第三章 第一节 第二课时　铁盐和亚铁盐-2025年高中化学必修第一册同步课件

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第2课时　铁盐和亚铁盐【课程目标】　1.依据化合价，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。2．通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法，培养证据推理意识，提升实验探究能力与创新意识。内容索引01.夯基提能02.素养落实03.课时作业（十九）知识点一　铁盐、亚铁盐的性质与检验知识点二　铁盐和亚铁盐的性质题型一 检验Fe2＋、Fe3＋的方法拓展题型二 Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用01.夯基提能知识点一　铁盐、亚铁盐的性质与检验1．铁盐和亚铁盐常见的铁盐有FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等；常见的亚铁盐有FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等。2．【教材实验3－2】Fe3＋的检验Fe3＋的检验：向待检溶液中滴加__________并振荡，溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋。发生反应的离子方程式：Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3。　红色可溶性物质，不是沉淀浅绿棕黄红KSCN溶液【师说·助学】　向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液并振荡，溶液变红色，请写出发生反应的化学方程式。提示：FeCl3＋3KSCN⇌Fe(SCN)3＋3KCl3．Fe2＋、Fe3＋的性质探究【预测性质】Fe2＋：能升高到＋3价，具有________；又能降低到0价，具有________。Fe3＋：能降低到＋2价或0价，具有________。还原性氧化性　氧化性【实验验证】教材实验3－32Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3结论：Fe3＋和Fe2＋在一定条件下是可以相互转化的。【即学即练】1．正误判断，错误的说明原因。(1)向某溶液中先滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液中有Fe3＋：___________________________________________。(2)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，出现红色沉淀：________________________________________________________。(3)向含有Fe2＋的溶液中，滴加几滴H2O2溶液后溶液变成红色，说明溶液中一定有SCN－：______________________。错误。若原溶液只含有Fe2＋，最终也会变红色。错误。不是“红色沉淀”，是“红色溶液”。正确。2．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NaOH溶液外，常用的试剂是________(填化学式)溶液，若____________________，则证明有Fe3＋。防止水中溶解的氧气氧化Fe2＋KSCN溶液变成红色解析：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。知识点二　铁盐和亚铁盐的性质状元随笔　铁盐与亚铁盐之间的转化[交流研讨]　探究下列溶液中发生反应的方程式。(1)将少量Zn加入到FeCl3溶液中，充分振荡，再滴加KSCN溶液，溶液为红色。(2)将足量Zn加入到FeCl3溶液中，充分振荡，再滴加KSCN溶液，溶液为无色。提示：(1)2Fe3＋＋Zn===2Fe2＋＋Zn2＋、FeCl3＋3KSCN⇌Fe(SCN)3＋3KCl。(2)2Fe3＋＋Zn===2Fe2＋＋Zn2＋、Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋。【即学即练】1．已知下述三个实验均能发生化学反应。下列判断正确的是(　　)A．实验①中铁钉只作还原剂B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性C．实验③中发生的是置换反应D．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋答案：A解析：实验①中铁钉作还原剂，氧化性Cu2＋＞Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性，实验③中反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，不是置换反应，分析可知，氧化性Fe3＋＞Cu2＋，综上可知氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，故A正确，B、C、D错误。2．[2024·山东莱西高一期末]向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是(　　)A．只有Fe2＋和Cu2＋B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋D．只有Fe2＋答案：C解析：混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后，仍有红色固体铜存在，溶液中一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋，可能有Cu2＋。A．Cl2和水反应的离子方程式为H2O＋Cl2⇌H＋＋HClO＋Cl－B．吸收泄漏氯气的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－C．铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2D．铁屑耗尽时溶液中可能大量存在：Fe2＋、Fe3＋、ClO－、Cl－3．自来水厂利用铁屑及FeCl2溶液处理泄漏的Cl2，下列有关说法不正确的是(　　)答案：D解析：Cl2和水反应生成HCl和HClO，离子方程式为H2O＋Cl2⇌H＋＋HClO＋Cl－，A正确；Fe2＋具有较强的还原性，可以和强氧化性的氯气反应生成Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，B正确；铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2，生成的FeCl2可以继续吸收氯气，C正确；Fe2＋具有较强的还原性，会与强氧化性的ClO－反应，二者不能大量共存，D错误。02.素养落实题型一 检验Fe2＋、Fe3＋的方法拓展【师说·助学1】　棕黄浅绿红褐　白色灰绿红褐红不变红红【归纳总结】　(1)检验溶液中Fe3＋的化学方法(2)检验溶液中Fe2＋的化学方法①加KSCN溶液及氧化剂 ③加NaOH溶液现象：产生白色絮状沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。[交流研讨]　(1)实验室中久置的FeSO4溶液会变黄，探究其原因。请找出一种在保存过程中能防止FeSO4溶液变黄的方法。不能引入杂质(2)请设计实验验证在空气中放置的FeSO4溶液已部分变质。提示：(1)溶液中的亚铁离子被空气中的氧气氧化为Fe3＋；在新配制的硫酸亚铁溶液中加入适量铁屑。(2)取装有溶液的两支试管，一支试管中滴加KSCN溶液，溶液变红，证明溶液中有Fe3＋；另一支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，证明溶液中有Fe2＋。 【变式演练】1．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是(　　)A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋B．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋C．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋答案：D2．[2024·北京昌平高一期末]选择合适的试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　)答案：B 题型二 Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用1.Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系铁元素不同价态之间的转化需要通过氧化还原反应来实现，氧化剂、还原剂的强弱不同，转化产物也不同。Fe2＋＋H2↑2FeCl32Fe3＋＋2Cl－4Fe(OH)3 Fe＋CO22Fe＋3CO23Fe2＋2.转化关系的应用(1)含Fe2＋、Fe3＋的分离、除杂方法【师说·助学2】　①如何除去FeCl2溶液中的少量Fe3＋？为防止亚铁盐被氧化，实验室中应该怎样保存亚铁盐溶液？②如何除去FeCl3溶液中的少量Fe2＋？提示：①向FeCl2溶液中加入足量铁粉，充分振荡后过滤；实验室保存亚铁盐溶液时向亚铁盐溶液中加入少量铁屑。②向FeCl3溶液中滴加适量氯水。 (3)教材探究——利用覆铜板制作图案以绝缘板为基材，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料①实验原理：利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。②实验操作(如图)：取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。③实验现象：用油性笔画出的图案处不被腐蚀，洗净后板上留下设计的图案。④反应方程式：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2(2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋)。说明氧化性：Fe3＋>Cu2＋⑤实验结论：铜可被FeCl3溶液腐蚀。【师说·助学3】　使用后的上述“腐蚀液”中含有哪些物质？如何处理“腐蚀液”回收得到Cu和FeCl3？请模仿下图完成回收流程图。提示：“腐蚀液”中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3；可经如下流程回收得到Cu和FeCl3。【变式演练】3．[2024·山东肥城高一期末]部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)A．可将e加入浓碱液中产生红褐色沉淀B．b既可被氧化，也可被还原C．e溶液中K＋、Cl－、SCN－可以大量共存D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系答案：C 4．下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法正确的是(　　)A．Fe(OH)3[Fe(OH)2]：灼烧B．FeCl2溶液(FeCl3)：通入适量Cl2C．FeCl3溶液(CuCl2)：加入足量的铁粉，过滤D．Cl2(HCl)：通过饱和食盐水洗气后干燥答案：D解析：Fe(OH)3、Fe(OH)2混合物在空气中灼烧得到Fe2O3，故A错误；通入适量Cl2，氯化亚铁被氧化为氯化铁，需要的物质被反应了，故B错误；加入足量的铁粉，氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁，故C错误；Cl2难溶于饱和食盐水，HCl极易溶于水，可以被饱和食盐水吸收，故D正确。5．[2024·海南三亚高一期末]实验室有FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液，其中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1。(1)现加入适量铁粉，请写出溶液中可能发生的离子反应：__________________________________________________________。(2)当向混合液中加入铁粉时，首先与铁发生反应的离子是________。(3)加入适量铁粉后，最后溶液中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋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Fe2＋的物质的量之比为________。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋Fe3＋　1∶1解析：(1)把Fe加入FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合液中，可能发生的反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(2)由于2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，氧化性Fe3＋＞Cu2＋。(3)Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量之比由3∶2∶1变为1∶2∶4，显然Fe3＋有剩余，Cu2＋不参加反应。若Fe3＋的物质的量由3 mol变为1 mol，据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知参加反应的铁为1 mol，所以参加反应的铁粉与原溶液中的Fe2＋的物质的量之比为1∶1。03.课时作业（十九）【基础练|学考测评】题组一　铁盐、亚铁盐的性质1．(3分)苹果汁是人们喜爱的饮料，此饮料中含有Fe2＋，在空气中易转变为Fe3＋。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C具有(　　)A．还原性 B．氧化性 C．碱性 D．酸性答案：A解析：饮料中的Fe2＋在空气中易被氧化为Fe3＋，加入维生素C，可有效防止这种现象的发生，则说明维生素C具有还原性。2．(3分)刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。根据该反应判断下列说法不正确的是(　　)A．铜是还原剂 B．Fe3＋具有氧化性C．该反应是置换反应 D．该反应属于离子反应答案：C解析：该反应中铜元素化合价升高，被氧化，为还原剂，A正确；铁元素化合价降低，被还原，Fe3＋为氧化剂，B正确；生成物中没有单质，不是置换反应，C错误；该反应为离子反应，D正确。3．(3分)[2024·青岛高一期末]下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(　　)A．把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3CuB．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3C．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答案：B题组二　Fe3＋、Fe2＋的检验与除杂4．(3分)[2024·安徽建德高一检测]硫酸亚铁易被氧化而变质。为检验某补血剂中硫酸亚铁是否变质，可向该补血剂配成的溶液中加入(　　)A．硝酸和硝酸银溶液 B．盐酸酸化的BaCl2溶液C．KSCN溶液 D．硝酸酸化的Ba(NO3)2答案：C 5．(3分)[2024·河北河间高一期中]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答案：C解析：用NH4SCN溶液可以检验溶液中是否含有Fe3＋，故先向溶液中加入NH4SCN溶液，溶液不变红色，说明溶液中不含有Fe3＋；然后加入足量氯水，溶液呈红色，说明溶液中含Fe2＋，Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，KMnO4溶液本身有颜色，同时KMnO4会将NH4SCN氧化，影响实验，因此不选用KMnO4溶液，故最佳顺序为③①。6．(3分)下列除杂试剂或方法不正确的是(　　)答案：D题组三　Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系7．(3分)[2024·浙江嘉善高一期中]在FeCl3和CuCl2混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后，溶液中的金属离子是(　　)A．Fe2＋ B．Fe3＋和Fe2＋ C．Cu2＋和Fe2＋ D．Cu2＋答案：A解析：在混合液中发生如下反应，①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、②Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋。当铁过量时，Fe3＋和Cu2＋均完全反应，再由上述方程式可知，充分反应后溶液中只含Fe2＋一种金属离子。8．(3分)如图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据。根据上表的数据，回答下列问题。(1)该儿童________元素含量偏低。(2)缺铁性贫血患者应补充Fe2＋。一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分，将硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，推测糖衣的作用是_______________________________。铁防止Fe2＋被氧化解析：(1)从检测结果与参考范围看，该儿童铁元素的含量比参考范围略低。(2)糖衣可以防止硫酸亚铁与空气接触，起到防止Fe2＋被氧化的作用。【综合练|选考通关】9．(3分)[2024·山东乳山高一联考]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：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－D．氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋答案：B解析：向FeCl3溶液中加入过量铁粉，铁与Fe3＋反应生成Fe2＋，溶液由黄色变为浅绿色，A正确；先加氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，再加KSCN溶液，溶液变红，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。A．向b点溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成B．a点溶液中存在的金属阳离子有Fe2＋和Cu2＋C．原混合溶液中c(Fe3＋)∶c(Cu2＋)＝2∶1D．若不考虑溶液体积变化，c点溶液中c(Cl－)＝8.0 mol·L－I10．(3分)[2024·浙江嵊州高一期末]向100 mL FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，其固体质量的变化如图所示，下列说法错误的是(　　)答案：A解析：氧化性Fe3＋>Cu2＋，则依次发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，0～a段发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以加入0.1 mol Fe时固体质量不增加；a点氯化铁完全反应；a～b段发生反应为Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，所以加入0.1 mol Fe置换出0.1 mol Cu，固体增加6.4 g，到b点氯化铜完全反应，据此解答。b点CuCl2完全反应，向b点溶液中滴加NaOH溶液，不会生成蓝色沉淀，故A错误；0～a段发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，则a点溶液中存在的阳离子有Fe2＋和Cu2＋，故B正确；0～a段和a～b段均消耗0.1 mol Fe，结合反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu可知，n(Fe3＋)＝0.2 mol，n(Cu2＋)＝0.1 mol，则c(Fe3＋)∶c(Cu2＋)＝2∶1，故C正确；根据电荷守恒可知，n(Cl－)＝3n(Fe3＋)＋2n(Cu2＋)＝0.2 mol×3＋0.1 mol×2＝0.8 mol，溶液体积为0.1 L，则c(Cl)＝8.0 mol·L－1，故D正确。故选A。11．(15分)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＋)回收再生的流程如下。(1)腐蚀池中发生反应的离子方程式是_____________________。(2)上述各池中，没有发生化学变化的是______池。(3)置换池中发生反应的离子方程式有______________________、__________________。(4)向再生池中通入Cl2可以使废液再生，离子方程式是__________________________；工业上通常用双氧水代替Cl2，这样做的优点是________________________________。Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋沉降Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－避免有毒气体污染环境 [提出猜想](1)小组同学经过讨论后，认为H2O2溶液可以与FeSO4溶液反应，请从化合价的角度加以解释：_____________________________________________________________________________________________ H2O2中氧元素为－1价，在反应中可以降为－2 价，作氧化剂，FeSO4中铁元素为＋2价，在反应中可以升为＋3价，作还原剂解析：H2O2中氧元素为－1价，在反应中可以降为－2价，作氧化剂，FeSO4中铁元素为＋2价，在反应中可以升为＋3价，作还原剂，因此H2O2溶液可以与FeSO4溶液反应；[设计实验](2)实验Ⅰ：在试管中加入FeSO4溶液和H2O2溶液，再加入KSCN溶液，发现溶液________，小组同学认为Fe2＋和H2O2溶液反应生成了Fe3＋。变红解析：在试管中加入FeSO4溶液和H2O2溶液，反应生成Fe3＋，再加入KSCN溶液，发现溶液变红；(3)甲同学注意到盛放FeSO4溶液的试剂瓶中有空气，因此不同意该结论，他的理由是__________________________________________。空气中的氧气具有较强的氧化性，会将Fe2＋氧化为Fe3＋解析：盛放FeSO4溶液的试剂瓶中有空气，空气中的氧气具有较强的氧化性，会将亚铁离子氧化为铁离子；重新设计实验。实验Ⅱ：在试管中加入FeSO4溶液，然后加入KSCN溶液，发现溶液无明显变化，再加入H2O2溶液，发现溶液变红。[获得结论](4)H2O2________(填“能”或“不能”)氧化Fe2＋。能解析：通过实验Ⅱ，在试管中加入FeSO4溶液，然后加入KSCN溶液，发现溶液无明显变化，说明Fe2＋未被氧化，再加入H2O2溶液，发现溶液变红，说明生成了铁离子，则可以知道过氧化氢能氧化Fe2＋； BaCl2溶液白色沉淀