3.1.3不同价态铁的转化课件高一上学期化学人教版

实验原理： 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
课堂学习
不同价态铁的转化
在学习铁单质的时候，我们知道了与单质铁反应的物质氧化性不同，铁对应的氧化产物也 会不同，其中铁与强氧化剂反应会变为+3价，与弱氧化剂反应会变成+2价，那现在我们是 否可以把其中的转化关系补充完整了呢？
Fe3+和Fe2+的离子共存问题： 1. Fe3+和Fe2+均不能和OH-大量共存； 2. Fe3+不能和S2-、I-、SO32-等还原性离子大量共存； 3. Fe2+不能和ClO-、MnO4-等强氧化性离子大量共存； 4. Fe3+不能和SCN-大量共存，其生成的Fe(SCN)3为弱电解质。
课堂巩固
课堂学习
铁的价类二维图
在之前的学习中我们知道，研究一种新 的元素及其化合物，我们一般可以从物 质类别和化合价两个角度理解元素及其 化合物的性质。
例如FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物，均 能和酸反应生成盐和水，Fe(OH)3和 Fe(OH) 3都属于碱，也能够和酸反应生成 盐和水，你能写出它们分别溶于非氧化 性酸的离子方程式吗？
与强氧化性酸反应： Fe + NO3- + 4H+ = Fe3+ + NO↑ + H2O
与酸性高锰酸钾溶液反应： 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
与过氧化氢反应： 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
Fe
强氧化剂： 1.某些非金属单质，如Cl2、O2、Br2； 2.强氧化性酸，如HNO3、浓H2SO4； 3.某些盐，如KMnO4、K2Cr2O7； 4.其它物质，如H2O2。
我们已经学习了不同价态铁的转化，请 根据铁三角中的转化规律，每种转化写 出一个化学方程式或离子方程式。
课堂巩固
下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是
(B)
A. 把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe + 3Cu2+ = 2Fe3+ + 3Cu B. 某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3+：Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 C. FeCl3溶液中加入铜粉：Fe3+ + Cu = Fe2+ + Cu2+ D.若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序， 可用Zn、Cu和AgNO3溶液反应：Zn + 2Ag+ = Zn2+ + 2Ag
Fe
弱氧化剂： 1.非氧化性酸，如HCl、H2SO4； 2.某些盐，如CuSO4、AgNO3； 3.某些非金属单质，如S、I2。
课堂学习
不同价态铁的转化
Fe→Fe3+ Fe2+→Fe3+
Fe2+
弱氧化剂
强氧化剂 弱还原剂 强还原剂 强还原剂
Fe3+
强氧化剂
与氯气、氧气、溴单质反应： 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
不正确的是 ( D )
A.先打开分液漏斗的活塞，再点燃C 处酒精灯
B.本实验中浓盐酸不只体现挥发性 C.利用该装置制备FeCl2的原理可表 示为Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 D.装置D适合处理该实验的所有尾气
课堂巩固
印刷电路板(PCB)是用腐蚀液(FeCl3溶 液)将覆铜板上的部分铜腐蚀而制得， 一种制作PCB并将腐蚀后废液(金属离 子主要含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋)回收再生 的流程如右。
Fe2+
弱氧化剂
强氧化剂 弱还原剂 强还原剂 强还原剂
Fe3+
强氧化剂
Fe
课堂学习
不同价态铁的转化
Fe→Fe2+
Fe2+
弱氧化剂
强氧化剂 弱还原剂 强还原剂 强还原剂
Fe3+
强氧化剂
与非氧化性酸反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 与某些盐反应：Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 与单质硫反应：Fe + S = FeS 与单质碘反应：Fe + I2 = FeI2 与铁盐反应：Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
FeCl2、Fe(SO4)3都属于盐，能和碱反应生 成氢氧化物沉淀，你能写出它们分别和 氢氧化钠、氨水反应的离子方程式吗？
课堂学习
铁的价类二维图
从元素价态的角度分析，Fe3+处于铁元素 的最高价，具有一定的氧化性，Fe单质 处于铁元素的最低价，具有一定的还原 性，Fe2+处于中间价态，则既具有氧化性 也具有还原性。
课堂学习
不同价态铁的转化
Fe3+→Fe2+
Fe2+
弱氧化剂
强氧化剂 弱还原剂 强还原剂 强还原剂
Fe3+
强氧化剂
与铁粉反应：2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 与铜粉反应(腐蚀电路板)：2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ 与碘离子反应(离子共存)：2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 与硫离子反应(离子共存)：2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S↓
课堂巩固
在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1， 现加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁
粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为
A.2∶1
B.1∶2
(C )
C.1∶3
D.1∶4
某研究小组用如图所示装置模拟工 业上生产无水FeCl2的过程,下列说法
课堂学习
不同价态铁的转化
铁三角的利用
如何除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质？
如何除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质？
应加入较弱的还原剂将Fe3+还原为Fe2+， 考虑到不能引入新的杂质，应加入Fe粉， 充分反应后过滤即可。
应加入较强的氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+， 考虑到不能引入新的杂质，应向溶液中 通入Cl2。
与还原性气体反应：
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O
与某些非金属单质反应： 2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2↑
强氧化剂 弱还原剂 强还原剂 强还原剂
Fe3+
强氧化剂
Fe
强还原剂： 1.活泼金属，如Zn、Al； 2.某些气体，如CO、H2； 3.某些非金属单质，如C。
(1)腐蚀池中发生反应的离子方程式是____C_u__+__2_F__e_3+__=__C_u_2_+__+_2__F_e_2_+__。 (2)上述各池中，没有发生化学变化的是____沉__降______池。 (3)置换池中发生反应的离子方程式有________F_e__+_2__F_e_3_+_=__3_F_e_2_+______、 ______F_e__+__C_u_2_+__=_F__e_2_+_+__C_u________。 (4)向再生池中通入Cl2可以使废液再生，离子方程式是__2_F_e_2_+_+__C__l2__=_2__F_e_3_+_+__2_C__l-_； 工业上通常用双氧水代替Cl2，这样做的优点是___避__免___有__毒__气___体__污__染___环__境_____。
把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯 水，观察并记录现象。
实验现象：
实验说明，铁的不同价态之间是可以利
FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉后棕黄色褪去， 用氧化还原相互转化的，同时该实验也 略显浅绿色，滴入KSCN溶液后无明显变化。 可以说明亚铁盐溶液保存时可以加入一
滴入氯水后溶液变红。
些铁粉，可以有效防止被氧化。
Fe
弱还原剂： 1.某些金属单质，如Cu、Ag； 2.某些阴离子，如I-、 S2-； 3.其它物质，如H2S、SO2。
课堂学习
不同价态铁的转化
Fe3+→Fe Fe2+→Fe
Fe2+
弱氧化剂
与某些活泼金属反应： Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe Fe2+ + Zn = Fe + Zn2+
课堂小结
谢谢观看
THANKS
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
课时3 不同价态铁的转化
课堂导入
亚铁盐溶液很容 易被氧化，那我 们是怎么样保存 的呢？
在制备的时候会 隔绝空气，所以 很容易想到充入 氮气密封保存， 但这样的保存方 式不仅耗费成本 较高，且一旦开 封使用就会功亏 一篑。
课堂导入
实验操作： 在盛有2mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉， 振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液， 观察并记录现象。
正误判断
1. FeCl2不能通过化合反应制得。
×
2. 不同价态铁的转化必须通过氧化还原反应实现。
√
3. 不同价态铁的性质可以通过价态进行一定的预测。
√
4. 实验室保存铁盐溶液可以加入少量铜粉以防氧化。
×
课堂巩固
不同价态铁的转化
我们知道，FeCl3溶液可以用来Βιβλιοθήκη Baidu蚀铜质线路板，充分反应后所得腐蚀液中含有哪些物质， 又是否可以通过加入某些试剂进行回收，请同学们思考，并简单设计流程。