高中化學(xué)必修一 專(zhuān)題3.1.3 鐵鹽和亞鐵鹽

1、 第三章 鐵 金屬材料 第一節(jié) 鐵及其化合物 第3課時(shí) 鐵鹽和亞鐵鹽 【學(xué)習(xí)任務(wù)一】身邊的化學(xué)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 【思考】補(bǔ)/加鐵食品中的鐵元素是Fe2+或Fe3+ ？如何檢驗(yàn)？ 【學(xué)習(xí)任務(wù)二】實(shí)驗(yàn)探究，分析、解決問(wèn)題 【方案一】向FeCl3溶液和FeCl2溶液中滴入NaOH溶液。若出現(xiàn)紅褐色沉淀，則為FeCl3溶液；若生成白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，則為FeCl2溶液。（實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意防氧化）【初步結(jié)論】使用該方案對(duì)某品牌口服液進(jìn)行驗(yàn)證，看見(jiàn)現(xiàn)象為生成白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。初步證明補(bǔ)鐵食品中的鐵元素為Fe2+?！舅伎肌恳?yàn)閷?shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了紅褐色沉淀，某同學(xué)提出疑問(wèn)

2、，補(bǔ)鐵食品中除了Fe2+，也可能含有或Fe3+ 。該如何驗(yàn)證？1.Fe3+的檢驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)3-2 】在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入幾滴KSCN溶液。觀察并記錄現(xiàn)象。FeCl3溶液 FeCl2溶液 滴入KSCN溶液FeCl3溶液FeCl2溶液溶液呈紅色溶液顏色無(wú)明顯變化 結(jié)論：可利用此KSCN（硫氰化鉀）來(lái)確定Fe3+ 的存在和鑒別Fe3+、 Fe2+。原理：Fe3+ +3SCN =Fe(SCN)3 (紅色，易溶難電離)Fe2+2SCN-=Fe(SCN)2 (無(wú)色)【最終結(jié)論】實(shí)驗(yàn)證明，該品牌口服液中無(wú)Fe3+。說(shuō)明該品牌口服液的鐵元素是Fe2+。 【知識(shí)拓展 】因

3、為鐵在體內(nèi)運(yùn)送以及與血紅蛋白結(jié)合的都是+2價(jià)的形式，所以二價(jià)鐵更易被人體吸收，所以補(bǔ)鐵食品主要以亞鐵為主。 一位病人的化驗(yàn)單上顯示其為缺鐵性貧血。醫(yī)生看完化驗(yàn)單后給他開(kāi)了硫酸亞鐵和維生素C片（提示：一種強(qiáng)還原劑）。 【思考】為什么醫(yī)生開(kāi)了補(bǔ)鐵用的硫酸亞鐵還要開(kāi)維生素C片？【評(píng)價(jià)任務(wù)一】 亞鐵具有還原性，容易被氧化成三價(jià)鐵，三價(jià)鐵不易被吸收，所以可同時(shí)服用維生素C，提高鐵元素的吸收率。此外，植物中的鐵一般以三價(jià)鐵的形式存在，食用維生素C還可以提高食物中鐵元素的吸收率?！舅伎肌咳绾螜z驗(yàn)Fe2+？（提示：從物質(zhì)的價(jià)態(tài)考慮）2.Fe2+的檢驗(yàn)先加KSCN溶液，再加氯水。(利用Fe2+的還原性)現(xiàn)象預(yù)測(cè)

4、：開(kāi)始溶液不變紅色，加幾滴氯水后溶液變紅色。 加KMnO4(H+)溶液(利用Fe2+的還原性) (注：如是未知溶液則不能用此方法)現(xiàn)象預(yù)測(cè)：溶液紫紅色褪去【實(shí)驗(yàn)3-3】在盛有2 mL FeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉，振蕩試管。充分反應(yīng)后，滴入幾滴KSCN溶液(如圖3-10左)，觀察并記錄現(xiàn)象。把上層清液倒入另一支試管中，再滴入幾滴氯水(如圖3-10右)，又發(fā)生了什么變化?【現(xiàn)象】FeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉后，溶液有棕黃色變淺綠色，滴入KSCN溶液，溶液無(wú)明顯變化。2. 把上層清液倒入另一支試管中，再滴入幾滴氯水，溶液變紅色?！窘馕觥吭谏鲜鰧?shí)驗(yàn)中， FeCl3溶液中的Fe3+被鐵粉還

5、原成Fe2+， Fe2+又被Cl2氧化成Fe3+ , Fe3+ 與SCN-反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3 。離子方程式如下：2Fe3+Fe=3Fe2+ 2Fe2+Cl2 =2Fe3+2Cl-； Fe3+ + 3SCN =Fe(SCN)3【小結(jié)】Fe3+和Fe2+的性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化Fe3+ Fe2+還原劑（Fe、Cu、Vc、KI等）氧化劑Cl2、 Br2 、 O2、KMnO4(H+)、HNO3、H2O2等氧化性還原性【思考】如何保存Fe2+ (FeSO4)溶液? 加入少量鐵粉（防氧化）1.要證明溶液不含F(xiàn)e3+，而可能含有Fe2+，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)最佳順序?yàn)椋?） 加如足量新制氯水加如足量KMnO

6、4加入少量KSCN溶液A. B C D【評(píng)價(jià)任務(wù)二】 C 2. 為了證明長(zhǎng)期放置的硫酸亞鐵溶液已經(jīng)變質(zhì)，可取少量溶液，加入少量_溶液，如果溶液顯_色，說(shuō)明溶液中含有_離子，硫酸亞鐵已變質(zhì)。防止硫酸亞鐵溶液變質(zhì)的方法是 _。KSCN 紅Fe3+加入少量鐵粉3（不定項(xiàng)）向某溶液中加入幾滴KSCN溶液，溶液不變色；向該溶液中繼續(xù)通入Cl2， 溶液變紅色。關(guān)于原溶液下列說(shuō)法正確的是：（ ） A一定沒(méi)有Fe3+ B一定有Fe2+ C可能有Fe3+ D不可能有Fe2+AB選項(xiàng)甲組乙組A新制氯水、 KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液4.選擇合適試

7、劑完成甲、乙兩組實(shí)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順序能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?）B 【思考與討論】 ( 1 )Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質(zhì)中，哪種物質(zhì)可做氧化劑，哪種可做還原劑，哪種既可做氧化劑又可做還原劑?舉例寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并加以說(shuō)明。(2)請(qǐng)你用圖示的方法歸納Fe、Fe2+和Fe3+三者之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，并與同學(xué)討論。 Fe可做還原劑；Fe2(SO4)3做氧化劑；FeSO4既可做氧化劑又可做還原劑。 （3）除上述圖示外，我們也可以用價(jià)類(lèi)二維圖來(lái)表示鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。課后請(qǐng)對(duì)

8、鐵及其化合物的價(jià)類(lèi)二維圖（下圖）中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行總結(jié)。+3+2 0鐵元素化合價(jià)物質(zhì)類(lèi)別單質(zhì) 氧化物 氫氧化物 鹽FeFe2O3Fe(OH)3FeCl3FeOFe3O4Fe(OH)2FeCl24下列離子方程式中，正確的是( )。A.鐵與鹽酸反應(yīng): 2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2B.氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng): 2FeCl2+Cl2=2FeCl3C.氯化鐵溶液與鐵反應(yīng): Fe3+ + Fe = 2Fe2+D.氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng): Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3【評(píng)價(jià)任務(wù)三】教材P72 D 2.除去下列物質(zhì)中含有的少量雜質(zhì)，寫(xiě)出除雜所用試劑的化學(xué)式和反應(yīng)的離子方

9、程式:(1)FeCl2溶液中含有少量的FeCl3雜質(zhì);(2)FeCl3溶液中含有少量的FeCl2雜質(zhì);(3) FeSO4溶液中含有少量的CuSO4雜質(zhì)。所用試劑為Fe，反應(yīng)的離子方程式是: 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 所用試劑為Cl2，反應(yīng)的離子方程式是: 2Fe2+Cl2 =2Fe3+ +2C1- 所用試劑為Fe，反應(yīng)的離子方程式是: Fe+Cu2+=Fe2+Cu 5.現(xiàn)欲探究鐵及其化合物的氧化性或還原性，可供選用的試劑有:鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片。請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告?！颈尘啊侩娮庸I(yè)中常用覆銅板(以絕緣板為基材，一面或兩面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料

10、)為基礎(chǔ)材料制作印刷電路板，印刷電路板廣泛用于電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、手機(jī)等電子產(chǎn)品中。用覆銅板制作印刷電路板的原理是，利用FeCl3溶液作為“腐蝕液”將覆銅板上不需要的銅腐蝕。即把預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路在覆銅板上用蠟或不透水的物料覆蓋，以保護(hù)不被腐蝕;然后，把覆銅板放到FeCl3溶液中。根據(jù)工業(yè)上制作印刷電路板的原理，我們可以利用覆銅板制作所需要的圖案(如圖3-12)?！咎骄俊坷酶层~板制作圖案 【實(shí)驗(yàn)】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。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并展示制作的圖案。【思考與討論】(1)在上述實(shí)驗(yàn)中，發(fā)生了什

11、么化學(xué)反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物是什么?請(qǐng)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行分析，并嘗試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)為使使用后的“腐蝕液”能得到充分利用，如何處理使用后的“腐蝕液”?2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ 先加人適量的鐵粉與廢液中Cu2+反應(yīng)，回收銅；再向廢液中加人氯水等氧化劑，實(shí)現(xiàn)FeCl3溶液的再生?！狙芯颗c實(shí)踐】 檢驗(yàn)食品中的鐵元素【研究目的】鐵是人體必需的微量元素。食用富含鐵元素的食品，可以補(bǔ)充人體所需的鐵元素。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法檢驗(yàn)食品中的鐵元素，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究的一般過(guò)程和化學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用?！狙芯咳蝿?wù)】菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黃和動(dòng)物內(nèi)臟等食品中富含鐵元素。請(qǐng)以“菠菜中鐵元素的檢驗(yàn)”為例(你也可以選擇其他食品)進(jìn)行研究。(1)查閱資料。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，以“菠菜中鐵元素的檢驗(yàn)”為關(guān)鍵詞搜索相關(guān)資料，收集檢驗(yàn)菠菜中鐵元素的方法。整理并分析資料，為確定實(shí)驗(yàn)方案做準(zhǔn)備。(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)食品中是否含有鐵元素