人教版 (2019)第一节 铁及其化合物学案

这是一份人教版 (2019)第一节 铁及其化合物学案，共8页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，课前小测，学习过程，实验3-2，交流研讨，要点总结等内容，欢迎下载使用。

第3课时 铁盐和亚铁盐
【学习目标】
1.结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径。
2.通过实验学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
3.了解铁盐、亚铁盐的主要性质及其在生产、生活中的应用。
【学习重点】
1.Fe、Fe2＋、Fe3＋性质和转化。
2.Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
【学习难点】
1.Fe、Fe2＋、Fe3＋性质和转化。
2.从化合价角度理解Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径。
【课前小测】
1.填写下列表格：
2.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。
方法二：在如图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2 SO4等试剂制备。
(1)在试管I里加入的试剂是 。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹， 塞紧塞子后的实验步骤是 。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。
【学习过程】
常见的铁盐有 等，常见的亚铁盐有 等。
一、铁盐的检验
1.实验探究(【实验3-2】观察实验，填写下表)
2.Fe2+的检验
先加入KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变红色。
【交流研讨】
①鉴别Fe2+时， (填“能”或“不能”)先加氯水，再加KSCN溶液，原因是 。
②如何证明FeSO4溶液是否变质？
【要点总结】Fe3＋、Fe2＋的检验方法
1.观察法：Fe3＋浅黄色、Fe2＋浅绿色
2.用KSCN溶液和氯水
3.用NaOH溶液
4.含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
eq \x(混合溶液)eq \(――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变 色，说明含有Fe3＋；
eq \x(混合溶液)eq \(――――→,\s\up7(滴加酸性),\s\d5(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液 色褪去，说明含有Fe2＋。
5.铜片法
【例1】某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：
①将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。
②取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支试管中加入KSCN溶液。
请完成下列问题：
(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是 。
(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是 。
(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是 。
(4) (填“能”或“不能”)将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入到同一支试管中进行验证，原因是 。二、Fe2+、Fe3+的性质
(一)Fe3+的氧化性
含有Fe3＋的溶液呈 色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现 。
(1)Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO32－等具有较强 的离子不能大量共存。
(2)Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为 。
【实验3-2】观察实验，填写下表：
还原剂
氧化剂
由实验3-2得知，Fe3+和Fe2+可以相互转化，Fe3+ Fe2+。

(二)Fe2+的氧化性和还原性
含有Fe2＋的溶液呈 色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以 为主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq \\al(－,3)(H＋)等均表现 。
Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式： 。
三、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化——“铁三角”
【交流研讨】
铁元素有三种价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为铁三角：
分析上图，思考下列问题：
③不同价态铁元素之间转化的条件是什么？
④实验室制取FeCl2溶液时为什么要加入少量铁屑？
【要点总结】
1.Fe只有还原性，可以被氧化成＋2或＋3价的铁：
如Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋；2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3；3Fe＋4H2Oeq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2。
2.Fe2＋既有氧化性又有还原性：
如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋；FeO＋COeq \(=====,\s\up7(△))Fe＋CO2。
3.Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价或0价的铁：
如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(△))2Fe＋3CO2，Fe2O3＋2Aleq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3。
【例2】下图是物质间发生化学反应时颜色的变化情况，下列选项中正确的是( )
四、应用
1.判断离子共存
Fe2＋eq \f(因氧化还原,不能大量共存)NOeq \\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq \\al(－,4)(H＋)；
Fe3＋eq \f(因氧化还原,不能大量共存)S2－、I－、SOeq \\al(2－,3)。
2.除杂
【交流研讨】
⑤除去溶液中杂志用什么方法？
⑥为什么在实验室配制FeSO4溶液中常加入少量铁粉？
3.利用覆铜板制作图案
【实验】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。观察实验现象，并展示制作的图案。
(1)在上述实验中，发生了什么化学反应，生成的主要产物是什么?请运用氧化还原反应的规律进行分析，并尝试写出反应的化学方程式。
(2)为使使用后的“腐蚀液”能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀液”?
【当堂检测】
1.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
2.下列物质与铁反应后的生成物，能与KSCN溶液作用生成红色溶液的是( )
A．盐酸B．氯气
C．CuSO4溶液D．稀硫酸
3.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL浓度为1.00ml/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，有气体放出，所得溶液中加入KSCN溶液后无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量此混合物，能得到铁的质量是( )
A．11.2gB．5.6gC．2.8gD．1.4g
4.(2020·瓦房店市高级中学高一期末)在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加
b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a>c，则下列说法正确的是( )
A．最后得到的溶液中一定含有Cu2+ B．残余固体是铜和铁
C．将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生D．最后得到的溶液中可能含有Fe3+
参考答案
【课前小测】
1.①Fe(OH)2②Fe(OH)3③白色絮状沉淀④红褐色沉淀⑤难溶于水⑥难溶于水⑦Fe(OH)2+2H+=Fe2++ 2H2O⑧Fe(OH)3+3H+=Fe3++ 3H2O⑨Fe(OH)2FeO + H2O；无O2条件下，生成FeO；4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3⑩2Fe(OH)3Fe2O3 + 3H2O
白色→灰绿色→红褐色⑪Fe2++ 2OH－== Fe(OH)2↓⑫Fe3++ 3OH－==Fe(OH)3↓
2.方法一：(1) 稀H2SO4、铁屑；(2)煮沸； (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
方法二：(1)稀H2SO4、铁屑；(2)NaOH溶液；
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹；
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管I和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入。
【学习过程】
FeCl3、Fe2(SO4)3； FeCl2、FeSO4
一、铁盐的检验
1.①溶液变为血红色②无明显现象③Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3④Fe3+遇SCN-显红色，可利用此现象检验Fe3+的存在⑤Fe2+和SCN-不反应
2.【交流研讨】
①不能；无法排除铁离子的干扰。
②变质的FeSO4溶液中含有Fe3＋。用洁净的试管取少量(1～2 mL)的样品溶液，向其中滴入KSCN溶液1～2滴，若溶液立即显红色证明含有Fe3＋，即该溶液已变质。
【要点总结】
4.红；紫红
【例1】补铁药没有变质； 补铁药完全变质； 补铁药部分变质
不能 酸性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
二、(一) 黄 ；氧化性
(1)还原性
(2) Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ ①加入铁粉，溶液变浅绿色，再加KSCN溶液，没有明显现象 ②2Fe3+＋Fe=3Fe2＋③溶液变红色④2Fe2＋＋Cl2=2Fe2＋＋2Cl－⑤氧化性：Cl2>Fe3+>
Fe2＋
(二)Fe2+的氧化性和还原性
浅绿；还原性；还原性；2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
三、③由高价态转化低价态需要还原剂，由低价态转为高价态需要氧化剂。
④加入铁屑能防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。
【例2】C
四、2.①加过量铁粉后过滤②加足量氯水或H2O2溶液③加过量铁粉后过滤
⑥防止亚铁离子被氧化，2Fe3+＋Fe=3Fe2＋
3.(1)2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
(2)先加入适量的铁粉与废液中Cu2+反应，回收铜；再向废液中加人氯水等氧化剂，实现FeCl3溶液的再生。
【当堂检测】
1.C 2.B 3.C 4.A
名称
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
①
②
色态
③
④
溶解性
⑤
⑥
与HCl反应
⑦
⑧
热稳定性
⑨
⑩
制备
⑪
⑫
Fe3+
Fe2+
实验操作
实验现象
①
②
离子方程式
③
——
结论
④
⑤
在 FeCl3溶液中加入
现象
反应的化学方程式
结论
铁粉，充分反应
再加入KSCN溶液
①
②
⑤
再加入氯水，振荡
③
④
M
N
P
Q
A
NH3·H2O
Ba(OH)2
铜
石蕊试液
B
Na
BaCl2
FeO
KSCN
C
NaOH
Ba(NO3)2
锌粉
KSCN
D
NaHCO3
MgCl2
Fe
石蕊试液
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
①
FeCl3
FeCl2
②
FeCl2
CuCl2
③