新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章鐵金屬材料第1節(jié)鐵及其化合物第2課時(shí)鐵鹽和亞鐵鹽學(xué)案新人教版必修第一冊(cè)

第2課時(shí)鐵鹽和亞鐵鹽學(xué)習(xí)目標(biāo)1．結(jié)合試驗(yàn)探究，駕馭Fe、Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化的途徑。2．通過(guò)試驗(yàn)學(xué)會(huì)Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)方法。3．了解鐵鹽、亞鐵鹽的主要性質(zhì)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。核心素養(yǎng)1．通過(guò)對(duì)“Fe、Fe3＋、Fe2＋相互轉(zhuǎn)化”的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化改變觀(guān)念。2．通過(guò)對(duì)“Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)”的學(xué)習(xí)，提升試驗(yàn)探究實(shí)力和創(chuàng)新意識(shí)。3．通過(guò)對(duì)“鐵鹽、亞鐵鹽”的學(xué)習(xí)，培育證據(jù)推理意識(shí)。一、鐵鹽和亞鐵鹽常見(jiàn)的鐵鹽有Fe2(SO4)3、FeCl3等，常見(jiàn)的亞鐵鹽有FeSO4、FeCl2等。1．Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)離子Fe3＋Fe2＋溶液的顏色_棕黃__色_淺綠__色試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象溶液變成_紅色__起先無(wú)明顯現(xiàn)象，滴加新制氯水后溶液變成_紅色__離子方程式Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)32Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3結(jié)論Fe3＋遇SCN－顯_紅色__，可利用此現(xiàn)象檢驗(yàn)Fe3＋的存在Fe2＋和SCN－混合無(wú)明顯現(xiàn)象，加入新制氯水后，F(xiàn)e2＋被氧化成Fe3＋；可用先加_KSCN__溶液再加_新制氯水__的方法檢驗(yàn)Fe2＋的存在2.試驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)(1)從化合價(jià)角度預(yù)料Fe2＋和Fe3＋的性質(zhì)①Fe3＋——降低到_＋2__價(jià)或_0__價(jià)，具有_氧化__性。②Fe2＋—eq\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(上升到＋3價(jià)，具有還原性,降低到0價(jià)，具有氧化性))(2)試驗(yàn)探究試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象加入鐵粉后，溶液由_棕黃__色變?yōu)開(kāi)淺綠__色，試管中有黑色固體，再滴加KSCN溶液，溶液_無(wú)明顯改變__向上層溶液中滴加新制氯水，溶液變成_紅色__離子方程式2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3試驗(yàn)結(jié)論(ⅰ)Fe3＋具有氧化性，能被還原劑(如Fe)還原為Fe2＋(ⅱ)Fe2＋具有還原性，能被氧化劑(如氯氣、過(guò)氧化氫等)氧化為Fe3＋3.亞鐵鹽和鐵鹽性質(zhì)總結(jié)正誤推斷(1)向某溶液中先滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液變紅色，則原溶液中有Fe3＋。(×)(2)向溶液中加入KSCN溶液，溶液變紅色，說(shuō)明溶液中含有Fe3＋，不含F(xiàn)e2＋。(×)(3)向某溶液中滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明無(wú)Fe2＋。(×)(4)向含有Fe2＋的溶液中，滴加幾滴H2O2溶液后溶液變成紅色，說(shuō)明溶液中肯定有SCN－。(√)(5)向MCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液后，酸性KMnO4溶液褪色，則M2＋肯定為Fe2＋。(×)應(yīng)用體驗(yàn)1.在一些茶葉、點(diǎn)心等食品的包裝盒中有一個(gè)小袋，將小袋打開(kāi)，可以看到灰黑色粉末，其中有些已變成棕褐色。將上述粉末溶于稀鹽酸，取上層清液，滴入幾滴氯水，再滴加KSCN溶液，立刻出現(xiàn)紅色。以下結(jié)論不正確的是(D)A．該灰黑色粉末用作抗氧化劑B．該灰黑色粉末不行食用C．小袋中原來(lái)裝有鐵粉D．小袋中原來(lái)裝有氧化鐵2．缺鐵會(huì)使部分花卉葉片發(fā)黃，通常用FeSO4給植物補(bǔ)充鐵元素。但FeSO4受潮后會(huì)變?yōu)镕e2(SO4)3無(wú)法運(yùn)用。下列關(guān)于上述兩種物質(zhì)中所含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的敘述，錯(cuò)誤的是(D)A．Fe2＋的水溶液為淺綠色B．Fe3＋的水溶液為黃色C．Fe3＋具有氧化性，F(xiàn)e2＋既具有氧化性也具有還原性D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，馬上出現(xiàn)紅色沉淀解析：Fe3＋與SCN－反應(yīng)生成的Fe(SCN)3為紅色易溶于水的物質(zhì)，不是沉淀。歸納總結(jié)1.Fe2＋、Fe3＋的鑒別(1)視察顏色：溶液呈淺綠色，含F(xiàn)e2＋；溶液呈棕黃色，含F(xiàn)e3＋。(2)SCN－法：取少量待檢液于試管中，向其中滴加KSCN溶液，變紅的是含F(xiàn)e3＋的溶液，不變紅的是含F(xiàn)e2＋的溶液。(3)堿液法：取少量待檢液于試管中，向其中滴加NaOH溶液(或氨水)，生成紅褐色沉淀的是含F(xiàn)e3＋的溶液，先生成白色絮狀沉淀，后又快速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色的是含F(xiàn)e2＋的溶液。2．混合液中離子檢驗(yàn)(1)Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中檢驗(yàn)Fe2＋的方法①通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去說(shuō)明含有Fe2＋(留意：Cl－等還原性的離子對(duì)Fe2＋的檢驗(yàn)有干擾)。②待測(cè)溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe2＋。(2)Fe2＋和Fe3＋的混合液中檢驗(yàn)Fe3＋，可用KSCN試劑，現(xiàn)象為溶液變紅。二、Fe、Fe2＋、Fe3＋的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用鐵元素不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化須要通過(guò)氧化還原反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，氧化劑、還原劑的強(qiáng)弱不同，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物也不同。1．Fe只具有_還原__性?？杀蝗跹趸瘎?如H＋、S等)和Fe3＋氧化成Fe2＋，被強(qiáng)氧化劑(如Cl2等)氧化成Fe3＋。舉例：Fe＋2H＋=_Fe2＋＋H2↑__；2Fe＋3Cl2_2FeCl3__。2．Fe2＋既有_氧化__性又有_還原__性?？杀粡?qiáng)氧化劑[如Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化為Fe3＋；可被強(qiáng)還原劑(如Al、Zn、CO、C等)還原為Fe。舉例：2Fe2＋＋Cl2=_2Fe3＋＋2Cl－__；FeO＋CO_Fe＋CO2__。3．Fe3＋只具有_氧化__性，可被弱還原劑(如Cu等)和Fe還原為Fe2＋，被強(qiáng)還原劑(如Al、Zn、CO等)還原為Fe。舉例：2Fe3＋＋Fe=_3Fe2＋__；Fe2O3＋3CO_2Fe＋3CO2__。4．試驗(yàn)探究——利用覆銅板制作圖案試驗(yàn)原理利用FeCl3溶液作為“腐蝕液”，將覆銅板上不須要的銅腐蝕試驗(yàn)操作取一小塊覆銅板，用油性筆在覆銅板上畫(huà)上設(shè)計(jì)好的圖案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小燒杯中。過(guò)一段時(shí)間后，取出覆銅板并用水清洗干凈試驗(yàn)現(xiàn)象用油性筆畫(huà)出的圖案處不被腐蝕，洗凈后板上留下設(shè)計(jì)的圖案反應(yīng)方程式2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2(2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋)試驗(yàn)結(jié)論_銅可被FeCl3溶液腐蝕__正誤推斷(1)除去FeCl3溶液中的Fe2＋，通入適量Cl2。(√)(2)除去FeCl2溶液中的Fe3＋，加入適量銅粉。(×)(3)配制FeSO4溶液時(shí)，常加少量鐵絲防止Fe2＋被氧化。(√)應(yīng)用體驗(yàn)1.取某含鐵元素的固體A進(jìn)行如下試驗(yàn)：eq\x(固體A)eq\x(\a\al(棕黃色,溶液B))eq\x(\a\al(淡紅色,溶液C))eq\x(\a\al(深紅色,溶液F))依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列敘述不正確的是(C)A．試劑1是KSCN溶液B．試劑2可以是新制氯水C．溶液B中只有Fe3＋無(wú)Fe2＋D．溶液C到溶液F紅色加深的緣由是溶液中的Fe2＋被氧化劑氧化成Fe3＋，使Fe3＋濃度增大解析：從框圖可知，A和稀鹽酸反應(yīng)生成棕黃色溶液，加入試劑1變成淡紅色溶液C，可以推斷溶液B中含有Fe3＋，加入KSCN溶液生成Fe(SCN)3；加入試劑2得到深紅色溶液F，可知試劑2為強(qiáng)氧化劑，溶液B中含有Fe2＋，加入試劑2(強(qiáng)氧化劑)，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3，所以溶液紅色加深，故C錯(cuò)誤。2．工業(yè)印刷電路板的制作流程如圖所示，其中“蝕刻”所用的就是FeCl3溶液。(1)FeCl3溶液蝕刻印刷銅板的原理是怎樣的？表現(xiàn)了FeCl3的什么性質(zhì)？(2)由FeCl2生成Fe或FeCl3，你能寫(xiě)出其化學(xué)方程式嗎？(3)反應(yīng)后的“蝕刻液”中含有哪些離子？假如要回收得到Cu和FeCl3，須要怎樣設(shè)計(jì)回收方案？(4)如何證明最終的腐蝕液是否還含有Fe3＋？答案：(1)原理：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；表現(xiàn)了FeCl3的氧化性。(2)FeCl2＋Zn=ZnCl2＋Fe,2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。(3)反應(yīng)后的“蝕刻液”中含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋等離子。為從溶液中提取Cu，應(yīng)向溶液中加入過(guò)量鐵粉：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；然后用鹽酸溶解過(guò)量的鐵粉：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；過(guò)濾后，得到Cu，再向?yàn)V液中加入新制氯水即可得到FeCl3：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。(4)用干凈的試管取少量的樣品溶液，向其中滴入KSCN溶液1～2滴，若溶液馬上顯紅色證明含有Fe3＋。1．《新修本草》是我國(guó)古代藥物學(xué)著作之一，其中有關(guān)于“青礬”的描述：“其絳礬原來(lái)綠色，新出窟未見(jiàn)風(fēng)者，正如琉璃……燒之赤色，故名絳礬矣”。據(jù)此推想，“青礬”的主要成分為(B)A．CuSO4·5H2O B．FeSO4·7H2OC．Na2CO3·10H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O2．選擇合適試劑完成甲、乙兩組試驗(yàn)。甲組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列試劑及加入試劑依次能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?B)組別試劑選項(xiàng)甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液KSCN溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液C酸性KMnO4溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液解析：甲組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e3＋的溶液是否含有Fe2＋，F(xiàn)e2＋具有還原性能使酸性高錳酸鉀褪色，可用高錳酸鉀檢驗(yàn)Fe2＋；乙組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e2＋的溶液含F(xiàn)e3＋，F(xiàn)e3＋遇KSCN溶液變紅色，而Fe2＋不能使KSCN溶液變色，所以檢驗(yàn)Fe3＋可用KSCN溶液，故選B。3．(2024·哈爾濱高一檢測(cè))同學(xué)們用如下試驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)分別取肯定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_防止Fe2＋被氧化__。(2)甲同學(xué)取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的試驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和幾滴氯水，溶液變紅，煤油的作用是_隔絕空氣(解除氧氣對(duì)試驗(yàn)的影響)__。(4)丙同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。解析：(1)鐵和氯化鐵反