《铁的多样性》物质的性质与转化PPT课件(第3课时铁及其化合物之间的转化关系)

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探究2
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含铁元素物质之间的转化 问题探究 1.含有同种价态铁元素的物质之间通过什么类型的反应相互转 化?含有不同价态铁元素的物质可以通过什么反应相互转化? 提示:含有同种价态铁元素的物质之间可以通过复分解反应相互 转化,含有不同价态铁元素的物质可以通过氧化还原反应转化。
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2.利用铁及其化合物之间的转化关系可以解决哪些问题? 提示:(1)离子共存问题
Fe2+在酸性条件下不能与强氧化性离子大量共存;Fe3+不能与还
原性离子大量共存,如:I-、S2-、SO32- 等。不能与OH-、SCN-等大量
共存。
(2)分离与提纯
①FeCl2(杂质FeCl3),加入铁钉或铁粉后过滤。 ②FeCl3(杂质FeCl2),通入Cl2或滴加氯水或加入“绿色”氧化剂
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知识归纳 (1)若溶液中只存在Fe2+,加入氢氧化钠溶液,溶液中出现白色沉淀 并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。若同时存在Fe3+,加入氢氧化 钠溶液生成红褐色沉淀,会掩盖Fe2+的检验。故溶液中有Fe2+和Fe3+ 同时存在时不能用氢氧化钠溶液检验Fe2+。 (2)检验某未知溶液中是否含Fe2+时,不能先滴加氯水,后滴加 KSCN溶液。因为若未知溶液中含有Fe3+,滴加KSCN溶液时,溶液 变成红色,会干扰Fe2+的检验。
使溶液变黄色的物质是
(填粒子的化学式),发生反应的离
子方程式为
。
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(2)现提供以下试剂:A.酸性高锰酸钾溶液 B.氢氧化钠溶液 C. 四氯化碳 D.硫氰酸钾溶液。

三、实验探究
问题1
探究含Fe2+、Fe3+的化合 物的性质及相互间的差异
问题2
探究Fe2+、Fe3+相互间的转 化
实验探究一
1、活动与探究 ---- Fe2+、Fe3+的性质及互相间的差异。
？ ①提出问题：如何制备Fe(OH)2、Fe(OH)3
②方案设计：实验中学生可能采用的实验方案
FeSO4
苯
五、课堂练习
1、随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保
质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是（ ）
A．无水硫酸铜 B．硫酸亚铁 C． 食盐
D． 生石灰
2、向某溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液不变色；向该溶液中继续通入Cl2，溶液变
红色。已知Cl2具有强氧化性，关于原溶液下列说法正确的是：（ ）
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
A．Fe
B．FeO
C．Fe(OH)3 D．Fe2O3
板书设计
采用提纲式板书，概括本节课主要内容，体现教学重点和 关键。简单明了，条理清晰，便于记录和复习。
1、铁的氧化物 2、铁的氢氧化物
Fe2++2OH－＝Fe(OH)2↓ Fe3++3OH－＝Fe(OH)3↓ Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3 : 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 3、Fe3+的检验，Fe2+和Fe3+之间的鉴别:颜色、 与氢氧化钠反应、加硫氰化钾鉴别； 4、Fe2+和Fe3+之间的可以相互转化。

解析：检验药品中是否含有铁离子，应先将药品溶解，然后 再向其中加入 KSCN 溶液，观察溶液是否变红。 答案：剥去糖衣，取出药片溶解于适量的蒸馏水中配成溶液， 取少量溶液于试管中，滴加 2～3 滴 KSCN 溶液，如果溶液出 现红色，则证明 FeSO4 已被氧化；如果不出现红色，则证明 FeSO4 未 被 氧 化 。 有 关 化 学 方 程 式 为 Fe2(SO4)3 ＋ 6KSCN===2Fe(SCN)3＋3K2SO4
(2) 根 据 乙 的 上 述 实 验 ， 说 明 补 铁 剂 中 的 铁 为 __________________________________。 (3)向补铁剂溶液中滴加 KSCN 溶液，显淡红色的原因： ________________________。 (4)请根据乙同学的实验现象进一步推断，氯、溴的单质可将 铁单质氧化成________价铁，而 Fe 与 I2 反应的产物应该是 ________。 答案：(1)不合理 (2)＋2 价铁 (3)少量的 Fe2＋被氧化成 Fe3＋ (4)＋3 FeI2
解析：选 C。铁粉与氯化铜溶液反应生成氯化亚铁和单质铜； FeO 与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水；Fe(OH)3 与过量稀盐酸 反应生成氯化铁和水，氯化铁与过量铁粉反应生成氯化亚铁， 滴入 KSCN 溶液不会显红色，选项 A、B、D 错误；Fe 与稀 盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁与氯气反应生成氯 化铁，滴入 KSCN 溶液，溶液显红色，选项 C 正确。
1．(2019·宜良一中高一月考)下列关于铁与盐酸反应的叙述不 正确的是( ) A．该反应是置换反应 B．铁是还原剂 C．HCl 是氧化剂 D．产物是氯化铁和氢气
解析：选 D。铁与盐酸发生置换反应生成氯化亚铁和氢气，化 学方程式为 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，该反应的还原剂是铁， 氧化剂是 HCl，所以 D 错误。

栏目 导引
第3章 物质的性质与转化
2. 将 10 g 铁碳合金放入 O2 中高温灼烧，将反应后的气体通入
过量石灰水中得沉淀 1.4 g。则此铁碳合金是(已知：低碳钢含
碳量小于 0.25%，中碳钢含碳量介于 0.25%～0.60%，高碳钢
含碳量大于 0.60%)( )
A．生铁
B．高碳钢
C．中碳钢
D．低碳钢
栏目 导引
第3章 物质的性质与转化
3．实验方案 (1)证明□9 __F_e_3_＋_具有较强氧化性，需加入□10 _还__原___剂，如铁、 铜、锌等。 (2)证明□11 ___F_e__只具有还原性，需加入□12 _氧__化___剂，如稀硫 酸、硫酸铜溶液等。 (3)证明□13 __F_e_2_＋_具有氧化性，需加入□14 __还__原__剂，如 Zn 等； 证明其有还原性，需加入□15 __氧__化__剂，如氯水、酸性 KMnO4 溶液等。
第3章 物质的性质与转化
核心素养 1．科学探究与创新意识：能从问题和假设出发，依据亚铁盐 和铁盐的性质、实验的探究目的，设计探究方案，进行实验探 究。 2．科学态度与社会责任：通过对各种含铁物质的存在的讨论， 能对铁制品及其存在有初步认识。
第3章 物质的性质与转化
铁元素的存在
1．铁元素含量：在地壳中的含量仅次于□1 _氧__、__硅__、__铝__三种 元素。 2．铁元素在自然界中的存在形态 (1)游离态：存在于□2 ___陨__铁___中； (2)化合态：主要以□3 ___＋__2__价__或__＋__3_价____的化合态存在于矿 石中。自然界中含有铁元素的矿石有□4 _黄__铁___矿__、□5 __赤__铁__矿__、 □6 __磁__铁__矿__等。
铜片溶解，溶 Fe3＋具有氧化性，离子方

答案：取少量溶液于试管中，滴加 KSCN 溶液，若溶液变红， 则溶液中有 Fe3＋ 取少量溶液于试管中，滴加 KMnO4 溶液， 若溶液褪色，则溶液中有 Fe2＋
5．根据以下反应，写出各物质的化学式及①②③的方程式。
(1)写出下列物质的化学式： A_________；B_________；C_________；D_________。 (2)化学方程式：①______________________________。 离子方程式：②_______________________________。 离子方程式：③____________________________。
[演练新学考]
1．可用 KSCN 溶液检验的离子为
()
A．Na＋
B．Ag＋
C．Fe2＋
D．Fe3＋
解析：可用 KSCN 溶液检验的离子是 Fe3＋。
答案：D
2．下列物质能新制氯水 ②铁 ③铜 ④稀硫酸
A．①②③
B．③④
C．②③
D．①②③④
解析： Fe、Cu 具有还原性，可把 Fe3＋还原为 Fe2＋。
新知探究(二) Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的 相互转化及应用
[难度增一点] [典例] 某酸性工业废液里含有 FeCl2、CuCl2 和 FeCl3。为 回收铜并得到纯净的 FeCl3 溶液，如图是综合利用的主要流程：
(1)物质 A 和 F 的名称：A_________；F_________。 (2)第①②操作的名称是________，实验室里进行该操作 时需用到的玻璃仪器有_________________________。 (3)根据图示写出第①步有关的离子方程式和第③步的化 学方程式。 ①______________________、____________________、 ______________________________________。 ③______________________________________。

在空气中,Fe(OH)2 能够迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3,
现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化
学方程式为 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
知识铺垫
新知预习
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【微思考 1】已知 2Fe+3Cl2 Cl2 与硫单质氧化性的强弱?
2FeCl3 和 Fe+S
FeS,请判断
提示：Cl2能将Fe氧化为+3价，硫单质只能将Fe氧化为+2价，说 明Cl2氧化性强于单质硫。
【微思考2】指出铁与水蒸气的反应、铝热反应中的氧化剂和
还原剂。
提示：铁与水蒸气的反应中铁做还原剂，水做氧化剂，说明铁
具有还原性。铝热反应中铝做还原剂，氧化铁做氧化剂，说明氧
化铁具有氧化性。
知识铺垫
新知预习
3.从物质类别和元素价态两个视角研究物质性质的思路方法去 认识含铁物质在生产、生活中的应用,建立含铁物质的性质、 实验现象、应用之间的联系,强化科学态度与社会责任。
知识铺垫
新知预习
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1．金属单质可以与非金属反应，可以与水或酸反应产生H2。可 以与某些盐溶液发生置换反应。并且金属越活泼与水或酸反应越剧 烈。
知识铺垫
新知预习
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2．化学性质
反应
化学方程式或离子方程式
Fe 与非金属单质反
应
3Fe+2O2 Fe3O4、2Fe+3Cl2
2FeCl3
Fe 与水蒸气反应 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
Fe 与非氧化性酸反 应
Fe+2H+
Fe2++H2↑

取少量溶液，先加KSCN溶液，溶液不变红色，再加入氯水，溶液变成红
色，则证明原溶液有Fe2＋
。
5.已知下述四个实验均能发生化学反应：
①
②
③
④
将铁钉放入硫 向硫酸亚铁溶液 将铜丝放入 向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，无明 酸铜溶液中 中滴入几滴氯水 氯化铁溶液中 显现象，再滴入氯水，变红
下列判断不正确的是（ C ） A. 实验①中铁钉只做还原剂 B. 实验②中Fe2＋只显还原性 C. 实验③中发生的是置换反应 D. 上述实验证明：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，Fe2＋遇KSCN溶液无红色物质生成
活动∙探究 1.在下图中适当位置标注含铁物质，完成铁及其化合物的“价—类”二维图， 用箭头标明物质之间的转化关系，并说明依据。
按要求书写下列反应的化学方程式或离子方程式。
(1)同价态含铁物质转化
①FeO→Fe2＋： FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
。
②Fe2＋ Fe(OH)2：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O 。
③Fe2O3→Fe3＋： Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
。
④Fe3＋ Fe(OH)3： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓、Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
⑤Fe(OH)3→Fe2O3： 2Fe(OH)3==△===Fe2O3＋3H2O
。
以上反应①②③④一般是通过 复分解
学以致用
除去下列溶液中所含杂质
①FeCl2（FeCl3）：
选用试剂 Fe
，
②FeCl3（FeCl2）： 选用试剂 HC2lO2 2 ，

4. 补铁剂中铁元素价态的检验 活动∙探究 目的：检验某补铁口服液中铁元素的价态。 实验用品 某补铁口服液，H2SO4溶液，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液， 氯水，KSCN (硫氰酸钾)溶液； 试管，胶头滴管。
实验方案设计及实施
物质
选取试剂
KSCN (硫氰 酸钾)溶液、 氯水
某补铁 口服液
NaOH溶液
1、铁的性质
（2）铁的化学性质
I、与非金属单质反应： 3Fe + 2O2 =点==燃=== Fe3O4 现象：火星四射，生成黑色固体，放出大量的热。
2Fe
+
3Cl2
点燃
======
FeCl3
注意：棕红色的烟
II、铁与酸反应： Fe+2HCl == FeCl2+H2↑ III、铁与某些盐溶液的反应：Fe+CuSO4 == FeSO4+Cu
第3章 物质的性质与转化 第一节 铁的多样性 3.1 铁及其化合物
1.铁元素在自然界的存在形式
铁元素是重要的金属元 素，在地壳中的含量仅 次于氧、硅和铝元素。
1.铁元素在自然界的存在形式
游离态：陨铁（陨石）
自然界中的铁
化合态：矿物
黄铁矿：主要成分FeS2 赤铁矿：主要成分Fe2O3 磁铁矿：主要成分Fe3O4
3、铁的氢氧化物
化学式 色态 溶解性 稳定性 与O2反应 与酸反应 制备
Fe(OH)2 白色固体
难溶 不稳定，易被空气氧化，加热易分解
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓

[解析] A 项，2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，除去了主体物质；B 项，2FeCl3 ＋Fe===3FeCl2，CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2，主体物质和杂质均被消耗； C 项，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，NaAlO2 易溶，过滤 即可；D 项，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2角”的转化关系
1．转化关系
2．重要应用 (1)除杂：
(2)判断离子共存： Fe2＋不共存NO－ 3 (H＋)、ClO－、MnO－ 4 (H＋)。 Fe3＋不共存S2－、I－、SO23－。 Fe2＋、Fe3＋不共存HCO－ 3 、CO23－等相互促进水解的离子
例1、 下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z 是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是 ()
[答案] C
考点2．Fe2＋和Fe3＋的检验
1．Fe2＋和Fe3＋的检验 (1)溶液颜色：
含有Fe2＋的溶液显浅绿色， 含有Fe3＋的溶液显黄色。 (2)用KSCN溶液和氯水：
2．FeCl3变色情况 FeCl3溶液在与许多试剂反应时会出现特殊现象，可作为检 验Fe3＋的依据。
(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈红色； (2)FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀； (3)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色； (4)向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色； (5)将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色； (6)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体。
例2、下列离子的检验方法合理的是
()
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色， 说明原溶液中含有Fe2＋

3．实验步骤、现象和结论
(1)Fe2＋、Fe3＋与碱的反应
实验内容
实验现象
结论
先生成 白色 沉淀，迅 速变成 灰绿色，最后变
有关方程式有： _F_e_2＋_＋__2_O__H_－_=__=_=_F_e_(_O_H__)2_↓___
成 红褐色 沉淀
_4_F_e_(O__H_)_2_＋__O_2_＋__2_H__2O__=_=_=___
3．FeCl3 溶液中混有 FeCl2 时，如何除去杂质？ 提示：向溶液中加入足量的氯水，使 FeCl2 转化为 FeCl3。 4．FeCl2 溶液中混有 CuCl2 时，如何除去杂质？ 提示：加入铁粉，使 Cu2＋转化为 Cu，过滤除去。 5．为什么保存硫酸亚铁溶液时常加入少量铁粉？ 提示：Fe2＋具有较强的还原性，易被氧化变质，向盛放亚铁盐 溶液的试剂瓶中加入少量铁粉的目的是防止 O
高温 =====
2Fe
＋
3CO2,3H2
＋
Fe2O3
高温 =====
2Fe
＋
3H2O(g)。
1．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( ) A．可以采用加热的方法除去 Fe2O3 中的 Fe(OH)3 B．铁只有与水蒸气反应才能得到 Fe3O4 C．不能通过化合反应生成 FeCl2 和 Fe(OH)3 D．氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂
体系构建
一、铁元素在自然界中的存在 1．铁元素的含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位，仅次 于氧、硅和铝元素。
2．铁元素的存在形态 (1)游离态：存在于陨铁中。 (2)化合态 ①主要化合价： ＋2、＋3 。 ②存在形式：主要以矿石的形式存在。如黄铁矿( FeS2 )、赤铁 矿( Fe2O3 )、磁铁矿( Fe3O4 )等。