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4.1 亚铁盐(Fe²⁺盐)

铁及其重要化合物 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 亚铁盐是含有二价铁离子(Fe²⁺)的盐类,其水溶液通常呈浅绿色,具有还原性。

从哪来 本知识点建立在 5.1 概念与原理 之上,利用氧化还原反应中元素化合价升降的原理,理解 Fe²⁺ 处于中间价态,既具氧化性又具还原性,且还原性占主导。

为什么 铁原子最外层电子排布为 3d⁶4s²,失去两个 4s 电子形成 Fe²⁺。由于 Fe²⁺ 的 3d 轨道未充满(半充满或全充满才稳定),它极易失去一个电子变为更稳定的 Fe³⁺(3d⁵ 半充满状态)。因此,Fe²⁺ 表现出强还原性,易被氧化剂氧化;同时,Fe²⁺ 也能结合 OH⁻ 生成白色沉淀 Fe(OH)₂,这与 3.1 氢氧化钠(NaOH) 提供的碱性环境密切相关,用于制备和观察亚铁盐性质。

讲法
实验现象驱动法 适合视觉型、喜欢动手实验的学生。 操作:在试管中滴加 FeSO₄ 溶液,再滴加 NaOH 溶液。 引导:先看到白色絮状沉淀(Fe(OH)₂),迅速变成灰绿色,最后变成红褐色(Fe(OH)₃)。 提问:为什么白色沉淀不能长时间存在? 结论:Fe²⁺ 极易被空气中的氧气氧化,所以亚铁盐溶液必须现配现用,且常加入少量铁粉防止氧化。
讲法
价态结构分析法 适合逻辑型、擅长抽象思维的学生。 推导:画出铁元素的价态阶梯:Fe(0) → Fe(+2) → Fe(+3)。 分析:Fe²⁺ 处于中间价态。根据氧化还原规律,中间价态既可升也可降。 对比:Fe³⁺ 是最高价,只有氧化性;Fe 单质是最低价,只有还原性。 结论:Fe²⁺ 既有氧化性又有还原性,但还原性更强(因为变成 Fe³⁺ 后 3d⁵ 半充满更稳定)。
讲法
生活情境类比法 适合感性型、对化学应用感兴趣的学生。 情境:为什么补铁剂(如硫酸亚铁片)要密封保存?为什么切开的苹果会变黄? 类比:Fe²⁺ 像是一个“容易害羞”的人,遇到空气(氧气)这个“陌生人”就立刻变色(被氧化成 Fe³⁺)。 应用:为了保持它的“本色”(浅绿色/Fe²⁺),我们需要给它加个“保镖”(铁粉),或者隔绝空气。
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练一道
基础题
向盛有 FeSO₄ 溶液的试管中滴加 NaOH 溶液,写出反应的化学方程式,并描述实验现象。
变式
某学生配制 FeSO₄ 溶液时,发现溶液颜色偏黄。请分析原因,并说明如何除去杂质离子 Fe³⁺ 而不引入新杂质。
试试手自己判
检测题
实验室配制 FeSO₄ 溶液时,通常加入少量铁钉。请解释加入铁钉的目的,并写出相关离子方程式。
看答案和判分标准
答案:目的:防止 Fe²⁺ 被空气中的氧气氧化成 Fe³⁺,保持溶液呈浅绿色。 离子方程式:Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺
判对标准:
1. 提到“防止氧化”或“还原 Fe³⁺”得 2 分;
2. 离子方程式正确(包括电荷守恒、配平)得 3 分;
3. 若只写化学方程式 Fe + Fe₂(SO₄)₃ = 3FeSO₄ 得 2 分(扣 1 分因未写离子方程式)。
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