新课标人教版必修1第三章第一节铁盐和亚铁盐教学ppt课件

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被氧化;②溶液中含有Fe3+,滴加氢氧化钠溶液立即生成 红褐色沉淀,干扰生成“白色沉淀变为灰绿色,最后变 成红褐色”现象的判断;(4)KMnO4溶液呈紫红色, Fe(SCN)3是红色,所以影响观察Fe(SCN)3的红色;KSCN具 有较强的还原性,可以被KMnO4氧 化 , 影响Fe2+的检验。
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(1) FeCl3溶液蚀刻印刷铜板的原理是怎样的? 提示:2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+。 (2) 由FeCl2生成Fe或FeCl3,你能写出其化学方程式吗? 提示:FeCl2+Zn====ZnCl2+Fe,2FeCl2+Cl2====2FeCl3。
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(3)反应后的“蚀刻液”中含有哪些金属离子?如果要 回收得到Cu和FeCl3,需要怎样设计回收方案?
①A→C:
;
②C→D:
。
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【思维建模】解答有关无机物转化关系图的思维流程 如下:
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本题的突破口为: (1) F是一种红褐色沉淀——F为氢氧化铁; (2) B与盐酸反应生成两种盐,且通Cl2可以转化——含有 变价金属,B为Fe3O4。
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【解析】(1)A是一种常见金属, F 是一种红褐色沉淀,由 转化关系可知, F 为Fe(OH)3,A为Fe,Fe与氧气反应生成 的B为Fe3O4,四氧化三铁与盐酸反应得到氯化亚铁与氯 化铁,故Fe与盐酸反应得到的X为氢气、C为FeCl2,可推 知E为Fe(OH)2、D为FeCl3,G为Fe2O3;(2)D为FeCl3,含有 的阳离子为Fe3+,检验Fe3+的方法为取少量D溶液于试管 中 , 滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红色,证明有Fe3+;
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【案例示范】 【典例】( 2 0 1 9 ·济南高一检测)已知A是一种常见金属 , F 是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系,回答下列 问题。
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(1)写出A、C、F、G的化学式:
A.
,C.
,F.
,G.
。
(2)检验D中阳离子的方法
。
(3)保存C溶液时要加固体A的原因是
。
(4)写出下列转化的离子方程式或化学方程式。
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(3)将 Fe2+转化为 Fe3+需要加入 氧化剂, 将 Fe3+ 转化为 Fe2+需要加入 还原剂( 填“氧化剂”或 “还原剂” ) 。
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【素养迁移】 1 . 某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量的测定实验 流程如下:
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下列说法不正确的是 ( ) A.步骤①研磨时需要在研钵中进行 B. 步骤②加入氨水的作用是将Fe2+ 完全沉淀 C. 步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、 称重 D.每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g
化学必修一
第2课时 铁盐和亚铁盐
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新知导入
一、Fe2+和Fe3+的检验
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【巧判断】
(1)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有
FeCl2
()
提示:× 。 Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色。
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(2)检验绿矾晶体(FeSO4·7H2O)是否已氧化变质, 可将 绿矾晶体溶于稀硫酸后滴加KSCN溶液, 再观察溶液是否 变红 ( ) 提示:√ 。如果绿矾变质,会生成Fe3+,滴加KSCN溶液会 变红色。
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【情境· 思考】 化学老师在课堂上演示了一个“血手印”魔术。预先 在手上喷上KSCN溶 液 , 然后印在白纸上晾干。用FeCl3溶 液喷洒白纸,白纸立刻出现红色血手印。
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这个现象与FeCl3的性质有什么关系?有什么用途? 提 示 : 该魔术利用了Fe3+与SCN-结合生成红色Fe(SCN)3, 该现象可用于Fe3+的检验。
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【母题追问】(1)在整个转化关系图中有几个氧化还原 反应? 提示:有7个 , 分别是A→B,A→C,G→A,C→D, D→C,E→F,E→G。 (2)在E转化为F过程中,会观察到怎样的现象? 提 示 : 白色沉淀变为灰绿色,最后变成红褐色。
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【迁移· 应用】 硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁, 为除去杂质, 提纯硫酸亚铁, 应该加入下列物质中的 ( ) A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉
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答案:(1)①没有被氧化 ②溶液变红。加入氯水将Fe2+ 氧化为Fe3+。 (2)完全被氧化 (3) ①部分被氧化 ②不能 ( 4 ) 不 能 , 原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3+的检验 ;KSCN具有还原性,影响Fe2+的检验
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【易错提醒】检验Fe2+和Fe3+时的注意事项 (1) 检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加 KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水 能氧化SCN-)。 (2) Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检 验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)。
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(2) 若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色,滴入KSCN溶液变红,可以 得出什么结论? (3) ①若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液变红,可以 得出什么结论? ②在①的情况下,向其中一支试管中滴加适量的氢氧化钠溶液, 根据现象能证明滤液中含有Fe2+吗?
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(4)能不能将KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一试管中进行 验 证 , 为什么?试进行解释说明。
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【解析】(1)①根据实验现象分析,高锰酸钾褪色说明 有Fe2+;KSCN溶液不变红,说明没有Fe3+;从而确定药品 没有被氧化;②加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+,溶液变 红; ( 2 ) 根据实验现象分析,高锰酸钾不褪色说明没有 Fe2+;KSCN溶液变红,说明有Fe3+;从而确定药品完全被 氧化; ( 3 ) ① 根据实验现象分析,高锰酸钾褪色说明有 Fe2+;KSCN溶液变红,说明有Fe3+;从而确定药品部分
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二、Fe2+与Fe3+的转化 1 . 实验及现象
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2 . 反应的离子方程式 2Fe3++Fe====3Fe2+,Fe3++3。SCN-====Fe(SCN)3, 32.F结e2论++Cl2====2Fe3++2Cl-
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【情境· 思考】 工业印刷电路板的制作流程如图所示,其中“蚀刻”所 用的就是溶液FeCl3。
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提 示 : 反应后的“蚀刻液”中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+等金 属离子。为从溶液中提取Cu,应向溶液中加入过量铁粉 :Fe+Cu2+====Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+;然后用盐酸溶 解过量的铁粉:Fe+2HCl====FeCl2+H2↑;过滤后,得到 Cu,再向滤液中加入新制氯水即可得到FeCl3:2FeCl2 +Cl2====2FeCl3。
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【解析】选C。铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁,将硫 酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜,然后过滤即可提纯硫酸 亚 铁 , 锌、镁、铝都有可能将亚铁离子置换成铁,但会 引入新的杂质锌离子、镁离子、铝离子等。
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知识点二 Fe3+、Fe2+的检验 【重点释疑】 1 . 用KSCN溶液和氯水
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2 . 用NaOH溶液 3 . 含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验
Fe2O3+3CO Fe2O3+2Al
==高高==温温====22FFee++3ACl2OO32。,
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【思考· 讨论】 (1)利用离子间的转化分析,怎样除去FeCl3溶液中含有 的FeCl2杂质? 提 示 : 向混合溶液中加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。
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(2)根据Fe2+的性质分析,实验室中应该怎样保存亚铁盐 溶液? 提 示 : 向亚铁盐溶液中加入铁粉,防止Fe2+被氧化。
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【解析】选B。步骤①是将补血剂磨成细粉,便于溶解, 研磨时需要在研钵中进行,A正 确 ; 步骤②中加入过氧化 氢是将Fe2+氧化为Fe3+,然后用过量氨水将Fe3+完全沉淀 为红褐色氢氧化铁, B 错 误 ; 步骤③是将氢氧化铁沉淀转 化为氧化铁,通过测定氧化铁的质量,计算补血剂中铁 元素的含量,所以操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、
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2.Fe2+既具有氧化性又具有还原性
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如:2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-,Zn+Fe2+====Zn2++Fe, FeO+CO==△== Fe+CO2。
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3.Fe3+具有较强氧化性,可被还原为Fe2+或Fe
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如:2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+,
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【知识拓展】Fe2+的特征检验方法
溶液
产生蓝色沉淀, 说明溶液中含有
Fe2+,3Fe2++2[Fe(CN)6]3-====Fe3[Fe(CN)6]2↓。
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【思考· 讨论】 如何证明含有Fe3+的溶液中是否含有Fe2+? 提 示 : 由于溶液中含有Fe3+,利用NaOH溶液或KSCN溶液都 无法证明溶液中是否含有Fe2+;可以利用Fe2+的还原性, 向溶液中加入酸性KMnO4溶 液 , 溶液紫红色褪去 ,证明溶 液中含有Fe2+。
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(3)FeCl2易被空气中的氧气氧化,保存FeCl2溶液时加固 体Fe,防止Fe2+被氧化;(4)①A→C反应的离子方程式为 Fe+2H+====Fe2++H2↑,②C→D反应的离子方程式为 2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-。
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答案:(1)Fe FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3 (2)取少量D溶液于试管中, 滴加几滴KSCN溶液, 若溶液 变红色, 证明有Fe3+ (3)防止Fe2+被氧气氧化 (4)① Fe+2H+====Fe2++H2↑ ②2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-
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【补偿训练】
硫酸亚铁缓释片可以补铁、防治贫血,但存放不当
很容易变质,药片中的Fe2+被氧化生成Fe3+。若将药片配
成溶液,需使用刚刚煮沸过又冷却的蒸馏水,原因是
。实验室检验Fe3+,除了可以用
碱外, 常用的试剂是( 填化学式)
,若
, 则证明有Fe3+。
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【解析】硫酸亚铁缓释片溶于水时, 药片中的Fe2+易被 水中溶解的O2氧化为Fe3+,因此将药片配成溶液时, 应预 先将蒸馏水煮沸, 以除去水中溶解的O2;检验Fe3+,还可 以用KSCN溶液,Fe3+与SCN-发生反应使溶液变成红色。 答案: 防止水中溶解的氧气氧化Fe2+ KSCN 溶液变成 红色
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【课堂回眸】
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【核心整合】 1 . 铁元素的二维价态图
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2 . 实例分析 (1)铁元素的二维价态图中转化①的化学方程式: 过4F程e(的OH现)2象+O是2+2H白2O色==絮=状=4沉Fe淀(O迅H)3,速溶变液成中灰发绿生色该转,最化后 变为红褐色沉淀 。
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(2)Fe(OH)3受热易分解,写出转化②的化学方程式: 2Fe(OH)=3=△== Fe2O3+3H2O。
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【案例示范】 【典例】某同学为了检验家中的一瓶补铁药(主要成分 为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2+能被酸性 高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,并结合已学 的知识设计了如下实验:
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将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两 支试管中,在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液,在另 一支试管中滴入KSCN溶液。请你填出该同学实验中出 现以下现象时应得出的结论: (1)①若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色,滴入KSCN溶液 后不变红,可以得出什么结论? ②在①所得溶液中再滴加氯水,会观察到什么现象?
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知识点一 Fe2+、Fe3+、Fe的相互转化——“铁三角” 【重点释疑】
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1.Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化为Fe2+、Fe3+
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2如F:eF+e+3CSl=2=点△==燃F2eFSe,FCe+l32,3FFee3++=4=H=2=O3(Fge)2+高,F温e+FCeu3O2+4=+=4H=2=。Cu+Fe2+;
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【迁移· 应用】 要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验 操作时, 最佳顺序为 ( ) 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.③② C.③① D.①②③
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【解析】选C。在该溶液中先加入少量NH4SCN溶 液 , 溶液 不 变 红 色 , 证明无Fe3+存 在 , 再加入足量氯水,将Fe2+氧化 成Fe3+,溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色,溶液颜色 变化不明显,所以不能用酸性KMnO4溶液检验。