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1、Fe2+、Fe3+的性质及之间的转化、鉴别的性质及之间的转化、鉴别本节课的复习目标：本节课的复习目标：1.学会学会亚铁盐、铁盐的化学性质亚铁盐、铁盐的化学性质2.学会学会Fe2+、Fe3+在水溶液中的相互转化在水溶液中的相互转化3.学会学会Fe2+、Fe3+的鉴别方法的鉴别方法1.亚铁盐、铁盐的化学性质：亚铁盐、铁盐的化学性质：思考思考：（1）实验室）实验室在配制在配制FeSO4溶液时，常常往溶液中加少量溶液时，常常往溶液中加少量铁粉，而铁粉，而配制配制Fe2（SO4）3溶液则不需加铁粉，为什么？溶液则不需加铁粉，为什么？（2）分别将）分别将FeCl2、 FeCl3溶液加热蒸干、灼烧最后剩下什
2、么固体溶液加热蒸干、灼烧最后剩下什么固体？（3）分别往）分别往FeCl2、 FeCl3溶液滴加氨水，现象是否相同？溶液滴加氨水，现象是否相同？（4）分别往）分别往FeCl2、 FeCl3溶液滴加溶液滴加KSCN溶液，现象是否相同？溶液，现象是否相同？2.Fe2+、Fe3+在水溶液中的相互转化在水溶液中的相互转化思考思考：从从氧化还原反应氧化还原反应的角度分析：下列试剂的角度分析：下列试剂：（1）氯水（）氯水（2）碘水（）碘水（3）KI溶液（溶液（4）稀硫酸）稀硫酸(5)Cu（6）硫酸酸化的）硫酸酸化的H2O2溶液（溶液（7）硫酸酸化的）硫酸酸化的KMnO4溶液溶液（8）稀硝酸（）稀硝酸（9）铁
3、粉）铁粉能将能将Fe2+Fe3+的试剂有的试剂有能将能将Fe3+Fe2+的试剂有的试剂有（1）（）（6）（）（7）（）（8）（3）（）（5）（）（9）2.Fe2+、Fe3+在水溶液中的相互转化在水溶液中的相互转化应用应用(1)为了除去硫酸铁溶液中含有的为了除去硫酸铁溶液中含有的Fe2+杂质，下列杂质，下列物质中最好选用：（物质中最好选用：（）AH2O2溶液溶液BKMnO4溶液溶液C氯水氯水D稀稀HNO3(2)为了除去氯化亚铁溶液中含有的为了除去氯化亚铁溶液中含有的Fe3+杂质，下杂质，下列物质中最好选用（列物质中最好选用（）A铜片铜片B铁粉铁粉C碘化钾溶液碘化钾溶液D锌片锌片2.Fe2+、Fe
4、3+在水溶液中的相互转化在水溶液中的相互转化应用应用(3)已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色。现在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色。现在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入12滴液溴，振荡后溶液呈黄色，现滴液溴，振荡后溶液呈黄色，现对溶液呈黄色的原因进行探究。对溶液呈黄色的原因进行探究。（1）限选用的试剂有：酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、四氯化碳、硫氰化钾溶液、硝酸银溶液、）限选用的试剂有：酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、四氯化碳、硫氰化钾溶液、硝酸银溶液、淀粉淀粉碘化钾溶液。请完成以下实验探究过程：碘化钾溶液。请完成以下实验探究过程：【提出假设提出假设】假设假设1：溶液呈黄色
5、不是发生化学反应所致，是溶液中：溶液呈黄色不是发生化学反应所致，是溶液中引起的（填微粒的化学式，下同）。引起的（填微粒的化学式，下同）。假设假设2：溶液呈黄色是发生化学反应所致，是溶液中：溶液呈黄色是发生化学反应所致，是溶液中引起的。引起的。【设计实验方案设计实验方案】为了验证上述假设为了验证上述假设1和假设和假设2的推断，请用简要的文字说明你的实验方案：的推断，请用简要的文字说明你的实验方案：假设假设1方案：方案：。假设假设2方案：方案：。（2）根据高中所学的知识判断，你认为）根据高中所学的知识判断，你认为（填（填“假设假设1”或或“假设假设2”）的推断是正确的；）的推断是正确的；若选用淀粉
6、若选用淀粉碘化钾溶液验证你的假设是否可行？碘化钾溶液验证你的假设是否可行？（填（填“可行可行”或或“不可行不可行”），理由是），理由是。（3）若向稀溴化亚铁溶液中通入过量氯气，反应的离子方程式为）若向稀溴化亚铁溶液中通入过量氯气，反应的离子方程式为。3.Fe2+、Fe3+的鉴别方法的鉴别方法思考思考：（1）Fe2+、Fe3+在水溶液分别是什么颜色？在水溶液分别是什么颜色？（2）（3）分别往）分别往FeCl2、 FeCl3溶液滴加氨水，现象是否相同？溶液滴加氨水，现象是否相同？例：铁在例：铁在冷的浓硫酸冷的浓硫酸中能发生钝化。某同学发现将一定量的铁中能发生钝化。某同学发现将一定量的铁与浓硫酸与浓
7、硫酸加热加热时，铁完全溶解，得到溶液时，铁完全溶解，得到溶液A，并产生大量气体，并产生大量气体B。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。【提出猜想提出猜想】所得溶液中的金属离子可能含有所得溶液中的金属离子可能含有Fe2和和Fe3中的一种或两种；中的一种或两种；所得气体中可能含有所得气体中可能含有 中的一种或两种。中的一种或两种。写出铁与浓硫酸加热时，可能发生的有关反应方程式：写出铁与浓硫酸加热时，可能发生的有关反应方程式： 。 SO2、H2【提出猜想提出猜想】所得溶液中的金属离子可能含有所得溶液中的金属离子可能含有Fe2和和Fe3中的一种或两种；中的一种或
8、两种；所得气体中可能含有所得气体中可能含有 中的一种或两种。中的一种或两种。【实验探究实验探究】 目的目的实验操作实验操作预期现象预期现象结结论论验证猜想验证猜想取少量溶液取少量溶液A，滴入酸性滴入酸性KMnO4溶液溶液含有含有Fe3SO2、H2溶液紫红色褪去；溶液紫红色褪去；溶液紫红色不褪去溶液紫红色不褪去 褪去含有褪去含有Fe2；反之则没有。反之则没有。 另取少量溶液另取少量溶液A，滴入滴入KSCN溶液溶液溶液变成血红色溶液变成血红色 【提出猜想提出猜想】所得溶液中的金属离子可能含有所得溶液中的金属离子可能含有Fe2和和Fe3中的一种或两种；中的一种或两种；所得气体中可能含有所得气体中可能
9、含有 中的一种或两种。中的一种或两种。【实验探究实验探究】 SO2、H2目的目的实验操作实验操作预期现象预期现象结结论论验证猜想验证猜想将所得气体将所得气体B B通入通入如下图装置如下图装置含有两种气体含有两种气体甲中甲中KMnO4溶液褪色，溶液褪色，乙中颜色不变，乙中颜色不变，丙中收集到气体丙中收集到气体 2.Fe2+、Fe3+在水溶液中的相互转化在水溶液中的相互转化思考思考：从从氧化还原反应氧化还原反应的角度分析：下列试剂的角度分析：下列试剂：（1）氯水（）氯水（2）碘水（）碘水（3）KI溶液（溶液（4）稀硫酸）稀硫酸(5)Cu（6）硫酸酸化的）硫酸酸化的H2O2溶液（溶液（7）硫酸酸化的
10、）硫酸酸化的KMnO4溶液溶液（8）稀硝酸（）稀硝酸（9）铁粉）铁粉能将能将Fe2+Fe3+的试剂有的试剂有能将能将Fe3+Fe2+的试剂有的试剂有（1）（）（6）（）（7）（）（8）（3）（）（5）（）（9）2.Fe2+、Fe3+在水溶液中的相互转化在水溶液中的相互转化思考思考：从从氧化还原反应氧化还原反应的角度分析：下列试剂的角度分析：下列试剂：（1）氯水（）氯水（2）碘水（）碘水（3）KI溶液（溶液（4）稀硫酸）稀硫酸(5)Cu（6）硫酸酸化的）硫酸酸化的H2O2溶液（溶液（7）硫酸酸化的）硫酸酸化的KMnO4溶液溶液（8）稀硝酸（）稀硝酸（9）铁粉）铁粉能将能将Fe2+Fe3+的试剂有
11、的试剂有能将能将Fe3+Fe2+的试剂有的试剂有（1）（）（6）（）（7）（）（8）（3）（）（5）（）（9）2.2.有关有关FeFe2+2+、FeFe3+3+的性质及之间的转化经常应用在的性质及之间的转化经常应用在以下几个方面：以下几个方面： （1 1）判断离子共存）判断离子共存 FeFe2+2+、FeFe3+3+均水解，与均水解，与 等等因水解相互促进在溶液中不能大量共存。因水解相互促进在溶液中不能大量共存。 FeFe3+3+与与S S2-2-、I I- -、HSHS- -、 ，FeFe2+2+与与 (H(H+ +) )、ClOClO- -、 (H(H+ +) )在溶液中因氧化还原反应不能
12、大在溶液中因氧化还原反应不能大量共存。量共存。 (2)(2)盐溶液的配制与保存盐溶液的配制与保存 FeFe2+2+的盐溶液：加少量铁粉，防止的盐溶液：加少量铁粉，防止FeFe2+2+被氧化；被氧化；加少量相应的酸，防止加少量相应的酸，防止FeFe2+2+水解。水解。FeFe3+3+的盐溶液：加少量相应的酸防止的盐溶液：加少量相应的酸防止FeFe3+3+水解。水解。(3)(3)制取制取Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体胶体FeFe3+3+3H+3H2 2O O（沸水）沸水） Fe(OH)Fe(OH)3 3( (胶体）胶体）+3H+3H+ +(4)(4)制备无水制备无水FeClFeCl3 3FeC
13、lFeCl3 36H6H2 2O FeClO FeCl3 3+6H+6H2 2O O(5) (5) Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀制备沉淀制备(6)(6)除杂方法除杂方法FeFe2+2+(Fe(Fe3+3+):):FeClFeCl3 3(FeCl(FeCl2 2):):FeClFeCl2 2(CuCl(CuCl2 2) )：HClHCl气流中气流中 加加Fe粉，过滤；粉，过滤；加氯水或加氯水或H2O2；加加Fe粉，过滤。粉，过滤。特别提醒特别提醒FeFe2+2+具有较强的还原性，具有较强的还原性，FeFe3+3+具有较强的水解能力，具有较强的水解能力，实际上实际上pH4pH4时，时，FeF
14、e3+3+即可形成即可形成Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀。欲除沉淀。欲除去某溶液中含有的去某溶液中含有的FeFe2+2+杂质时，一般先向该溶液中杂质时，一般先向该溶液中加入氧化剂（如加入氧化剂（如H H2 2O O2 2），使），使FeFe2+2+被氧化为被氧化为FeFe3+3+, ,然后然后通过加碱液调节通过加碱液调节pHpH，使，使FeFe3+3+转化为转化为Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀除沉淀除去。去。要点二要点二 FeFe2+2+和和FeFe3+3+的检验的检验 FeFe2+2+和和FeFe3+3+的检验方法的检验方法 （1 1）直接观察颜色：）直接观察颜色：FeFe2+2+的
15、溶液呈浅绿色，的溶液呈浅绿色，FeFe3+3+的溶液呈棕黄色。的溶液呈棕黄色。 （2 2）利用显色反应：）利用显色反应： 有关离子反应方程式：有关离子反应方程式： FeFe3+3+3SCN+3SCN- - Fe(SCN)Fe(SCN)3+3+（3 3）利用其化合物沉淀的颜色：）利用其化合物沉淀的颜色：有关反应的方程式：有关反应的方程式：FeFe2+2+2OH+2OH- - Fe(OH)Fe(OH)2 24Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2 4Fe(OH)4Fe(OH)3 3FeFe3+3+3OH+3OH- - Fe(OH)Fe(OH)3 3(4)(4)利用利用
16、FeFe3+3+的氧化性：的氧化性： 有关离子反应方程式：有关离子反应方程式：2Fe2Fe3+3+Cu 2Fe+Cu 2Fe2+2+Cu+Cu2+2+【变式训练变式训练】欲证明某溶液中不含欲证明某溶液中不含FeFe3+3+可能含有可能含有FeFe2+2+，进，进行如下实验操作时最佳顺序为行如下实验操作时最佳顺序为( )( )加入少量氯水加入少量氯水加入少量加入少量KMnOKMnO4 4溶液溶液加入少量加入少量KSCNKSCN溶液溶液A. B. C. D.A. B. C. D. 有关离子反应方程式：有关离子反应方程式：2Fe2Fe3+3+2I+2I- - 2Fe2Fe2+2+I+I2 2(5)(
17、5)利用利用FeFe2+2+的还原性：的还原性：有关离子反应方程式：有关离子反应方程式：5Fe5Fe2+2+ +8H+ +8H+ + 5Fe5Fe3+3+Mn+Mn2+2+4H+4H2 2O O有关离子反应方程式：有关离子反应方程式：2Fe2Fe2+2+Br+Br2 2 2Fe2Fe3+3+2Br+2Br- -要点三要点三 FeFe（OHOH）2 2的制备与实验条件的控制的制备与实验条件的控制 要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态。一是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液沉淀的状态。一是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液与空气的接触；
18、二是要防止溶液中出现三价铁离子。既与空气的接触；二是要防止溶液中出现三价铁离子。既要除去三价铁离子，又不引入新的杂质，一般选用铁粉要除去三价铁离子，又不引入新的杂质，一般选用铁粉来还原三价铁离子。实验中一般采用新制的硫酸亚铁与来还原三价铁离子。实验中一般采用新制的硫酸亚铁与NaOHNaOH溶液反应来制取溶液反应来制取Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀。下面我们来探究其他沉淀。下面我们来探究其他制备氢氧化亚铁的方法。制备氢氧化亚铁的方法。【典例导析典例导析3 3】用下面三种方法均可制得用下面三种方法均可制得Fe(OH)Fe(OH)2 2白色沉淀。白色沉淀。 方法一方法一 用不含用不含FeFe3+
19、3+的的FeSOFeSO4 4溶液与不含溶液与不含O O2 2的蒸馏水配制的的蒸馏水配制的NaOHNaOH溶液反应制备。溶液反应制备。 （1 1）用硫酸亚铁晶体配制上述）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSOFeSO4 4溶液时还需要加入溶液时还需要加入 。 （2 2）除去蒸馏水中溶解的）除去蒸馏水中溶解的O O2 2常采用常采用 的的 方法。方法。 （3 3）生成）生成Fe(OH)Fe(OH)2 2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O O2 2的的NaOHNaOH溶液，插入溶液，插入FeSOFeSO4 4溶液液面下，再挤出溶液液面下，再挤出NaOHNaOH溶液，这样操溶
20、液，这样操作的理由是作的理由是 。方法二方法二 在如右图所示的装置中，用在如右图所示的装置中，用NaOHNaOH溶液、溶液、铁屑、稀铁屑、稀H H2 2SOSO4 4等试剂制备。等试剂制备。（1 1）在试管）在试管里加入的试剂是里加入的试剂是 。（2 2）在试管）在试管里加入的试剂是。里加入的试剂是。（3 3）为了制得）为了制得Fe(OH)Fe(OH)2 2白色沉淀，在试白色沉淀，在试管管和和中加入试剂，打开止水夹，塞中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是紧塞子后的实验步骤是 。（4 4）这样生成的）这样生成的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀能较长时间保持白色，理由是沉淀能较长时间保
21、持白色，理由是 。方法三方法三 利用电解实验可以制得纯净的利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)Fe(OH)2 2白白色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。石墨和铁。（1 1）a a电极的材料应为电极的材料应为 ，电极反，电极反应式为应式为 。（2 2）电解液）电解液c c可以是可以是 （填编号）。（填编号）。A.A.纯水纯水B.NaClB.NaCl溶液溶液C.NaOHC.NaOH溶液溶液D.CuClD.CuCl2 2溶液溶液（3 3）d d为苯，其作用是为苯，其作用是 ，在加入苯之，在加入苯之前对电解液前对电解液c c应作何简单处理？应
22、作何简单处理？ 。ClCl2 2+Cu CuCl+Cu CuCl2 21.1.铜铜（1 1）物理性质：）物理性质： 色，不能被磁铁吸引。色，不能被磁铁吸引。（2 2）化学性质：）化学性质：紫红紫红反应物质反应物质化学方程式化学方程式非非金金属属O O2 2 ( ( 色固体色固体) )ClCl2 2、S S ( ( 色烟色烟) )氧氧化化性性酸酸浓浓H H2 2SOSO4 4Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CuSO) CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O浓浓HNOHNO3 3Cu+4HNOCu+4HNO3 3( (浓浓) Cu(NO) Cu(NO3 3)
23、 )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O稀稀HNOHNO3 33Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀) 3Cu(NO) 3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O盐盐AgNOAgNO3 3Cu+2AgNOCu+2AgNO3 3 Cu(NOCu(NO3 3) )2 2+2Ag+2AgFeClFeCl3 3Cu+2FeClCu+2FeCl3 3 CuCl CuCl2 2+2FeCl+2FeCl2 2点燃点燃 2Cu+O2Cu+O2 2 2CuO 2CuO2Cu+S Cu2Cu+S Cu2 2S S黑黑棕黄棕黄2.2.氧化铜和氢氧化铜氧化铜和氢氧
24、化铜物质物质氧化铜氧化铜氢氧化铜氢氧化铜化学式化学式状态状态不溶于水的不溶于水的 色固体（粉末）色固体（粉末）不溶于水的不溶于水的 色固体色固体化学性化学性质质CuO+2HCuO+2H+ + CuCu2+2+H+H2 2O OCuO+HCuO+H2 2 Cu+HCu+H2 2O OCuO+COCuO+COCu+COCu+CO2 2Cu(OH)Cu(OH)2 2+2H+2H+ +CuCu2+2+2H+2H2 2O OCu(OH)Cu(OH)2 2CuO+HCuO+H2 2O OCuOCuOCu(OH)Cu(OH)2 2黑黑蓝蓝3.CuSO3.CuSO4 45H5H2 2O O CuSO CuSO
25、4 45H5H2 2O O为为 色晶体，俗称色晶体，俗称 。无。无 水水CuSOCuSO4 4为白色粉末，遇水变蓝色（生成为白色粉末，遇水变蓝色（生成CuSOCuSO4 4 5H5H2 2O O）可作为可作为 的检验依据。的检验依据。 指点迷津指点迷津 溶液中的溶液中的CuCu2+2+常为蓝色（浓常为蓝色（浓CuClCuCl2 2溶液为绿色，稀溶液为绿色，稀CuClCuCl2 2溶液为蓝色），可作为溶液为蓝色），可作为CuCu2+2+的判定依据。如的判定依据。如CuSOCuSO4 4溶液为蓝色。溶液为蓝色。 CuCu2+2+与碱反应生成蓝色沉淀与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)Cu(OH)2 2
26、，这是鉴定这是鉴定CuCu2+2+的原理之一。的原理之一。蓝蓝蓝矾、胆矾蓝矾、胆矾水水三、铜及其重要化合物三、铜及其重要化合物自我诊断自我诊断 3. Fe3. Fe2 2O O3 3和和CuCu2 2O O都是红色粉末，常用作颜料。某校都是红色粉末，常用作颜料。某校 一化学实验小组通过实验来探究一化学实验小组通过实验来探究“红色红色”粉末粉末是是 FeFe2 2O O3 3还是还是CuCu2 2O O或二者混合物。探究过程如下：或二者混合物。探究过程如下： 【查阅资料查阅资料】CuCu2 2O O是一种碱性氧化物，溶于稀是一种碱性氧化物，溶于稀 硫酸生成硫酸生成CuCu和和CuSOCuSO4
27、4, ,在空气中加热生成在空气中加热生成CuOCuO。 【提出假设提出假设】 假设假设1 1：红色粉末是：红色粉末是FeFe2 2O O3 3 假设假设2 2：红色粉末是：红色粉末是CuCu2 2O O 假设假设3 3：红色粉末是：红色粉末是FeFe2 2O O3 3和和CuCu2 2O O的混合物的混合物【设计实验设计实验】取少量粉末放入足量稀硫酸中，在取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加所得溶液中再滴加KSCNKSCN试剂。试剂。（1 1）若假设）若假设1 1成立，则实验现象是成立，则实验现象是 。（2 2）若滴加）若滴加KSCNKSCN试剂后溶液不变红色，则证明原试剂后溶液不变
28、红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？法合理吗？ 。简述你的理由（不需写。简述你的理由（不需写出反应的方程式）出反应的方程式） 。（3 3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCNKSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是 ，写出发生反应的离子方程式：，写出发生反应的离子方程式： 。答案答案（1 1）固体完全溶解，溶液呈红色）固体完全溶解，溶液呈红色（2 2）不合理）不合理 当原固体粉末为当原固体粉末为FeFe2 2O O3 3和和CuCu2 2
29、O O的混合的混合物时，加入稀物时，加入稀H H2 2SOSO4 4后后CuCu2 2O O生成生成CuCu和和CuSOCuSO4 4，产生的产生的FeFe3+3+与与CuCu反应生成反应生成FeFe2+2+, ,滴加滴加KSCNKSCN溶液后也可以不变溶液后也可以不变红色红色（3 3）FeFe2 2O O3 3和和CuCu2 2O O Fe Fe2 2O O3 3+6H+6H+ + 2Fe2Fe3+3+3H+3H2 2O O，CuCu2 2O+2HO+2H+ + Cu+CuCu+Cu2+2+H+H2 2O O，2Fe2Fe3+3+Cu 2Fe+Cu 2Fe2+2+Cu+Cu2+2+向一定量的向一定量的Fe、FeO和和Fe2O3的混合物投入的混合物投入100ml1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224ml（标准状况）（标准状况）的气体，所得溶液中，加入的气体，所得溶液中，加入KSCN溶液无血红色出现，若溶液无血红色出现，若用过量的用过量的CO在高温下还原相同质量的混合物，能得铁的在高温下还原相同质量的混合物，能得铁的质量为（质量为（）A11.2gB5.6gC2.8gD无法计算无法计算
