1、第2课时铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐(含实验活动2铁及其化合物的性质)课程解读课标要点学科素养铁的氢氧化物通过对铁的氢氧化物制取与性质探究，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，形成科学探究与创新意识铁盐与亚铁盐通过实验探究铁盐和亚铁盐的化学性质，以及Fe2、Fe3的转化和检验，培养科学探究与创新意识(见学生用书P54) 知识点一铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色和溶解性_白_色固体，_不_溶于水_红褐_色固体，_不_溶于水与盐酸反应(离子方程式)_Fe(OH)22H=Fe22H2O_Fe(OH)33H=Fe33H2O_热稳定性2Fe(OH)3Fe2O33H2O制备(离子方程式)
2、可溶性亚铁盐与碱溶液反应：_Fe22OH=Fe(OH)2_可溶性铁盐与碱溶液反应：_Fe33OH=Fe(OH)3_两者的转化关系空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成_Fe(OH)3_，现象是_白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色_，反应的化学方程式为_4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3_ 知识点二铁盐和亚铁盐1Fe2和Fe3的检验离子Fe2Fe3溶液的颜色_浅绿_色_棕黄_色滴加KSCN溶液无明显现象溶液变_红_色反应原理(离子方程式)不反应Fe33SCN=Fe(SCN)3应用含有Fe3的可溶性盐溶液遇到KSCN溶液变成_红_色，可以利用这一反应检验Fe3的存在2Fe
3、2与Fe3的转化实验操作续表实验现象加适量铁粉振荡后，溶液变成_浅绿_色，再加KSCN溶液，溶液_不变色_，再加入氯水后，溶液变成_红_色离子方程式反应的离子方程式分别为_2Fe3Fe=3Fe2_、_2Fe2Cl2=2Fe32Cl_、_Fe33SCN=Fe(SCN)3_结论Fe3遇到较强的还原剂(如铁粉)时，会被_还原_成Fe2；Fe2在较强的氧化剂(如氯水)作用下会被_氧化_成Fe31判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量铁粉。()(2)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性。()(3)氨水和NaOH溶液均可以使Fe3形成Fe(OH)3沉淀。()
4、(4)Fe(OH)2在空气中充分加热时，可分解为FeO和H2O。()(5)向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中不含Fe2。()2下列关于Fe2和Fe3的叙述中，错误的是(D)A含Fe2的水溶液呈浅绿色B含Fe3的水溶液呈棕黄色CFe3具有氧化性，Fe2具有还原性D向含Fe3的溶液中滴入含SCN的溶液，立即出现红色沉淀【解析】向含Fe3的溶液中滴入含SCN的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。3(1)Fe(OH)3在空气中灼烧得到Fe2O3固体，Fe(OH)2在空气中灼烧能得到FeO固体吗？(2)补铁片剂(含硫酸亚铁)除去薄膜衣为什么会显暗黄色？维生素C与该药物同服，有利于本品吸
5、收的原因是什么？(3)为什么在配制FeSO4溶液时，通常还要往溶液中加入铁钉或铁粉？如何除去FeCl3溶液中的Fe2？答：(1)不能。Fe(OH)2在空气中灼烧发生如下反应：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3、2Fe(OH)3Fe2O33H2O，故Fe(OH)2在空气中灼烧得到的固体仍是Fe2O3。(2)补铁片剂中的Fe2具有强的还原性，除去薄膜衣后Fe2被空气中的氧气氧化为Fe3，使补铁剂显暗黄色。维生素C的还原性比Fe2强，可以防止Fe2被氧化。(3)Fe2易被氧化为Fe3，加入铁粉或铁钉发生反应：2Fe3Fe=3Fe2，使FeSO4溶液不发生变质。可加入双氧水除去FeCl3溶
6、液中的Fe2，发生反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。(见学生用书P55)1氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，实验室在制备Fe(OH)2时，要注意隔绝空气。常采取以下措施：(1)用新配制的含Fe2的溶液，并加入铁粉，防止Fe2被氧化为Fe3。(2)为除去NaOH溶液中溶解的O2，可将溶液加热煮沸。(3)滴管末端插入试管内液面以下。(4)可在反应液面上用植物油或者苯等进行液封。2制备Fe(OH)2的两种方法方法一：有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图所示方法二：还
7、原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐溶液与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图所示 如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 molL1的稀硫酸，其他试剂任选。请回答下列问题：(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液，A装置中应预先加入的试剂是_铁屑_，A装置中发生反应的离子方程式是_Fe2H=Fe2H2_。(2)实验开始时应先将弹簧夹a_打开_(填“打开”或“关闭”)。(3)简述制取Fe(OH)2的操作过程：_A装置中反应一段时间后，关闭弹簧夹a，A中继续反应生成的氢气将FeSO4溶液压入B装置中与NaOH溶液进
8、行反应生成Fe(OH)2_。(4)实验完毕，拔去B装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时B装置中发生反应的化学方程式为_4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3_。(5)如图所示，装置_(填序号)能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。【解析】(1)题图中A装置的作用是产生H2，利用H2赶走整个装置中的空气，降低Fe2被氧化的速率，以便能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，故A装置中应预先加入的试剂为铁屑，发生的离子反应为Fe2H=Fe2H2。(2)实验开始时打开弹簧夹a，A装置中产生的H2沿导管进入B装置，赶走装置中的空气。(3)A装置中反应一段时间后，关闭弹簧夹a，气体不能逸出，A装
9、置中的压强增大，液体通过导管进入B装置，FeSO4溶液与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2白色沉淀。(4)实验完毕，拔去B装置的橡胶塞，空气进入B装置，O2与Fe(OH)2发生反应，使Fe(OH)2白色沉淀转化为Fe(OH)3红褐色沉淀。(5)装置用H2SO4与Fe反应产生的H2赶出装置中的空气；装置与装置原理相似，只是在两支试管中进行；装置没有隔绝空气；装置中胶头滴管插入液面以下，且有苯在上层隔离空气。故装置都能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。1在稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量NaOH溶液，放置片刻，从反应体系中观察到颜色的变化是(D)A无色灰绿色红褐色B灰绿色红褐色蓝灰色
10、红棕色C无色白色浅绿色灰绿色红褐色D无色浅绿色白色灰绿色红褐色【解析】硫酸溶液是无色的；加入铁粉生成FeSO4，呈浅绿色；再加入NaOH溶液，与FeSO4反应生成Fe(OH)2白色沉淀；放置片刻后Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，逐渐变成灰绿色，最后成为红褐色沉淀。2在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2。回答下列问题：(1)在试管中加入的试剂是_稀硫酸、铁屑_。(2)在试管中加入的试剂是_NaOH溶液_。(3)为了制得白色的Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，塞紧塞子，打开止水夹后的实验步骤是_检验试管出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹
11、紧止水夹_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入_。角度1：Fe3、Fe2的检验1Fe3、Fe2的检验方法方法离子Fe3Fe2溶液颜色棕黄色浅绿色加碱溶液(如NaOH溶液)Fe33OH=Fe(OH)3红褐色沉淀Fe22OH=Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3白色沉淀灰绿色红褐色沉淀加KSCN溶液显红色(常用方法)Fe33SCN=Fe(SCN)3无明显现象，再加氯水显红色2Fe2Cl2=2Fe32ClFe33SCN=Fe(SCN)3酸性KMnO4溶液无明显现象紫红色褪去2检验Fe2的
12、注意事项(1)只含Fe2的溶液检验Fe2加入试剂的顺序：待测液不变色红色(含Fe2、不含Fe3)。加KSCN溶液前，防止加入氧化性物质，使Fe2被氧化。如H2O2、NO(H)等。氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因是酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能确定是否含Fe2。(2)同时含有Fe2和Fe3的溶液Fe2对检验Fe3无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3。Fe3对检验Fe2有干扰，不能滴加KSCN溶液检验Fe2，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2。(3)检验铁的氧化物中是否含有
13、2价铁时，正确的思路为少量固体溶液紫红色褪去。步骤a中，不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。步骤b中，不能选用稀硝酸，原因是稀硝酸可以将Fe2氧化为Fe3而无明显现象。 要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2，进行如下实验操作的最佳顺序为(C)加入足量氯水加入足量酸性KMnO4溶液加入少量KSCN溶液ABC D【解析】先加入少量KSCN溶液，若不变红色，证明无Fe3，然后加足量的氯水，若出现红色，说明有Fe2存在。Fe2不能使足量酸性KMnO4溶液褪色，不能证明Fe2的存在。角度2：“铁三角”转化关系及其应用1FeFe2或Fe3(1)与弱氧化剂反应生成Fe2与S、Fe3、Cu
14、2、H等弱氧化剂反应生成Fe2，如Fe2Fe3=3Fe2FeCu2=Fe2CuFe2H=Fe2H2(2)与强氧化剂反应生成Fe3与Cl2、HNO3等强氧化剂反应生成Fe3，如2Fe3Cl22FeCl3。2Fe2Fe或Fe3(1)与强氧化剂反应生成Fe3与Cl2、HNO3等强氧化剂反应生成Fe3，如2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(2)与强还原剂反应生成Fe与C、Al、Zn、CO等强还原剂反应生成Fe，如ZnFe2=FeZn2。3Fe3Fe或Fe2(1)与C、Al、CO等强还原剂反应生成Fe，如3COFe2O33CO22Fe。(2)与Fe、Cu、I等弱还原剂反应生成Fe2，如2Fe3Cu=2Fe
15、2Cu2。4应用(1)常见含铁混合物的分离、提纯主要物质杂质除杂方法Fe2Fe3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或通入Cl2Fe2Cu2加过量铁粉后过滤(2)印刷电路板根据工业上制作印刷电路板的原理，我们可以利用覆铜板制作所需要的图案。将印刷电路板浸入FeCl3溶液，反应的离子方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。 已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。(1)写出A、C、F、G的化学式：A._Fe_；C._FeCl2_；F._Fe(OH)3_；G._Fe2O3_。(2)检验D中阳离子的方法为_取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变红
16、色，证明含Fe3_。(3)保存C溶液时要加固体A的原因是_防止Fe2被O2氧化_。(4)写出下列转化的离子方程式：DC：_2Fe3Fe=3Fe2_。CD：_2Fe2Cl2=2Fe32Cl_。(5)写出EF的化学方程式：_4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3_。【解析】根据F是红褐色沉淀知，F是Fe(OH)3，从而推知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，G为Fe2O3，X为H2。1甲同学认为X中除含有Fe3外还可能含有Fe2。若要确认其中的Fe2，应选用(D)AKSCN溶液和氯水B铁粉和KSCN溶液C浓氨水 D酸性KMnO4溶液【解析】亚铁离子
17、能使酸性高锰酸钾溶液褪色。2要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的方法是(D)A滴入KSCN溶液 B通入氯气C加入适量铜粉并过滤 D加入适量铁粉并过滤【解析】KSCN溶液只能检验Fe3的存在，A错误；通入氯气能将FeCl2氧化为FeCl3，B错误；加入铜粉发生反应：Cu2Fe3=2Fe2Cu2，引入新杂质Cu2，C错误；加入铁粉发生反应：Fe2Fe3=3Fe2，过滤除去剩余铁粉，得到纯净的FeCl2溶液，D正确。3某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知Fe2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去
18、糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在另一支试管中滴入KSCN溶液。(1)请你填写该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是_补铁药没有变质_。若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色，滴入KSCN溶液后变红，结论是_补铁药完全变质_。若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液后变红，结论是_补铁药部分变质_。(2)能不能将酸性高锰酸钾溶液和KSCN溶液滴入同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：_不能，原因是酸性高锰酸钾溶液呈紫红色，对观察Fe(SCN)3红色有干扰，影响Fe3的检验；KSCN
19、具有还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe2的检验_。【解析】(1)加入酸性高锰酸钾溶液若褪色则说明含有Fe2，而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3。根据实验现象分析，酸性高锰酸钾溶液褪色，说明有Fe2；KSCN溶液不变红，说明没有Fe3；从而确定药品没有被氧化。根据实验现象分析，酸性高锰酸钾溶液不褪色，说明没有Fe2；KSCN溶液变红，说明有Fe3；从而确定药品完全被氧化。根据实验现象分析，酸性高锰酸钾溶液褪色，说明有Fe2；KSCN溶液变红，说明有Fe3；从而确定药品部分被氧化。4如图是几种物质之间的相互转化关系：(1)C的化学式：_KOH_，F的化学式：_Fe(OH)3_。(2)写出由
20、E转变成F的化学方程式：_4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3_。(3)常用_KSCN溶液_检验G中的阳离子，其现象为_棕黄色溶液变为红色溶液_。【解析】由突破口“透过蓝色钴玻璃观察，焰色呈紫色”，推知D溶液为KCl溶液，H为AgCl，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为FeCl3，然后根据图中物质间的转化关系，推知A为Fe，B为FeCl2，C为KOH。1下列除去括号中杂质的方法不正确的是(C)AFeCl3溶液(FeCl2)：通入适量Cl2BCO2(HCl气体)：通过饱和NaHCO3溶液后干燥CFeCl2溶液(FeCl3)：加过量铜粉后过滤DCl2(HCl气体)：通过饱和Na
21、Cl溶液后干燥【解析】氯气可以和氯化亚铁反应生成氯化铁，不会引入新的杂质，A正确；HCl可以和NaHCO3反应生成CO2，CO2不和饱和碳酸氢钠溶液反应，B正确；铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，引入了新的杂质，C错误；HCl气体可以溶解在饱和NaCl溶液中，且饱和NaCl溶液中含有较高浓度的Cl，可以降低Cl2的溶解度，D正确。2实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了使生成的产物不易被氧化，下列说法不正确的是(C)A配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B可在FeCl2溶液的表面加一层苯，以隔绝空气C向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内D产生Fe(
22、OH)2沉淀后，不能振荡试管【解析】FeCl2和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保在无氧的环境里制Fe(OH)2，故A正确；在FeCl2溶液的表面加一层苯或油，以隔绝空气，防止氧气进入，故B正确；向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气中的氧气，故C错误；产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，可能使沉淀与空气接触，使沉淀易被氧化，故D正确。3化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价类”二维图。铁元素的“价类”二维图如图所示，下列说法正确的是(C)A工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该
23、反应为置换反应BFe3O4中铁元素的化合价为4价C维生素C能将Fe3转化为Fe2，该过程中维生素C做还原剂DFe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色【解析】用CO还原Fe2O3，反应物中没有单质，故该反应不是置换反应，A项错误；Fe3O4中部分铁元素显3价，部分铁元素显2价，B项错误；维生素C将Fe3转化为Fe2，使Fe元素发生还原反应，维生素C表现出还原性，做还原剂，C项正确；Fe(OH)2浊液露置于空气中易被空气氧化，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D项错误。4某化学兴趣小组在学习铁及其化合物的知识时，做了如下探究实验：下列说法不正确的是(B)A若现象1观察到溶液呈淡红
24、色，说明有少量的Fe2被氧化了 B现象2有红色沉淀 C现象3为红色褪去，说明发生了反应：2Fe3Fe=3Fe2D由现象4可推测加入过量的双氧水后硫氰根离子可能被氧化生成了气体【解析】Fe2遇KSCN溶液不显红色，若实验中观察到淡红色的现象，说明有少量Fe2被氧化成了Fe3，A正确；Fe2被双氧水氧化成Fe3，Fe3与KSCN反应得到红色溶液，不是沉淀，B不正确；加入过量铁粉，发生反应：2Fe3Fe=3Fe2，溶液红色褪去，C正确；向溶液中加入过量的双氧水后溶液由红色变为黄色，则溶液中SCN浓度降低，SCN可能被氧化生成了N2、CO2，D正确。5小熊同学在学习酸碱盐的有关知识时，对一些沉淀物质的
25、颜色产生了兴趣。老师告诉他氢氧化铜是蓝色，氢氧化铁是红褐色，让他探究氢氧化亚铁的颜色。下面请你和他一起探究。【查阅资料】(1)铁有两种氢氧化物，它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。(2)氢氧化亚铁在空气中立即被氧气氧化。(3)硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸亚铁溶液呈浅绿色。【提出猜想】氢氧化亚铁是浅绿色。【实验过程】在2支试管里分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察现象，请完成下表：物质溶液FeCl3溶液FeSO4溶液滴入NaOH溶液的现象生成红褐色沉淀先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，过一段时间后，变成红褐色沉淀化学方程式_FeCl33NaOH=Fe(OH
26、)33NaCl_，基本反应类型属于_复分解_反应FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4；_4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3_(完成并配平此化学方程式)【学习交流】(1)氢氧化亚铁是白色而不是浅绿色。(2)小熊联系到CO2与C的化合反应，认为FeCl3溶液可以转化为FeCl2溶液，请模仿写出这个转化的化学方程式：_2FeCl3Fe=3FeCl2_。【解析】FeCl3溶液和NaOH溶液反应的化学方程式：FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl，此反应属于复分解反应。FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，生成的白色絮状沉淀是氢氧化亚铁沉淀，白色氢氧化亚铁在水中不稳定，易跟水中的氧气反应生成红褐色的氢氧化铁；在Fe(OH)2转化成Fe(OH)3的过程中，沉淀颜色由白色到灰绿色，最后变成红褐色沉淀，是氢氧化铁沉淀，根据质量守恒定律完成并配平反应的化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。根据CO2与C的反应，要使FeCl3溶液转化为FeCl2溶液，可以使单质铁将FeCl3还原成FeCl2，化学方程式是2FeCl3Fe=3FeCl2。