe3++Fe═3Fe2+,2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-。

(3)結(jié)論:由上述實(shí)驗(yàn)可知,Fe3+遇到較強(qiáng)的復(fù)原劑,會(huì)被復(fù)原成Fe2+;Fe2+在較強(qiáng)氧化劑的作用下,會(huì)被氧化成Fe3+。

微判斷2(1)FeSO4溶液久置后呈棕黃色。()(2)某溶液通入氯氣后,再參加KSCN溶液,溶液變紅色,那么原溶液中一定含有Fe2+。()(3)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后產(chǎn)生紅色沉淀。()(4)Fe3+有氧化性,所以FeCl3溶液可用于回收廢舊電路板中的銅。()(5)用鐵粉除去氯化亞鐵溶液中的少許氯化鐵雜質(zhì)。()√××√√一

鐵的氫氧化物重難歸納鐵的氫氧化物:氫氧化亞鐵可用來制顏料、藥物、催化劑、吸收劑和砷解毒劑等。下面是某同學(xué)用現(xiàn)配制的FeSO4溶液與煮沸過冷卻后的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe(OH)2白色沉淀的實(shí)驗(yàn)。(1)硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵易被氧化的原因是什么(2)采用FeSO4晶體配制上述FeSO4溶液時(shí),還需要參加某種固體,該固體可能是什么為什么要參加該固體(3)除去蒸餾水中溶解的O2,常采用什么方法(4)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)膠頭滴管吸取煮沸過冷卻后的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液。為什么這樣操作(5)根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你總結(jié)一下在實(shí)驗(yàn)室里用FeSO4溶液和NaOH溶液制備Fe(OH)2時(shí),采取哪些措施可以較長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色的Fe(OH)2沉淀提示:(1)硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵中鐵元素為+2價(jià),可以升高到+3價(jià),具有復(fù)原性,易被氧化。(2)可以參加鐵粉,以防止+2價(jià)鐵被氧化。(3)可以加熱煮沸。(4)防止生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化。(5)①Fe2+極易被氧化,所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。②為了防止Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液的蒸餾水和NaOH溶液要煮沸,盡可能除去O2。③為了防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣,可將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管伸入FeSO4溶液的液面下,再擠出NaOH溶液。④為了防止Fe2+被氧化,還可以向盛有FeSO4溶液的試管中參加少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有機(jī)物,以隔絕空氣。典例剖析以下圖所示裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑和6mol·L-1的稀硫酸,其他試劑任選。請(qǐng)答復(fù)以下問題:(1)裝置B中盛有一定量的NaOH溶液,裝置A中應(yīng)預(yù)先參加的試劑是,裝置A中發(fā)生反響的離子方程式是。

(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先將活塞a(填“翻開〞或“關(guān)閉〞)。

(3)簡(jiǎn)述制取Fe(OH)2的操作過程:

。

(4)實(shí)驗(yàn)完畢,拔去裝置B中的橡膠塞,放入一局部空氣,此時(shí)裝置B中發(fā)生反響的化學(xué)方程式為。

答案:(1)鐵屑Fe+2H+══Fe2++H2↑(2)翻開(3)關(guān)閉活塞a,使FeSO4溶液被壓入裝置B中進(jìn)行反響(4)4Fe(OH)2+2H2O+O2══4Fe(OH)3解析:(1)題圖中裝置A的作用是產(chǎn)生H2,利用H2趕走整個(gè)裝置中的空氣,減小Fe2+被氧化的速率,以便能較長(zhǎng)時(shí)間觀察到Fe(OH)2白色沉淀,故裝置A中應(yīng)預(yù)先參加的試劑為鐵屑:Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)翻開活塞a,裝置A中產(chǎn)生的H2沿導(dǎo)管進(jìn)入裝置B,趕走裝置中的空氣。(3)關(guān)閉活塞a,氣體不能逸出,壓迫裝置A中的液體通過導(dǎo)管進(jìn)入裝置B,FeSO4溶液與NaOH溶液混合產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀。(4)實(shí)驗(yàn)完畢拔去裝置B的橡膠塞,空氣進(jìn)入裝置B,O2與Fe(OH)2發(fā)生反響,使Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3紅褐色沉淀。學(xué)以致用1.以下關(guān)于Fe(OH)2的制備能夠成功的是()。A.向FeCl2溶液中逐滴參加NaOH溶液B.向FeSO4溶液中逐滴參加氨水C.先將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管插到FeSO4液面下,再擠出NaOH溶液可制得Fe(OH)2D.取新配制的FeSO4溶液適量放入試管中,然后向試管內(nèi)逐滴參加NaOH溶液答案:C解析:Fe(OH)2的制備可用Fe2+的鹽溶液與強(qiáng)堿或弱堿反響制得,但由于Fe(OH)2有很強(qiáng)的復(fù)原性,接觸空氣迅速被氧化生成Fe(OH)3,所以制備中特別注意隔絕Fe(OH)2與空氣的接觸。2.以下各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()。A.①② B.①③

C.②③ D.①②③

答案:B解析:因?yàn)镕e(OH)2在空氣中易被氧化成Fe(OH)3,故要長(zhǎng)時(shí)間觀察到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除裝置中的空氣或氧氣。裝置①是先用H2將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中,③中液面上加植物油阻止了空氣進(jìn)入;②由于能接觸到空氣中的O2,故不能較長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀。二

鐵鹽和亞鐵鹽重難歸納3+、Fe2+的檢驗(yàn)。2.Fe、Fe2+、Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。

(1)Fe只具有還原性,可以被氧化劑氧化為Fe2+、Fe3+。

(2)Fe2+既具有氧化性又具有還原性。

(3)Fe3+具有較強(qiáng)氧化性,可被還原為Fe2+或Fe。

工業(yè)印刷電路板的制作流程如圖所示,其中“蝕刻”所用的就是FeCl3溶液。(1)FeCl3溶液蝕刻印刷銅板的原理是怎樣的(2)反響后的“蝕刻液〞中含有哪些金屬離子如果要回收得到Cu和FeCl3,需要怎樣設(shè)計(jì)回收方案提示:(1)2Fe3++Cu══Fe2++Cu2+。(2)反響后的“蝕刻液〞中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+等金屬離子。為從溶液中提取Cu,應(yīng)向溶液中參加過量鐵粉:Fe+Cu2+══Fe2++Cu,Fe+2Fe3+══3Fe2+;然后用鹽酸溶解過量的鐵粉:Fe+2HCl══FeCl2+H2↑;過濾后,得到Cu,再向?yàn)V液中參加新制氯水即可得到FeCl3:2FeCl2+Cl2══2FeCl3。典例剖析A是一種常見金屬,F是一種紅褐色沉淀。試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系,答復(fù)以下問題。(1)寫出A、C、F、G的化學(xué)式:A,C,F,G。

(2)檢驗(yàn)D中陽(yáng)離子的方法是。

(3)保存C溶液時(shí)要加固體A的原因是。

(4)寫出以下轉(zhuǎn)化的離子方程式。①A→C:;

②C→D:。

答案:(1)FeFeCl2Fe(OH)3Fe2O3(2)取少量D溶液參加試管中,滴加幾滴KSCN溶液,假設(shè)溶液變紅,證明有Fe3+(3)防止Fe2+被氧化(4)①Fe+2H+══Fe2++H2↑②2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-解析:(1)A是一種常見金屬,F是一種紅褐色沉淀,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,F為Fe(OH)3,A為Fe。Fe與O2反響生成的B為Fe3O4,Fe3O4與鹽酸反響得到FeCl2和FeCl3,故Fe與鹽酸反響得到的X為H2、C為FeCl2,進(jìn)而可推知E為Fe(OH)2、D為FeCl3、G為Fe2O3。(2)D為FeCl3,含有的陽(yáng)離子為Fe3+,檢驗(yàn)Fe3+的方法為取少量D溶液參加試管中,滴加幾滴KSCN溶液,假設(shè)溶液變紅色,證明有Fe3+。(3)FeCl2易被空氣中的O2氧化,保存FeCl2溶液時(shí)加固體Fe,防止Fe2+被氧化。(4)①A→C反響的離子方程式為Fe+2H+══Fe2++H2↑;②C→D反響的離子方程式為2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-。學(xué)以致用1.在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中參加鐵粉,待反響結(jié)束后,所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引,那么反響后溶液中存在較多的陽(yáng)離子是()。2+ 3+ 2+ +答案:C解析:因所剩固體能被磁鐵吸引,說明Fe有剩余。因2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe═Cu+Fe2+,2H++Fe═Fe2++H2↑,即Fe3+、Cu2+、H+可與Fe反響,不可能大量存在。2.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+,而可能含有Fe2+,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作的最正確順序?yàn)?)。①參加足量氯水②參加足量KMnO4酸性溶液③參加少量KSCN溶液A.①③ B.③②C.③① D.①②③答案:C解析:先參加少量KSCN溶液,假設(shè)溶液不變紅色,證明無Fe3+,然后加足量的氯水,假設(shè)溶液出現(xiàn)紅色,說明有Fe2+存在。1.以下物質(zhì)反響后一定有+3價(jià)鐵生成的是()。①過量的Fe與Cl2反響②Fe與過量稀硫酸反響后,再向其中參加新制氯水③Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A.① B.②③C.①② D.①②③答案:C解析:①中的Cl2氧化性強(qiáng),它能將鐵氧化為+3價(jià),由于不是在溶液中反響,因此過量的鐵不會(huì)將氯化鐵復(fù)原;②中Fe與稀硫酸反響只能生成Fe2+,但參加新制氯水后,氯水中的氯分子能將Fe2+氧化成Fe3+;③中未給出反響物間相對(duì)量的關(guān)系,假設(shè)鐵是足量的,那么能將生成的FeCl3全部復(fù)原為FeCl2,假設(shè)鐵是缺乏的,那么溶液中可能存在Fe3+。2.以下鐵的化合物:①FeCl2②Fe(OH)3③FeCl3,其中能通過化合反響直接制得的是()。A.①② B.②③ C.①③ D.①②③答案:D3.只用一種試劑就可將AgNO3溶液、KSCN溶液、稀硫酸、NaOH溶液四種無色溶液區(qū)分開,該試劑是(

)。2溶液2溶液3溶液2溶液答案:C解析:氯化鋇溶液不能鑒別KSCN溶液和氫氧化鈉溶液,氯化銅溶液和氯化亞鐵溶液均不能鑒別KSCN溶液和稀硫酸。4.稀硫酸中參加適量鐵粉,反響完全后再參加適量的NaOH溶液,放置片刻,整個(gè)過程中觀察到的顏色變化是()。A.無色→灰綠色→紅褐色B.無色→淺綠色→白色→灰綠色→紅褐色C.灰綠色→紅褐色→藍(lán)色D.灰綠色→白色→淺綠色→灰綠色→紅褐色答案:B5.以下各組物質(zhì)中,X是主體物質(zhì),Y是少量雜質(zhì),Z是為除去雜質(zhì)所要參加的試劑,其中所加試劑正確的一組是()。答案:C解析:A項(xiàng),氯氣能與FeCl2反響生成FeCl3,不符合題意。B項(xiàng),鐵單質(zhì)不僅可以將雜質(zhì)除去,還會(huì)將FeCl3除去,不符合題意。D項(xiàng),BaCl2不僅與碳酸鈉反響,還與硫酸鈉反響,不符合題意。6.某化學(xué)興趣小組利用以下試劑:鐵粉、鋅粉、0.1mol·L-1FeCl3溶液、0.1mol·L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、復(fù)原性,并利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論解決一些問題。(1)用所給試劑寫出表達(dá)Fe2+具有復(fù)原性的反響的化學(xué)方程式:。

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,完成以下表格。探究?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究Fe3+是否具有氧化性取少量0.1mol·L-1FeCl3溶液,往溶液中加入足量鐵粉,再加入少量KSCN溶液加入鐵粉后,溶液顏色變?yōu)?/p>

。加入KSCN溶液,溶液

(3)該興趣小組為說明“Fe2+具有氧