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第一节铁及其化合物第2课时铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.了解Fe(OH)3、Fe(OH)2的性质。2.了解Fe2+、Fe3+重要的化学性质及相互转化的方法。3.了解铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐在生产、生活中的应用。[自学新教材]阅读教材,回答下列问题:1.如图所示,在两支试管里分别加入少量的FeCl3溶液和新制FeSO4溶液,然后各滴入NaOH溶液,观察并记录现象。(1)FeCl3溶液呈色,向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,现象为,反应的离子方程式为_________________________。黄产生红褐色沉淀Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(2)FeSO4溶液呈色,向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,立即,离子方程式为________________________,然后生成的白色沉淀迅速变成色,过一段时间后,最终变成了红褐色。变成红褐色的原因是________________________________________________________,化学方程式为_________________________________。(3)将甲、乙两试管中的固体分别取出放入烧杯中,分别加入足量的稀盐酸,观察到的现象均为固体,烧杯中得到___色溶液,离子方程式为____________________________。浅绿生成白色沉淀Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓灰绿白色的Fe(OH)2被空气中的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3溶解黄Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O2.如图是某同学用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2白色沉淀的方案。(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。(2)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长胶头滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液(如图)。这样操作的理由是_____________________________________。煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化[落实新知能]1.铁的氢氧化物的制备和性质Fe(OH)2Fe(OH)3制备Fe2++2OH-===Fe(OH)2Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓白色絮状沉淀红褐色沉淀还原性在空气中迅速被O2氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3不稳定Fe(OH)2===FeO+H2O加热易分解2Fe(OH)3=====△Fe2O3+3H2O性质跟酸反应Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O2.制备Fe(OH)2的注意事项(1)Fe2+必须是新制的,并放入Fe粉,以防Fe2+被氧化成Fe3+。(2)除去溶液中溶解的O2,其方法是加热煮沸NaOH溶液。(3)长胶头滴管末端插入试管内溶液的液面以下。(4)在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。(5)在容器内充满H2等气体,保证无O2环境。[演练新学考]1.下列实验只能制备氢氧化铁沉淀的是()A.将氧化铁和水直接加热B.将水蒸气通过炽热铁粉C.氧化铁先用盐酸溶解再加烧碱溶液D.饱和氯化铁溶液逐滴滴入沸水中解析:A项,氧化铁不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铁;B项,水蒸气能与炽热铁粉反应生成四氧化三铁和氢气;C项,氧化铁先用盐酸溶解生成氯化铁和水,再加烧碱溶液得到氢氧化铁沉淀;D项,饱和的氯化铁溶液逐滴滴入沸水中,可制备氢氧化铁胶体。答案:C2.在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。在试管Ⅰ里加入稀H2SO4和铁屑,在试管Ⅱ里加入NaOH溶液,打开止水夹,塞紧塞子,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_______________(填操作步骤),这样一段时间后试管Ⅱ中制得的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是__________________________________________________。解析:在题图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2。在试管Ⅰ里加入稀H2SO4和铁屑,Fe与稀硫酸反应产生氢气和FeSO4,反应产生的氢气通过导管进入试管Ⅱ里,将NaOH溶液及溶液上部空间的空气排出,使NaOH溶液周围充满了氢气,当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹,试管Ⅰ中反应产生的氢气使Ⅰ中气体压强增大,将FeSO4溶液压入试管Ⅱ中,发生反应:FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4,由于试管Ⅰ和试管Ⅱ整个装置中都充满了H2,且外界空气不容易进入装置内,所以制得的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色。答案:夹紧止水夹试管Ⅰ和试管Ⅱ充满了H2,且外界空气不容易进入[自学新教材]阅读教材,回答下列问题:1.在试管甲和试管乙中分别加入少量FeCl2溶液和FeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液,观察现象。试管甲中,试管乙中。然后向试管甲中加入氯水,发现溶液。无明显现象溶液显红色显红色2.在盛有少量FeCl3溶液的丙试管中,滴入几滴KSCN溶液,观察现象,再加入少量Fe粉,充分振荡后,观察现象。取上层清液,加入几滴双氧水,观察现象。加入试剂现象离子方程式KSCN溶液溶液显红色Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3铁粉____________________________双氧水溶液呈____红色褪去2Fe3++Fe===3Fe2+红色2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O[落实新知能]1.Fe3+的检验方法2.Fe2+的检验方法3.Fe2+和Fe3+的相互转化(1)Fe3+→Fe2+铁盐遇到还原剂(I-、Fe、Cu)可被还原成亚铁盐。如2Fe3++2I-===2Fe2++I2、2Fe3++Fe===3Fe2+。(2)Fe2+→Fe3+Fe2+具有还原性,与强氧化剂(Cl2、O2、H2O2等)能实现这种转化。如4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。(3)铁三角①2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-②2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+③Fe+2H+===Fe2++H2↑④FeO+C=====△Fe+CO↑⑤2Fe+3Cl2=====△2FeCl3⑥Fe2O3+3CO=====高温2Fe+3CO2[演练新学考]1.为除去FeCl2溶液中含有的少量的FeCl3杂质,可选用的最佳药品是()A.滴入KSCN溶液B.通入氯气C.加入铜粉D.加入铁粉解析:三价铁具有氧化性,可加入铁粉发生氧化还原反应生成二价亚铁离子:2Fe3++Fe===3Fe2+,除杂过程中也没有引进新的杂质离子。答案:D2.下列物质能将Fe2+转化为Fe3+的有()①新制氯水②锌③过氧化氢④铜⑤铁A.①②③B.②④⑤C.①③D.①②③④解析:Fe2+转化为Fe3+,化合价升高被氧化,加入氧化剂即可。答案:C3.为了检验硫酸亚铁溶液是否变质,可以向溶液中加入()A.KSCN溶液B.NaOH溶液C.石蕊溶液D.铁片解析:亚铁离子易被氧化成三价铁离子,检验三价铁可加入KSCN溶液,溶液变成红色。答案:A4.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是()A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+D.H+解析:剩余固体能被磁铁吸引,说明有铁剩余。铁具有还原性,而Cu2+、Fe3+、Fe2+、H+都具有氧化性。则能够与铁反应的离子Cu2+、Fe3+以及H+不能大量存在,其中Fe被氧化成Fe2+,而Cu2+、Fe3+、H+三种离子被还原成Cu、Fe2+、H2,所以溶液中Fe2+最多。Fe与Fe2+相互间不反应。答案:C5.摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是一种重要的化工原料,用途广泛。几位同学进行了如下实验以检验摩尔盐溶液中的NH+4、Fe2+、SO2-4。已知:NH+4+OH-=====△NH3↑+H2O,NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。完成下列填空:(1)甲同学向试样溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,微热,逸出可使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体以检验NH+4,同时生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有________色,用足量________溶液处理沉淀物,沉淀部分溶解以检验Fe2+、SO2-4。(2)乙同学提出检验Fe2+的方法:先向试样溶液中滴加KSCN,溶液呈无色,再加___________试剂,溶液呈红色则有Fe2+。但实际操作中,乙同学向试样溶液中加入KSCN后,发现溶液变成浅红色,原因是_______________________________。解析:(1)摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]中含有NH+4,加入足量的Ba(OH)2溶液,微热,逸出NH3:NH+4+OH-=====△NH3↑+H2O,NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;溶液中的Fe2+与OH-反应先生成白色沉淀:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,沉淀迅速变成灰绿色,直至红褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;溶液中的SO2-4与Ba2+形成不溶于酸的沉淀:Ba2++SO2-4===BaSO4↓;用足量盐酸溶液处理沉淀物,沉淀部分溶解以检验Fe2+、SO2-4,因是检验SO2-4,所以不选用硫酸。(2)先向试样溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈无色,再加双氧水或氯水等氧化剂,溶液呈红色,则说明含有Fe2+。乙同学向试样溶液中加入KSCN溶液后,发现溶液变成浅红色,说明摩尔盐中Fe2+部分被空气中的氧气氧化:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O。答案:(1)红褐盐酸(2)H2O2或Cl2摩尔盐中Fe2+部分被氧化[难度增一点][典例]将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下,溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有的离子是________;铜单质________(填“一定”或“可能”)存在。(2)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有的单质是________,Fe2+________(填“一定”或“可能”)存在。[解析]本题涉及的反应有:①Fe+2FeCl3===3FeCl2②Fe+CuCl2===Cu+FeCl2③Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有Fe3+、Cu2+,因为它们能发生上述①②反应,一定有铜单质。(2)若FeCl3和CuCl2都有剩余,则容器中一定没有Fe、Cu,一定有Fe2+。[答案](1)Fe3+、Cu2+一定(2)Fe、Cu一定[知能深一点]在氧化还原反应中,氧化剂与不同还原剂反应时,应先与还原性强的反应;同样,还原剂与不同氧化剂反应时,也应先与氧化性强的反应,即遵循“先强后弱”的规律。如典例,氧化性:Fe3+Cu2+,还原性:FeCu,所以与氧化剂反应时,Fe优先,与还原剂反应时,Fe3+优先。[选考难一点]1.要证明某溶液中不含Fe3+,而含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为()①加入少量氯水②加入少量KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A.①③B.③②C.③①D.①②③解析:首先向待检测溶液中加入少量KSCN溶液,无现象说明不含Fe3+;再加入少量氯水后,溶液变红色,说明生成了Fe3+,则原溶液含有Fe2+。因为KMnO4溶液显紫色,因此不用。答案:C2.将铜片放入0.1mol·L-1FeCl3溶液中,反应一定时间后取出铜片,溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为()A.3∶2B.3∶5C.3∶4D.4∶3答案:C解析:反应的离子方程式为
本文标题:2019-2020学年新教材高中化学 第三章 第一节 第2课时 铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐课件 新人
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