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    新教材人教版化学必修一学案:第3章 第1节 基础课时15 铁盐和亚铁盐
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    高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物学案设计

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    这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物学案设计,共7页。


    铁盐和亚铁盐的检验与转化
    1.Fe3+和Fe2+的检验
    向含有Fe3+的盐溶液中加入KSCN溶液,现象是溶液变红色;向含Fe2+的盐溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红色。利用KSCN溶液可以检验Fe3+的存在。
    2.Fe3+和Fe2+的相互转化
    3.用覆盖铜板制作印刷电路板原理
    将覆盖铜板放入FeCl3溶液中,其反应的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
    4.方法导引——基于类别和元素价态的视角
    (1)
    (2)FeSO4的获得途径
    ①基于类别设计:可以由Fe与稀硫酸反应获得,也可以由Fe与盐的置换反应获得。
    ②基于元素价态设计:Fe与+3价的铁盐反应得到+2价铁。
    (正确的打“√”,错误的打“×”)
    (1)FeCl2与FeCl3溶液可以用NaOH溶液或KSCN溶液鉴别。( )
    (2)检验溶液中的Fe2+可以先加氯水再加KSCN溶液,观察溶液是否变红。( )
    (3)金属阳离子只有氧化性。( )
    (4)向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液,会产生红色的沉淀。( )
    (5)FeCl3与Cu的反应为置换反应。( )
    [答案] (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
    ①具有磁性的黑色固体 a.铁单质
    ②用于治疗缺铁性贫血b.三氧化二铁
    ③涂料中的红色颜料 c.四氧化三铁
    ④用于保存亚铁盐溶液d.氢氧化亚铁
    ⑤在空气中很不稳定 e.亚铁盐
    ⑥遇KSCN溶液变色 f.铁盐
    [答案] ①—c ②—e ③—b ④—a ⑤—d ⑥—f
    向某未知酸性溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,但放置一段时间后,溶液慢慢变红色。可以说明什么?写出有关离子方程式。
    [提示] 可以说明溶液中含有Fe2+。4Fe2++4H++O2===4Fe3++2H2O。
    1.某溶液中加KSCN溶液,颜色无变化,再加氯水溶液变红,说明什么?发生的反应是什么?
    [答案] 说明原溶液中无Fe3+,有Fe2+,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
    2.某溶液中加KSCN溶液,溶液变红,然后加足量Fe粉,红色又褪去,说明什么?写出反应的离子方程式。
    [答案] 原溶液中有Fe3+,2Fe3++Fe===3Fe2+。
    3.如何通过实验证明Fe3O4中含有+2价铁?
    [答案] 取Fe3O4少许于试管中,加入稀H2SO4溶解,再向其中加入几滴酸性KMnO4溶液,若紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe2+。
    1.Fe2+、Fe3+的检验
    (1)直接观察颜色

    (2)利用氢氧化物沉淀的颜色

    (3)利用显色反应

    (4)利用Fe2+的还原性
    注意:(1)同时含有Fe2+和Fe3+的溶液
    Fe2+对检验Fe3+无干扰,可以滴加KSCN溶液检验Fe3+;Fe3+对检验Fe2+有干扰,不能采用加KSCN溶液检验Fe2+,通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去说明含有Fe2+。
    (2)检验铁的氧化物中是否有+2价铁时,正确的思路为少量固体eq \(――――――→,\s\up10(稀硫酸溶解),\s\d10(a))溶液eq \(――――――――→,\s\up10(酸性KMnO4溶液),\s\d10(b))紫红色褪去。
    ①步骤a中不能选用盐酸,原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。
    ②步骤a中不能选用稀硝酸,原因是稀硝酸可以将Fe2+氧化为Fe3+。
    2.Fe2+与Fe3+的相互转化
    (1)Fe2+―→Fe3+
    氧化剂(较强):①Cl2、Br2;②O2(H+);③H2O2;④HNO3;⑤MnOeq \\al(-,4);⑥ClO-等。
    (2)Fe3+―→Fe2+
    还原剂:①Fe;②Cu;③Al(适量);④Zn(适量)。
    1.下列离子的检验方法合理的是( )
    A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+
    B.向某溶液中通入Cl2,然后加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明原溶液中含有Fe2+
    C.向某溶液中加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
    D.向某溶液中加入NaOH溶液生成白色沉淀,又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe3+,不含有Mg2+
    C [向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈红色,证明存在Fe3+,不能证明没有Fe2+,故A项错误;若原溶液中不含Fe2+,含有Fe3+,通入Cl2,加入KSCN溶液,溶液也变为红色,故B项错误;加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+,故C项正确;若存在Mg2+,生成的氢氧化镁为白色沉淀,氢氧化铁沉淀的红褐色可掩盖氢氧化镁沉淀的白色,故D项错误。]
    2.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是( )
    A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+
    B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+
    C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出
    D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出
    B [FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2,还可能有过量的FeCl3溶液,加入铁粉充分反应后,A项中若无固体剩余,说明原溶液中含有Fe3+,反应后不一定还含有Fe3+;B项中不管固体是铁粉还是铜粉,溶液中一定含有Fe2+;C项中若溶液中有Cu2+,可以有部分铜固体析出;D项中若溶液中有Fe2+,不一定有Cu析出。]
    3.某化学小组为验证Fe3+与Fe2+能够相互转化,进行如下实验。
    下列分析不合理的是( )
    A.解释现象ⅰ的反应:2Fe3++Fe===3Fe2+
    B.实验②与③可以调换顺序
    C.溶液变红涉及反应:Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+
    D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
    B [向FeCl3溶液中加入过量铁粉,铁与Fe3+反应生成Fe2+,溶液由棕黄色变为浅绿色,A正确;先加氯水,再加KSCN溶液,溶液变红,不能排除Fe3+的影响,故无法检验Fe2+,B错误;滴入氯水后,Fe2+被氧化为Fe3+,C正确;由反应方程式可知,氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+,D正确。]
    4.某工程师为了从腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用如图所示方案:
    (1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
    ①________,②________,③________,
    ④________,⑤________。
    (2)请写出相关反应的化学方程式:________________________________;
    ______________________________________________________________;
    ______________________________________________________________;
    ______________________________________________________________。
    [解析] 从腐蚀废液中回收Cu的流程如图所示:
    [答案] (1)①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl ⑤Cl2
    (2)CuCl2+Fe===FeCl2+Cu 2FeCl3+Fe===3FeCl2 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 2FeCl2+Cl2===2FeCl3
    1.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。用某溶液喷洒白纸,白纸立刻出现红色手印,该溶液不可能是( )
    A.FeSO4溶液
    B.Fe2(SO4)3溶液
    C.FeCl2与FeCl3的混合液
    D.FeCl3溶液
    A [Fe3+与SCN-结合生成红色的Fe(SCN)3。]
    2.(双选)下列反应中,Fe3+表现出氧化性的是( )
    A.FeCl3溶液使淀粉碘化钾试纸变蓝
    B.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
    C.向FeCl3溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀
    D.向FeCl3溶液中加入少量铁粉,铁粉消失
    [答案] AD
    3.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是( )
    A.该溶液中一定含有SCN-
    B.氧化性:Fe3+>Cl2
    C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质
    D.Fe2+被氧化为Fe3+
    B [溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,故氧化性:Fe3+4.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
    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,并且会引入新的杂质锌离子、镁离子或铝离子等。]
    5.(素养题)人体内的血红蛋白是含铁的化合物,它具有固定氧和输送氧的功能。人体若缺铁,血红蛋白含量会减少,易患缺铁性贫血。此时,可服含硫酸亚铁的药物或多食用含铁丰富的食物。
    (1)血红蛋白中的铁的价态主要为________价,理由是_________________
    ________________________________________________________________。
    (2)血红蛋白中铁若被亚硝酸盐氧化而出现人体中毒,可服用维生素C而解毒,其原理是_________________________________________________________
    ________________________________________________________________。
    [答案] (1)+2价 +2价铁能与O2结合,把O2运输到各组织需要的部位
    (2)亚硝酸盐使血红蛋白中的+2价铁变为+3价铁,不能结合氧而中毒,维生素C有还原性,可以将+3价铁再还原为+2价铁而解毒学 习 任 务
    1.通过实验探究铁盐和亚铁盐的化学性质,并能用化学方程式或离子方程式正确表示。培养学生“科学探究与证据推理”的核心素养。
    2.通过实验探究“Fe2+、Fe3+”的检验方法,培养学生“科学探究与模型认知”的核心素养。
    实验
    操作
    实验现象
    加适量铁粉振荡后,溶液变成浅绿色,再加KSCN溶液颜色不变,再滴加氯水后,溶液变成红色
    离子方程式
    2Fe3++Fe===3Fe2+、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
    结论
    Fe3+遇到较强的还原剂时,会被还原成Fe2+,Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3+
    Fe2+、Fe3+的检验与性质及转化
    实验操作
    对应现象
    ①向FeCl3溶液中加入过量铁粉
    ②滴加KSCN溶液
    ③再滴加几滴氯水
    ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色
    ⅱ.溶液无明显变化
    ⅲ.溶液变红
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