高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物备课ppt课件

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1.依据化合价理论，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。3.Fe2＋与Fe3＋的相互转化及鉴别。
核心素养 发展目标
一、铁盐、亚铁盐的性质与检验
二、Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用
铁盐、亚铁盐的性质与检验
常见的铁盐有 、 等，常见的亚铁盐有 、 等。1.与KSCN溶液的反应——Fe3＋的检验
2.实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质(1)从化合价角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质①Fe3＋——能降低到 价或 价，具有 。②
(2)实验探究①实验操作：②实验现象：溶液显 色，试管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液 ，向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变 色。③离子方程式： 、 、 。④实验结论：a.Fe3＋具有氧化性，能被还原剂(如Fe)还原为Fe2＋；b.Fe2＋具有还原性，能被氧化剂(如氯气、过氧化氢等)氧化为Fe3＋。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
3.Fe2＋、Fe3＋的检验及性质总结(1)Fe2＋、Fe3＋的检验
(2)亚铁盐和铁盐的性质
Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
【思考】　(1)实验室中久置的硫酸亚铁溶液会变黄的原因是___________________________________________。(2)请设计实验检验在空气中放置的硫酸亚铁溶液已部分变质：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
的亚铁离子被空气中的氧气氧化为Fe3＋
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＋
混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验(1)Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法①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＋(注意：Cl－等还原性的离子对Fe2＋的检验有干扰)。②向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明含有Fe2＋。(2)Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe3＋，可用KSCN试剂，现象为溶液变红。
1.判断正误(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MCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，则M2＋为Fe2＋(4)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－
2.现欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性，可供选用的试剂有铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、H2O2溶液、锌片。下列叙述不正确的是A.在FeCl2溶液中加入锌片，溶液逐渐由浅绿色变为无色B.向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液变为棕黄色，则Fe2＋具有还原性C.向FeCl2溶液中滴加少量酸化的H2O2溶液，溶液变为棕黄色，并产生 大量无色气体D.向FeCl3溶液中加入足量铁粉，溶液由棕黄色变为浅绿色，则Fe具有 还原性
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。
2.转化关系的应用(1)含Fe2＋、Fe3＋的分离、除杂方法【思考1】　(1)如何除去FeCl2溶液中的少量Fe3＋，写出有关反应的离子方程式。实验室中应该怎样保存亚铁盐溶液？
提示　向FeCl2溶液中加入足量铁粉，充分反应后过滤，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。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)如何除去FeCl3溶液中的少量Fe2＋？
提示　向FeCl3溶液中滴加足量氯水。
(2)与Fe2＋、Fe3＋在水溶液中不能大量共存的离子总结①Fe2＋、Fe3＋与OH－因反应生成沉淀而不能大量共存。
③Fe3＋与SCN－发生反应生成难电离的Fe(SCN)3，不能大量共存。(3)利用覆铜板制作图案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：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：_____________________________________________ 。⑤实验结论： 。
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2(2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋
铜可被FeCl3溶液腐蚀
【思考2】　使用后的腐蚀液中含有哪些物质？如何处理腐蚀液回收得到Cu和FeCl3？
提示　使用后的腐蚀液中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3，可经如下流程回收得到Cu和FeCl3：
(2022·湖南岳阳市教科院高一检测)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Fe粉，过滤D.Cl2(HCl)：通过饱和食盐水洗气后干燥
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，说明原溶液中不含Fe2＋B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含 有Fe2＋C.向某溶液中加入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3＋D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为 红褐色，说明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋
2.(2022·北京清华附中高一期末)下列方程式与所给事实不相符的是A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋B.盐酸除铁锈：Fe2O3＋6H＋ ===2Fe3＋＋ 3H2OC.将H2O2溶液滴加到酸性FeCl2溶液中：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2H2O ＋2Fe3＋D.红热的Fe粉和水蒸气反应生成黑色固体：2Fe＋3H2O(g) Fe2O3 ＋3H2
(1)写出下列物质的化学式：B______；D_____；F________。(2)C为_______，电离方程式：___________________。(3)写出由E转变成F的化学方程式：_______________________________。
3.(2023·南昌高一检测)已知有以下物质相互转化：
KOH===K＋＋OH－
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(4)用KSCN鉴别G溶液的现象：___________；向G溶液中加入A，写出反应的离子方程式：___________________。
题组一　铁盐、亚铁盐的性质1.下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述错误的是A.Fe2＋的水溶液为浅绿色B.Fe3＋的水溶液为棕黄色C.Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性D.Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀
2.已知2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Fe2＋C.剩余固体中一定含CuD.溶液中一定含Cu2＋
3.(2022·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
4.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
D.0.1 ml·L－1 KI溶液中：Ca2＋、Na＋、ClO－、OH－
题组二　Fe3＋ 、Fe2＋的检验与除杂5.下列物质反应后，加入KSCN溶液一定变红的是A.过量的Fe与Cl2反应B.Fe与稀硫酸反应C.FeCl2溶液中通入少量Cl2D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸
6.下列除杂试剂或方法不正确的是
题组三　Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系7.(2023·济南检测)下列反应中有三价铁生成的是①铁丝在空气中生锈　②向FeBr2溶液中通入足量Cl2　③将铁片置于CuCl2溶液中　④Fe(OH)2暴露在空气中　⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水　⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.①②④⑤⑥ D.全部
8.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A.Cl2和水反应的离子方程式为 H2O＋Cl2 Cl－＋HClO＋H＋B.吸收泄漏氯气的离子方程式为 2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋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－
9.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是
10.工业用FeCl3溶液刻蚀电路板的废液中主要含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－，实验室从废液中回收某些物质的流程如下：下列说法正确的是A.还原过程中，溶液中 可能存在的阳离子只 有Fe2＋、Fe3＋B.溶解过程中反应的离子方程式：2Fe＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2↑C.滤液1、滤液2合并后通入过量的Cl2，重新获得FeCl3溶液D.滤渣的成分为Fe和Cu
11.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.1∶3 D.1∶4
12.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。下列说法不正确的是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＋H2D.装置D适合处理该实验的所有尾气
13.(2022·北京师大附中高一质检)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。(1)腐蚀池中发生反应的离子方程式是________________________。
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
(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__________________、________________________。
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(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_______________________。
2Fe2＋＋Cl2===
14.(2022·成都新都区高一月考)混合物的分离提纯在生产、生活中有着重要的意义。已知某工业废水中含有大量的FeSO4，还可能含有较多的Fe3＋、OH－、Ba2＋、Cu2＋以及部分污泥，通过下列实验流程可从该废水中回收FeSO4·7H2O晶体及固体单质。已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋。
(1)不需任何实验就可以确定该工业废水中一定不存在___________(填离子符号)。(2)步骤1采用了______操作。根据步骤2中得到固体混合物可以确定该工业废水中一定存在______(填离子符号)。
(3)通过上述实验流程_______(填“能”或“不能”)确定该工业废水中是否存在Fe3＋。Fe3＋的存在对回收FeSO4·7H2O晶体的纯度_____(填“有”或“无”)影响，理由是_____________________________________。(4)步骤3中加入的试剂X为_______，发生反应的离子方程式为_______________________。
Fe3＋有氧化性，能被过量的Fe还原为Fe2＋
===Fe2＋＋H2↑
15.某同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设：a.只含有FeSO4b.含有FeSO4和Fe2(SO4)3c.只含有Fe2(SO4)3
将化肥固体粉末溶于水得到溶液(记为X)，进行如下实验：
(1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 ml·L－1 NaOH溶液中含有NaOH______ g。
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式表示)______________________________________、______________________________。
2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓
(3)实验ⅱ现象说明假设_____不成立。
为进一步验证假设，某小组同学进行了以下实验：
(4)实验ⅳ中，KMnO4 是该反应的_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(5)通过以上实验，可得到的结论是______________________________________________。
该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3