新教材高中化學(xué)鐵金屬材料第一節(jié)第2課時鐵的氫氧化物鐵鹽和亞鐵鹽課件新人教版

第2課時鐵的氫氧化物、鐵鹽和亞鐵鹽一、鐵的氫氧化物1.鐵的氫氧化物的制備。實驗室制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的方法如以下圖所示:(1)圖甲實驗中觀察到的現(xiàn)象是有紅褐色沉淀生成。

反響的離子方程式是Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓。

(2)圖乙實驗中先觀察到有白色沉淀生成,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,反響的化學(xué)方程式是FeSO4+2NaOH═Fe(OH)2↓+Na2SO4,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3。

2.鐵的氫氧化物的性質(zhì)。(1)物理性質(zhì)。(2)化學(xué)性質(zhì)。

微判斷1(1)向氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液可得到紅褐色膠體。()(2)Fe(OH)2屬于堿,在空氣中易與CO2反響而變質(zhì)。()(3)Fe(OH)2、Fe(OH)3都必須通過復(fù)分解反響制得。()(4)Fe(OH)2、Fe(OH)3均為不溶性堿,可與鹽酸反響。()×××√二、鐵鹽和亞鐵鹽1.常見的鐵鹽有

Fe2(SO4)3、FeCl3

等,常見的亞鐵鹽有

FeSO4、FeCl2

等。

2+、Fe3+的檢驗方法。2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。(1)實驗現(xiàn)象:在盛有氯化鐵溶液的試管中加適量鐵粉振蕩后,溶液變成淺綠色,再加KSCN溶液,溶液不變色,再參加氯水后,溶液變成紅色。

(2)上述實驗中有關(guān)反響的離子方程式是2Fe3++Fe═3Fe2+,2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-。

(3)結(jié)論:由上述實驗可知,Fe3+遇到較強的復(fù)原劑,會被復(fù)原成Fe2+;Fe2+在較強氧化劑的作用下,會被氧化成Fe3+。

微判斷2(1)FeSO4溶液久置后呈棕黃色。()(2)某溶液通入氯氣后,再參加KSCN溶液,溶液變紅色,那么原溶液中一定含有Fe2+。()(3)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后產(chǎn)生紅色沉淀。()(4)Fe3+有氧化性,所以FeCl3溶液可用于回收廢舊電路板中的銅。()(5)用鐵粉除去氯化亞鐵溶液中的少許氯化鐵雜質(zhì)。()√××√√一

鐵的氫氧化物重難歸納鐵的氫氧化物:氫氧化亞鐵可用來制顏料、藥物、催化劑、吸收劑和砷解毒劑等。下面是某同學(xué)用現(xiàn)配制的FeSO4溶液與煮沸過冷卻后的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe(OH)2白色沉淀的實驗。(1)硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵易被氧化的原因是什么(2)采用FeSO4晶體配制上述FeSO4溶液時,還需要參加某種固體,該固體可能是什么為什么要參加該固體(3)除去蒸餾水中溶解的O2,常采用什么方法(4)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長膠頭滴管吸取煮沸過冷卻后的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液。為什么這樣操作(5)根據(jù)該同學(xué)的實驗,請你總結(jié)一下在實驗室里用FeSO4溶液和NaOH溶液制備Fe(OH)2時,采取哪些措施可以較長時間觀察到白色的Fe(OH)2沉淀提示:(1)硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵中鐵元素為+2價,可以升高到+3價,具有復(fù)原性,易被氧化。(2)可以參加鐵粉,以防止+2價鐵被氧化。(3)可以加熱煮沸。(4)防止生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化。(5)①Fe2+極易被氧化,所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。②為了防止Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液的蒸餾水和NaOH溶液要煮沸,盡可能除去O2。③為了防止滴加NaOH溶液時帶入空氣,可將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液的液面下,再擠出NaOH溶液。④為了防止Fe2+被氧化,還可以向盛有FeSO4溶液的試管中參加少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有機物,以隔絕空氣。典例剖析以下圖所示裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6mol·L-1的稀硫酸,其他試劑任選。請答復(fù)以下問題:(1)裝置B中盛有一定量的NaOH溶液,裝置A中應(yīng)預(yù)先參加的試劑是,裝置A中發(fā)生反響的離子方程式是。

(2)實驗開始時應(yīng)先將活塞a(填“翻開〞或“關(guān)閉〞)。

(3)簡述制取Fe(OH)2的操作過程:

。

(4)實驗完畢,拔去裝置B中的橡膠塞,放入一局部空氣,此時裝置B中發(fā)生反響的化學(xué)方程式為。

答案:(1)鐵屑Fe+2H+══Fe2++H2↑(2)翻開(3)關(guān)閉活塞a,使FeSO4溶液被壓入裝置B中進行反響(4)4Fe(OH)2+2H2O+O2══4Fe(OH)3解析:(1)題圖中裝置A的作用是產(chǎn)生H2,利用H2趕走整個裝置中的空氣,減小Fe2+被氧化的速率,以便能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀,故裝置A中應(yīng)預(yù)先參加的試劑為鐵屑:Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑。(2)實驗開始時翻開活塞a,裝置A中產(chǎn)生的H2沿導(dǎo)管進入裝置B,趕走裝置中的空氣。(3)關(guān)閉活塞a,氣體不能逸出,壓迫裝置A中的液體通過導(dǎo)管進入裝置B,FeSO4溶液與NaOH溶液混合產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀。(4)實驗完畢拔去裝置B的橡膠塞,空氣進入裝置B,O2與Fe(OH)2發(fā)生反響,使Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3紅褐色沉淀。學(xué)以致用1.以下關(guān)于Fe(OH)2的制備能夠成功的是()。A.向FeCl2溶液中逐滴參加NaOH溶液B.向FeSO4溶液中逐滴參加氨水C.先將吸有NaOH溶液的長滴管插到FeSO4液面下,再擠出NaOH溶液可制得Fe(OH)2D.取新配制的FeSO4溶液適量放入試管中,然后向試管內(nèi)逐滴參加NaOH溶液答案:C解析:Fe(OH)2的制備可用Fe2+的鹽溶液與強堿或弱堿反響制得,但由于Fe(OH)2有很強的復(fù)原性,接觸空氣迅速被氧化生成Fe(OH)3,所以制備中特別注意隔絕Fe(OH)2與空氣的接觸。2.以下各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()。A.①② B.①③

C.②③ D.①②③

答案:B解析:因為Fe(OH)2在空氣中易被氧化成Fe(OH)3,故要長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除裝置中的空氣或氧氣。裝置①是先用H2將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中,③中液面上加植物油阻止了空氣進入;②由于能接觸到空氣中的O2,故不能較長時間觀察到白色沉淀。二

鐵鹽和亞鐵鹽重難歸納3+、Fe2+的檢驗。2.Fe、Fe2+、Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。

(1)Fe只具有還原性,可以被氧化劑氧化為Fe2+、Fe3+。

(2)Fe2+既具有氧化性又具有還原性。

(3)Fe3+具有較強氧化性,可被還原為Fe2+或Fe。

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(2)反響后的“蝕刻液〞中含有哪些金屬離子如果要回收得到Cu和FeCl3,需要怎樣設(shè)計回收方案提示:(1)2Fe3++Cu══Fe2++Cu2+。(2)反響后的“蝕刻液〞中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+等金屬離子。為從溶液中提取Cu,應(yīng)向溶液中參加過量鐵粉:Fe+Cu2+══Fe2++Cu,Fe+2Fe3+══3Fe2+;然后用鹽酸溶解過量的鐵粉:Fe+2HCl══FeCl2+H2↑;過濾后,得到Cu,再向濾液中參加新制氯水即可得到FeCl3:2FeCl2+Cl2══2FeCl3。典例剖析A是一種常見金屬,F是一種紅褐色沉淀。試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系,答復(fù)以下問題。(1)寫出A、C、F、G的化學(xué)式:A,C,F,G。

(2)檢驗D中陽離子的方法是。

(3)保存C溶液時要加固體A的原因是。

(4)寫出以下轉(zhuǎn)化的離子方程式。①A→C:;

②C→D:。

答案:(1)FeFeCl2Fe(OH)3Fe2O3(2)取少量D溶液參加試管中,滴加幾滴KSCN溶液,假設(shè)溶液變紅,證明有Fe3+(3)防止Fe2+被氧化(4)①Fe+2H+══Fe2++H2↑②2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-解析:(1)A是一種常見金屬,F是一種紅褐色沉淀,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,F為Fe(OH)3,A為Fe。Fe與O2反響生成的B為Fe3O4,Fe3O4與鹽酸反響得到FeCl2和FeCl3,故Fe與鹽酸反響得到的X為H2、C為FeCl2,進而可推知E為Fe(OH)2、D為FeCl3、G為Fe2O3。(2)D為FeCl3,含有的陽離子為Fe3+,檢驗Fe3+的方法為取少量D溶液參加試管中,滴加幾滴KSCN溶液,假設(shè)溶液變紅色,證明有Fe3+。(3)FeCl2易被空氣中的O2氧化,保存FeCl2溶液時加固體Fe,防止Fe2+被氧化。(4)①A→C反響的離子方程式為Fe+2H+══Fe2++H2↑;②C→D反響的離子方程式為2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-。學(xué)以致用1.在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中參加鐵粉,待反響結(jié)束后,所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引,那么反響后溶液中存在較多的陽離子是()。2+ 3+ 2+ +答案:C解析:因所剩固體能被磁鐵吸引,說明Fe有剩余。因2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe═Cu+Fe2+,2H++Fe═Fe2++H2↑,即Fe3+、Cu2+、H+可與Fe反響,不可能大量存在。2.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+,而可能含有Fe2+,進行如下實驗操作的最正確順序為()。①參加足量氯水②參加足量KMnO4酸性溶液③參加少量KSCN溶液A.①③ B.③②C.③① D.①②③答案:C解析:先參加少量KSCN溶液,假設(shè)溶液不變紅色,證明無Fe3+,然后加足量的氯水,假設(shè)溶液出現(xiàn)紅色,說明有Fe2+存在。1.以下物質(zhì)反響后一定有+3價鐵生成的是()。①過量的Fe與Cl2反響②Fe與過量稀硫酸反響后,再向其中參加新制氯水③Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A.① B.②③C.①② D.①②③答案:C解析:①中的Cl2氧化性強,它能將鐵氧化為+3價,由于不是在溶液中反響,因此過量的鐵不會將氯化鐵復(fù)原;②中Fe與稀硫酸反響只能生成Fe2+,但參加新制氯水后,氯水中的氯分子能將Fe2+氧化成Fe3+;③中未給出反響物間相對量的關(guān)系,假設(shè)鐵是足量的,那么能將生成的FeCl3全部復(fù)原為FeCl2,假設(shè)鐵是缺乏的,那么溶液中可能存在Fe3+。2.以下鐵的化合物:①FeCl2②Fe(OH)3③FeCl3,其中能通過化合反響直接制得的是()。A.①② B.②③ C.①③ D.①②③答案:D3.只用一種試劑就可將AgNO3溶液、KSCN溶液、稀硫酸、NaOH溶液四種無色溶液區(qū)分開,該試劑是(

)。2溶液2溶液3溶液2溶液答案:C解析:氯化鋇溶液不能鑒別KSCN溶液和氫氧化鈉溶液,氯化銅溶液和氯化亞鐵溶液均不能鑒別KSCN溶液和稀硫酸。4.稀硫酸中參加適量鐵粉,反響完全后再參加適量的NaOH溶液,放置片刻,整個過程中觀察到的顏色變化是()。A.無色→灰綠色→紅褐色B.無色→淺綠色→白色→灰綠色→紅褐色C.灰綠色→紅褐色→藍色D.灰綠色→白色→淺綠色→灰綠色→紅褐色答案:B5.以下各組物質(zhì)中,X是主體物質(zhì),Y是少量雜質(zhì),Z是為除去雜質(zhì)所要參加的試劑,其中所加試劑正確的一組是()。答案:C解析:A項,氯氣能與FeCl2反響生成FeCl3,不符合題意。B項,鐵單質(zhì)不僅可以將雜質(zhì)除去,還會將FeCl3除去,不符合題意。D項,BaCl2不僅與碳酸鈉反響,還與硫酸鈉反響,不符合題意。6.某化學(xué)興趣小組利用以下試劑:鐵粉、鋅粉、0.1mol·L-1FeCl3溶液、0.1mol·L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、復(fù)原性,并利用實驗結(jié)論解決一些問題。(1)用所給試劑寫出表達Fe2+具有復(fù)原性的反響的化學(xué)方程式:。

(2)設(shè)計實驗方案,完成以下表格。探究內(nèi)容實驗方案實驗現(xiàn)象探究Fe3+是否具有氧化性取少量0.1mol·L-1FeCl3溶液,往溶液中加入足量鐵粉,再加入少量KSCN溶液加入鐵粉后,溶液顏色變?yōu)?/p>

。加入KSCN溶液,溶液

(3)該興趣小組為說明“Fe2+具有氧