2022-2023學(xué)年人教版新教材必修第一冊 第3章第1節(jié) 鐵及其化合物（第2課時(shí)） 學(xué)案

1、 第1節(jié) 鐵及其化合物第2課時(shí)鐵鹽和亞鐵鹽課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解鐵鹽和亞鐵鹽的主要性質(zhì)。2.了解鐵鹽和亞鐵鹽在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。1.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過實(shí)驗(yàn)探究鐵鹽和亞鐵鹽的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)識鐵離子和亞鐵離子的檢驗(yàn)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)對認(rèn)識和研究物質(zhì)性質(zhì)的重要作用，形成證據(jù)意識。2.宏觀辨識與微觀探析：能用氧化還原反應(yīng)進(jìn)一步認(rèn)識鐵鹽的化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證，并能分析、解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。知識點(diǎn)一Fe2和Fe3的檢驗(yàn)1常見的鐵鹽和亞鐵鹽(1)鐵鹽：Fe2(SO4)3、FeCl3等，其水溶液呈棕黃色。(2)亞鐵鹽：FeSO4、FeCl2等，其水溶液呈淺綠色。2

2、Fe2和Fe3的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作向盛有FeCl2溶液的試管中滴加KSCN溶液向盛有FeCl3溶液的試管中滴加KSCN溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液無明顯變化溶液變?yōu)榧t色離子方程式Fe33SCN=Fe(SCN)3實(shí)驗(yàn)結(jié)論含有Fe3的鹽溶液遇到KSCN溶液時(shí)變成紅色，可利用這一反應(yīng)檢驗(yàn)Fe3的存在某同學(xué)為了檢驗(yàn)家中的一瓶補(bǔ)鐵藥(主要成分為FeSO4)是否變質(zhì)，查閱了有關(guān)資料，得知Fe2能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使其褪色，并結(jié)合已學(xué)的知識設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將藥片除去糖衣研細(xì)后，溶解過濾，取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中滴入酸性高錳酸鉀溶液，在另一支試管中滴入KSCN溶液。請回答下列問題：(1)若滴入酸性高錳酸鉀溶

3、液后褪色，滴入KSCN溶液后不變紅，可以得出什么結(jié)論？在滴入KSCN溶液的試管中再滴加氯水，會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？(2)若滴入酸性高錳酸鉀溶液后不褪色，滴入KSCN溶液后變紅，可以得出什么結(jié)論？(3)若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液后變紅，可以得出什么結(jié)論？在的情況下，向其中一支試管中滴加適量的氫氧化鈉溶液，根據(jù)現(xiàn)象能證明濾液中是否含有Fe2嗎？提示：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明有Fe2；KSCN溶液不變紅，說明沒有Fe3，從而確定補(bǔ)鐵藥沒有被氧化。加入氯水將Fe2氧化為Fe3，溶液變紅。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，酸性高錳酸鉀溶液不褪色，說明沒有Fe2；KSCN溶

4、液變紅，說明有Fe3，從而確定補(bǔ)鐵藥完全被氧化。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明有Fe2；KSCN溶液變紅，說明有Fe3，從而確定補(bǔ)鐵藥部分被氧化。溶液中含有Fe3，滴加氫氧化鈉溶液立即生成紅褐色沉淀，干擾“生成白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色”現(xiàn)象的判斷，所以不能證明濾液中是否含有Fe2。Fe2、Fe3的檢驗(yàn)方法1.用KSCN溶液和氯水檢驗(yàn)2.用NaOH溶液檢驗(yàn)3.含F(xiàn)e2、Fe3的混合溶液中Fe2、Fe3的檢驗(yàn) eq x(混合溶液) eq o(,sup7(滴加酸性),sdo5(KMnO4溶液)KMnO4溶液紫紅色褪去，說明含有Fe2 eq x(混合溶液) eq o

5、(,sup7(滴加KSCN溶液)溶液變紅色，說明含有Fe3補(bǔ)充Fe2的特征檢驗(yàn)方法待測溶液 eq o(,sup7(K3Fe（CN）6溶液)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明溶液中含有Fe2，發(fā)生的反應(yīng)為KFe2Fe(CN)63=KFeFe(CN)6。1(2021溫州高一質(zhì)檢)為了檢驗(yàn)?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì)，最好向溶液中加入()A鐵片BNaOH溶液C石蕊溶液 DKSCN溶液解析：選D。如果FeCl2溶液變質(zhì)，溶液中含有Fe3，應(yīng)選用KSCN溶液檢驗(yàn)(無干擾且現(xiàn)象明顯)，D正確。2下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2B用鹽酸酸化的KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2(SO4)3溶

6、液中是否含有FeSO4C向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2，不含Mg2解析：選C。A項(xiàng)中只能說明含有Fe3，不能說明不含F(xiàn)e2，不合理；B項(xiàng)中不能用鹽酸酸化KMnO4溶液，不合理；D項(xiàng)中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3可能掩蓋了白色沉淀Mg(OH)2，不合理。3選擇合適試劑完成甲、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?)選項(xiàng)甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液N

7、aOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液解析：選B。甲組，在Fe3存在的條件下檢驗(yàn)Fe2，要排除Fe3的干擾，所選試劑應(yīng)具備下列條件：一是能與Fe2發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應(yīng)；二是與Fe3不反應(yīng)，選項(xiàng)中溴水符合條件，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溴水顏色變淺或褪色；酸性KMnO4溶液也符合條件：5Fe2MnO eq oal(sup1(),sdo1(4)8H=5Fe3Mn24H2O，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液紫紅色變淺或褪去。乙組，在Fe2存在的條件下檢驗(yàn)Fe3，用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3即可，F(xiàn)e2不會(huì)對Fe3的檢驗(yàn)造成干擾。知識點(diǎn)二Fe2和Fe3的相互轉(zhuǎn)化1Fe2和Fe3的相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)操作

8、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色溶液無明顯變化溶液變成紅色離子方程式2Fe3Fe=3Fe2、2Fe2Cl2=2Fe32Cl、Fe33SCN=Fe(SCN)3實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe3 eq o(,sup7(還原劑（如Fe）),sdo5(氧化劑（如Cl2）)Fe22.印刷電路板的制作(1)原理：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。(2)化學(xué)方程式：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2；離子方程式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2；根據(jù)該反應(yīng)判斷，氧化性：Fe3Cu2；還原性：Cu

9、Fe2。1制作印刷電路板所得到的廢腐蝕液中是否含有FeCl3？如何證明？提示：含有。為了保證覆銅板上不需要的銅全被腐蝕掉，F(xiàn)eCl3溶液需過量。用潔凈的試管取少量的樣品溶液，向其中滴入12滴KSCN溶液，溶液立即顯紅色，證明含有FeCl3。2根據(jù)鐵元素的化合價(jià)分析：Fe、FeSO4、Fe2(SO4)3三種物質(zhì)中，哪種物質(zhì)可用作氧化劑，哪種物質(zhì)可用作還原劑，哪種物質(zhì)既可用作氧化劑又可用作還原劑？請舉例說明。提示：Fe中元素的化合價(jià)為0價(jià)，在反應(yīng)中化合價(jià)只能升高，用作還原劑，如2Fe3Cl2 eq o(=,sup7()2FeCl3，F(xiàn)eCu2=CuFe2。FeSO4中鐵元素的化合價(jià)為2價(jià)，既可降低

10、為0價(jià)，也可升高為3價(jià)，既可用作氧化劑，又可用作還原劑，如MgFe2=FeMg2，Cl22Fe2=2Fe32Cl。Fe2(SO4)3中鐵元素的化合價(jià)為3價(jià)，可降低為2價(jià)，可以用作氧化劑，如2Fe3Cu=2Fe2Cu2。1Fe、Fe2、Fe3之間的相互轉(zhuǎn)化“鐵三角”(1)Fe只具有還原性，可以被氧化劑氧化為Fe2、Fe3例如：FeS eq o(=,sup7()FeS，F(xiàn)e2Fe3=3Fe2，F(xiàn)eCu2=CuFe2；3Fe4H2O(g) eq o(=,sup7(高溫)Fe3O44H2；2Fe3Cl2 eq o(=,sup7()2FeCl3。(2)Fe2既有氧化性又有還原性例如：2Fe2Cl2=2F

11、e32Cl；ZnFe2=Zn2Fe，F(xiàn)eOCO eq o(=,sup7(高溫)FeCO2。(3)Fe3具有較強(qiáng)氧化性，可被還原為Fe2或Fe例如：2Fe3Cu=2Fe2Cu2；Fe2O33CO eq o(=,sup7(高溫)2Fe3CO2，F(xiàn)e2O32Al eq o(=,sup7(高溫)2FeAl2O3。2含鐵物質(zhì)的分離與除雜主要物質(zhì)雜質(zhì)除雜方法Fe2Fe3加過量鐵粉后過濾FeCl3FeCl2加氯水或通入Cl2Fe2Cu2加過量鐵粉后過濾1下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有3價(jià)鐵生成的是()過量的Fe與Cl2反應(yīng)Fe與過量稀硫酸反應(yīng)FeCl2溶液中通入少量Cl2Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中ABC D解

12、析：選B。Cl2氧化性強(qiáng)，能將鐵氧化為3價(jià)，由于不是在溶液中反應(yīng)，因此過量的鐵不會(huì)將氯化鐵還原；Fe 與稀硫酸反應(yīng)只能生成Fe2；在溶液中Fe2被Cl2氧化生成Fe3；首先發(fā)生Fe2O3與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3的反應(yīng)，但題中未給出反應(yīng)物間相對量的關(guān)系，若鐵是足量的，則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。2硫酸亞鐵溶液中含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵，為除去雜質(zhì)，提純硫酸亞鐵，應(yīng)該加入下列物質(zhì)中的()A鋅粉B鎂粉 C鐵粉D鋁粉解析：選C。鐵粉可將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，將硫酸銅轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵和單質(zhì)銅，然后過濾即可提純硫酸亞鐵；鋅、鎂、鋁都有可能將亞鐵離子還原成鐵，且會(huì)引入新的雜質(zhì)離子。3下列物質(zhì)之間

13、有如下反應(yīng)關(guān)系：已知E轉(zhuǎn)化成C的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A_，B_，D_，甲_，乙_，丙_。(2)寫出EC反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。解析：E轉(zhuǎn)化成C的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，則E為Fe(OH)2，C為Fe(OH)3；A為紅棕色粉末，則A為Fe2O3，B為FeCl3，D為FeCl2，乙為NaOH(或KOH等)；由DB的轉(zhuǎn)化可知，甲為Cl2；由紅色溶液可知，丙為KSCN。答案：(1)Fe2O3FeCl3FeCl2Cl2NaOH(或KOH等)KSCN(2)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)31下列關(guān)于Fe2和Fe3的敘述中

14、，錯(cuò)誤的是()AFe2的水溶液為淺綠色BFe3的水溶液為棕黃色CFe3具有氧化性，F(xiàn)e2具有還原性DFe3溶液中滴入含SCN的溶液，立即出現(xiàn)紅色沉淀解析：選D。Fe3溶液中滴入含SCN的溶液，溶液變?yōu)榧t色，不是出現(xiàn)紅色沉淀。2.用毛筆蘸取少量30%的FeCl3溶液在覆銅板上寫“化學(xué)”兩個(gè)字，放置片刻，用少量水將覆銅板上的溶液沖到小燒杯中，下列說法正確的是()A燒杯中的溶液呈棕黃色B覆銅板無任何變化C覆銅板上有凹陷的“化學(xué)”兩個(gè)字D發(fā)生反應(yīng)：Fe3Cu=Cu2Fe2解析：選C。FeCl3溶液與銅的反應(yīng)為Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2，反應(yīng)后的溶液中含有Cu2、Fe2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；FeCl

15、3溶液與銅反應(yīng)，覆銅板上反應(yīng)掉的部分會(huì)有凹陷，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)的離子方程式為2Fe3Cu=2Fe2Cu2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2021南昌高一測試)下列溶液能跟銅片反應(yīng)，并且溶液的質(zhì)量會(huì)增大的是()A鹽酸BFeCl3溶液CAgNO3溶液 DNaCl溶液解析：選B。A在金屬活動(dòng)性順序中，Cu排在H的后面，Cu與鹽酸不反應(yīng)，A項(xiàng)不符合題意；BCu與FeCl3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2，溶液的質(zhì)量增大，B項(xiàng)符合題意；CCu與AgNO3 溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，64 g Cu參與反應(yīng)析出216 g Ag，溶液質(zhì)量會(huì)減輕，C

16、項(xiàng)不符合題意；DCu與NaCl溶液不反應(yīng)，D項(xiàng)不符合題意。4(雙選)向某溶液中加入含F(xiàn)e2的溶液后，無明顯變化。當(dāng)再滴入幾滴新制氯水后，混合溶液變成紅色，則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A該溶液中一定含有SCNB氧化性：Fe3Cl2CFe2與SCN能形成紅色物質(zhì)DFe2被氧化為Fe3解析：選BC。溶液中的Fe2與加入的新制氯水發(fā)生反應(yīng)：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，故氧化性：Fe3Cl2；能使含F(xiàn)e3的溶液變?yōu)榧t色，說明原溶液中一定含有SCN；因原溶液中加入含F(xiàn)e2的溶液后，無明顯變化，說明Fe2與SCN不能形成紅色物質(zhì)。5要證明某溶液中不含F(xiàn)e3，而可能含有Fe2，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作的最佳順序?yàn)?)加入足量氯水加入足量KMnO4(H)溶液加入少量KSCN溶液A BC D解析：選C。先加入少量KSCN溶液，若無明顯變化，證明無Fe3，然后加入足量氯水，若出現(xiàn)紅色，說明有Fe2。6已知A是一種常見金屬，F(xiàn)是一種紅褐色沉淀。試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問題。(1)寫出A、C、F、G的化學(xué)式：A_，C_，F(xiàn)_，G_。