2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第三章鐵金屬材料1第2課時(shí)鐵鹽和亞鐵鹽學(xué)案新人教版必修1

PAGE9-第2課時(shí)鐵鹽和亞鐵鹽學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1．結(jié)合試驗(yàn)探究，駕馭Fe、Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化的途徑。2．通過試驗(yàn)學(xué)會(huì)Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)方法。3．了解鐵鹽、亞鐵鹽的主要性質(zhì)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。1．通過對(duì)“Fe、Fe3＋、Fe2＋相互轉(zhuǎn)化”的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化改變觀念。2．通過對(duì)“Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)”的學(xué)習(xí)，提升試驗(yàn)探究實(shí)力和創(chuàng)新意識(shí)。3．通過對(duì)“鐵鹽、亞鐵鹽”的學(xué)習(xí)，培育證據(jù)推理意識(shí)。新課情境呈現(xiàn)在肯定條件下鐵鹽和亞鐵鹽是可以相互轉(zhuǎn)化的。讓我們走進(jìn)教材學(xué)習(xí)鐵鹽和亞鐵鹽。課前素能奠基新知預(yù)習(xí)一、Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)二、Fe2＋與Fe3＋的轉(zhuǎn)化1．試驗(yàn)及現(xiàn)象2．反應(yīng)的離子方程式__2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋__，__Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3__，__2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－__。3．結(jié)論Fe3＋eq\o(,\s\up7(鐵等還原劑),\s\do5(氯氣等強(qiáng)氧化劑))Fe2＋預(yù)習(xí)自測(cè)1．除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的方法是(D)A．加入氫氧化鈉溶液 B．通入氯氣C．加入銅粉 D．加入鐵粉解析：因?yàn)?FeCl3＋Fe=3FeCl2，加鐵粉既不引入雜質(zhì)，又能除掉Fe3＋。2．下列關(guān)于Fe2＋和Fe3＋的敘述中，錯(cuò)誤的是(D)A．Fe2＋的水溶液為淺綠色B．Fe3＋的水溶液為黃色C．Fe3＋具有氧化性，F(xiàn)e2＋具有還原性D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，馬上出現(xiàn)紅色沉淀解析：Fe3＋與SCN－反應(yīng)生成的Fe(SCN)3為紅色易溶于水的物質(zhì)，不是沉淀。3．已知如下三個(gè)試驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水將銅絲放入氯化鐵溶液中下列推斷正確的是(A)A．試驗(yàn)①中鐵作還原劑B．試驗(yàn)②中Fe2＋既顯氧化性又顯還原性C．試驗(yàn)③中發(fā)生的是置換反應(yīng)D．上述試驗(yàn)證明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋解析：鐵釘與硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e＋CuSO4=Cu＋FeSO4，鐵作還原劑，A正確；硫酸亞鐵溶液于氯水發(fā)生反應(yīng)，2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，F(xiàn)e2＋顯還原性，B錯(cuò)誤；銅絲與氯化鐵溶液發(fā)生反應(yīng)2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，產(chǎn)物中沒有單質(zhì)生成，不是置換反應(yīng)，C錯(cuò)誤；氧化性依次為Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，D錯(cuò)誤。4．下列物質(zhì)反應(yīng)后肯定有＋3價(jià)鐵生成的是(B)①過量的Fe與Cl2反應(yīng)②Fe與過量稀硫酸反應(yīng)③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A．① B．①③C．①②③ D．①②③④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應(yīng)，因此過量的鐵不會(huì)將氯化鐵還原。②中Fe與稀硫酸反應(yīng)只能生成Fe2＋。③在溶液中Fe2＋被Cl2氧化生成Fe3＋。④中首先發(fā)生Fe與鹽酸生成FeCl2，F(xiàn)e2O3與鹽酸生成FeCl3的反應(yīng)，但題中未給出反應(yīng)物間相對(duì)量的關(guān)系，若鐵是足量的，則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。課堂素能探究學(xué)問點(diǎn)Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化——“鐵三角”問題探究：鐵元素有三種價(jià)態(tài)：0價(jià)、＋2價(jià)和＋3價(jià)，這三種價(jià)態(tài)的鐵在肯定條件下可相互轉(zhuǎn)化，我們稱之為鐵三角：分析上圖，思索下列問題：1．不同價(jià)態(tài)鐵元素之間轉(zhuǎn)化的條件是什么？2．試驗(yàn)室制取FeCl2溶液時(shí)為什么要加入少量鐵屑？探究提示：1.由高價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化低價(jià)態(tài)須要還原劑，由低價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)為高價(jià)態(tài)須要氧化劑。2．加入鐵屑能防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。學(xué)問歸納總結(jié)：1．Fe只有還原性，可以被氧化成＋2或＋3價(jià)的鐵：如Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl33Fe＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。2．Fe2＋既有氧化性又有還原性：如2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋FeO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Fe＋CO23．Fe3＋具有較強(qiáng)的氧化性，可被還原為＋2價(jià)或0價(jià)的鐵：如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3CO2。Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3典例1下圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的改變狀況，下列選項(xiàng)中正確的是(C)MNPQANH3·H2OBa(OH)2銅石蕊試液BNaBaCl2FeOKSCNCNaOHBa(NO3)2鋅粉KSCNDNaHCO3MgCl2Fe石蕊試液解析：硫酸鐵與Ba(OH)2反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀和Fe(OH)3紅褐色沉淀，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸鐵與FeO不反應(yīng)，且FeO難溶于水，B項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的改變狀況符合圖示，C項(xiàng)正確；硫酸鐵與MgCl2溶液不反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！沧兪接?xùn)練1〕硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵，為除去雜質(zhì)，提純硫酸亞鐵，應(yīng)當(dāng)加入下列物質(zhì)中的(C)A．鋅粉 B．鎂粉C．鐵粉 D．鋁粉解析：鐵粉可將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，將硫酸銅轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵和單質(zhì)銅，然后過濾即可提純硫酸亞鐵，鋅、鎂、鋁都有可能將亞鐵離子置換成鐵，還會(huì)引入新的雜質(zhì)鋅離子、鎂離子、鋁離子等。學(xué)問點(diǎn)二Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)方法問題探究：如何證明FeSO4溶液是否變質(zhì)？探究提示：變質(zhì)的FeSO4溶液中含有Fe3＋。用干凈的試管取少量(1～2mL)的樣品溶液，向其中滴入KSCN溶液1～2滴，若溶液馬上顯紅色證明含有Fe3＋，即該溶液已變質(zhì)。學(xué)問歸納總結(jié)：Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)方法1．用KSCN溶液和氯水：(1)流程：(2)有關(guān)反應(yīng)：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(紅色)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－2．用NaOH溶液：(1)流程：(2)有關(guān)反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(紅褐色沉淀)Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色沉淀)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)33．含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)eq\x(混合溶液)滴加KSCN溶液→eq\a\vs4\al(溶液變紅色，,說明含有Fe3＋)eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4))eq\a\vs4\al(KMnO4溶液紫紅色,褪去，說明含有Fe2＋)典例2某同學(xué)為了檢驗(yàn)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SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并結(jié)合已學(xué)的學(xué)問設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)：①將藥片除去糖衣研細(xì)后溶解、過濾。②取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支試管中加入KSCN溶液。請(qǐng)完成下列問題：(1)若滴入酸性KMnO4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KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液變紅，結(jié)論是__補(bǔ)鐵藥完全變質(zhì)__。(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液變紅，結(jié)論是__補(bǔ)鐵藥部分變質(zhì)__。(4)__不能__(填“能”或“不能”)將酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入到同一支試管中進(jìn)行驗(yàn)證，緣由是__酸性KMnO4溶液呈紫紅色，影響Fe3＋的檢驗(yàn)；KSCN具有還原性，影響Fe2＋的檢驗(yàn)__。解析：加入酸性KMnO4溶液褪色說明含有Fe2＋，而加入KSCN溶液變紅則說明含有Fe3＋，所以前三問的答案很簡(jiǎn)單得出。第(4)問中的緣由可歸納為兩條，一是酸性KMnO4溶液呈紫紅色，影響Fe3＋的檢驗(yàn)；二是KSCN具有還原性，可以被酸性KMnO4溶液氧化，影響Fe2＋的檢驗(yàn)。〔變式訓(xùn)練2〕下列物質(zhì)與鐵反應(yīng)后的生成物，能與KSCN溶液作用生成紅色溶液的是(B)A．鹽酸 B．氯氣C．CuSO4溶液 D．稀硫酸解析：鐵離子能和KSCN溶液反應(yīng)而使溶液顯紅色，A中生成氯化亞鐵，B中生成氯化鐵，C中生成硫酸亞鐵，D中生成硫酸亞鐵。名師博客呈現(xiàn)Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)方法總結(jié)：依據(jù)Fe3＋和Fe2＋的性質(zhì)，檢驗(yàn)或區(qū)分Fe3＋和Fe2＋的方法有許多，除加KSCN溶液和NaOH溶液的方法外，簡(jiǎn)便易行的方法還有：(1)視察溶液顏色法(2)淀粉碘化鉀法(3)酸性KMnO4溶液(溴水)法(4)銅片法(5)亞鐵氰化鉀溶液和鐵氰化鉀溶液是檢驗(yàn)Fe3＋和Fe2＋的特征試劑：Fe3＋eq\o(→,\s\up7(K4[FeCN6]溶液))藍(lán)色沉淀Fe2＋eq\o(→,\s\up7(K3[FeCN6]溶液))藍(lán)色沉淀〔即時(shí)訓(xùn)練〕某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe＋2Ag＋=Fe2＋＋2Ag”的試驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3＋，發(fā)覺和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L－1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。①取少量黑色固體，洗滌后，__加硝酸加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀__(填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。②取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明溶液中含有__Fe2＋__。③針對(duì)“溶液呈黃色”，甲認(rèn)為溶液中有Fe3＋，乙認(rèn)為鐵粉過量時(shí)不行能有Fe3＋，乙依據(jù)的原理是__2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋__(用離子方程式表示)。解析：②K3[Fe(CN)6]是檢驗(yàn)Fe2＋的試劑，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀說明溶液中含有Fe2＋。課堂達(dá)標(biāo)驗(yàn)收1．要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋，進(jìn)行如下試驗(yàn)操作時(shí)，最佳依次為(C)①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③解析：在該溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不變紅色，證明無Fe3＋存在，再加入足量氯水，將Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液變?yōu)榧t色。KMnO4溶液呈紫紅色，溶液顏色改變不明顯，所以不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)。2．下列除雜的操作不正確的是(C)A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量鎂充分反應(yīng)后過濾B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過量鐵粉充分反應(yīng)后過濾C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過濾D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反應(yīng)后過濾解析：CuCl2與FeCl3混合溶液中加入NaOH溶液同時(shí)反應(yīng)，CuCl2＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋2NaCl，F(xiàn)eCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl，所以選C。3．通過對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象的視察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對(duì)下列試驗(yàn)事實(shí)的說明正確的是(D)選項(xiàng)操作、現(xiàn)象說明A向KI－淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍(lán)Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn)鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向鹽酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生說明Fe被氧化為Fe3＋D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間，白色物質(zhì)變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析：A項(xiàng)，2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2，I2與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)，A錯(cuò)；B項(xiàng)，紅棕色斑點(diǎn)是Fe2O3，B錯(cuò)；C項(xiàng)，鹽酸與鐵粉反應(yīng)生成Fe2＋，C錯(cuò)；D項(xiàng)，F(xiàn)e(OH)2在空氣中發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，D正確。4．已知A是一種常見金屬，F(xiàn)是一種紅褐色沉淀。試依據(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．__Fe__，C．__FeCl2__，F(xiàn).__Fe(OH)3__，G.__Fe2O3__。(2)檢驗(yàn)D中陽離子的方法__取少量D溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，證明有Fe3＋__。(3)保存C溶液時(shí)要加固體A的緣由是__防止Fe2＋被氧氣氧化__。(4)寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式或化學(xué)方程式。①A→C：__Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑__；②C→D：__2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－__。解析：(1)A是一種常見金屬，F(xiàn)是一種紅褐色沉淀，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，F(xiàn)為Fe(OH)3，A為Fe，F(xiàn)e與氧氣反應(yīng)生成的B為Fe3O4，四氧化三鐵與鹽酸反應(yīng)得到氯化亞鐵與氯化鐵，故Fe與鹽酸反應(yīng)得到的X為氫氣、C為FeCl2，可推知E為Fe(OH)2、D為FeCl3，G為Fe2O3；(2)D為FeCl3，含有的陽離子為Fe3＋，檢驗(yàn)Fe3＋的方法為取少量D溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，證明有Fe3＋；(3)FeCl2易被空氣中的氧氣氧化，保存FeCl2溶液時(shí)加固體Fe，防止Fe2＋被氧化；(4)①A→C反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，②C→D反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。5．依據(jù)下表的數(shù)據(jù)，回答下列問題：北京市醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告單分析項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果單位參考范圍1.鋅(Zn)115.92μmol·L－166～1202.鐵(Fe)6.95mmol·L－17.52～11.823.鈣(Ca)1.68mmol·L－11.55～2.10……(1)該兒童__鐵__元素含量偏低。(2)報(bào)告單中“μmol·L－1”是__濃度__