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文档简介
第2课时铁盐和亚铁盐1.通过实验探究学会Fe2+、Fe3+的检验方法。2.结合实验探究,掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的途径。学习目标目录知识点一Fe3+与Fe2+的检验知识点二Fe3+与Fe2+的转化随堂演练课时作业知识点一Fe3+与Fe2+的检验1.
常见的铁盐有
、
等,常见的亚铁盐
有
、
等。2.
Fe3+、Fe2+的检验Fe2(SO4)3
FeCl3
FeSO4
FeCl2
离子Fe3+Fe2+实验
操作
实验
现象溶液变成
开始无明显现象,滴加新制氯水后溶液变
成
色红
色
红
离子Fe3+Fe2+离子
方程
式结论Fe3+遇SCN-
显
色,可
利用此现象检验
Fe3+的存在Fe2+和SCN-混合无明显现象,加入新制氯水
后,Fe2+被氧化成Fe3+;可用
的方法检验Fe2+的存在
红
加KSCN溶液再加新制氯水
【教材挖掘】教材中描述“含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色”,是产生红
色的沉淀吗?提示:不是。Fe(SCN)3溶液是红色,但没有生成沉淀。
1.
(鲁科版习题)下列物质与铁反应后的生成物,能与KSCN溶液作用生
成红色溶液的是(
)A.
盐酸B.
氯气C.CuSO4溶液D.
稀硫酸解析:
能与KSCN溶液作用生成红色溶液的物质含有Fe3+。A项,铁与
盐酸反应生成FeCl2;B项,铁与Cl2反应生成FeCl3;C项,铁与CuSO4溶液
反应生成FeSO4;D项,铁与稀硫酸反应生成FeSO4。√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,然后加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明原溶液
中含有Fe2+C.
向某溶液中加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+D.
向某溶液中加入NaOH溶液生成白色沉淀,又观察到沉淀颜色逐渐变为
红褐色,说明该溶液中只含有Fe3+,不含有Mg2+√解析:
向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈红色,证明存在Fe3+,不能
证明没有Fe2+,A错误;若原溶液中不含Fe2+,含有Fe3+,通入Cl2,加入
KSCN溶液,溶液也变为红色,B错误;加入NaOH溶液,生成红褐色沉
淀,说明溶液中含有Fe3+,C正确;若存在Mg2+,生成的氢氧化镁为白色
沉淀,氢氧化铁沉淀的红褐色可掩盖氢氧化镁沉淀的白色,D错误。3.
已知Fe2+遇铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}产生蓝色沉淀。回答下列问题:Ⅰ.已知黑色固体M只含铁和氧两种元素。为了检验M的组成,进行下列
实验:①M能被磁铁吸引;加入足量稀硫酸,振荡,固体全部溶解,未观察到有
气体生成;②经检验溶液中有铁离子和亚铁离子,检验铁离子的方法是
;取少量溶液
加入KSCN溶液,变红色,则有Fe3+
能得出的结论是
(填字母)。a.M中一定有+3价和+2价铁,无0价铁b.M中一定有+3价和0价铁,无+2价铁c.M中一定有+3价,0价和+2价铁至少有一种d.M中一定有+3价、+2价和0价铁cⅡ.为检验某固体(假定只含铁和氯元素)是FeCl3而不是FeCl2。步骤是:①取少量固体样品溶于少量浓盐酸,加水稀释,将溶液分为两份;②一份溶液检验出三价铁离子;③另一份溶液不能检验出二价铁离子。(1)其中检验出三价铁离子的离子方程式
。检验不存在二价铁离子的方法是
。
(SCN)3
滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀
生成
(2)能否用酸性高锰酸钾溶液检验上述溶液中是否含有Fe2+?
(填“能”或“不能”),原因是
。不能Fe2+、Cl-二者都具有还原性,都可
以被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色归纳总结Fe2+与Fe3+的检验性质检验方法利用颜色变化含Fe3+的溶液+KSCN或NH4SCN溶液,溶液呈红色利用铁化合物沉淀
的颜色①含Fe2+的溶液+NaOH溶液,出现白色沉淀,迅
速变为灰绿色,最后变为红褐色;②含Fe3+的溶液+NaOH溶液,出现红褐色沉淀利用Fe2+的还原性①含Fe2+的溶液+酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫
色褪去;②含Fe2+的溶液+KSCN溶液,不变红,加入氯水
或过氧化氢等氧化剂,溶液变为红色知识点二Fe3+与Fe2+的转化1.
Fe3+、Fe2+的转化(1)上述实验操作的现象为溶液由棕黄色变为
→溶液
→溶液变成
。
浅绿色
无明
显变化
红色
2Fe3++2Cl-
【教材挖掘】教材中描述“亚铁盐在较强的氧化剂作用下会被氧化成铁盐”,那么除去
FeCl3溶液中的FeCl2的最佳方法是什么?提示:向FeCl2溶液中加入稍过量的氯水(或双氧水),振荡。【探究活动】利用覆铜板制作图案实验原理利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,将覆铜板上不需要的铜腐蚀实验操作取一小块覆铜板,用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案,然后
浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后,取出覆铜板并用
水清洗干净。观察实验现象,并展示制作的图案
实验现象用油性笔画出的图案处不被腐蚀,洗净后板上留下设计的图案实验结论铜可被FeCl3溶液腐蚀,利用了FeCl3溶液的氧化性活动1:某工程师为了从腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备
采用如图所示方案:请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。①
,②
,③
,④
,⑤
。提示:①Fe
②FeCl2
③Fe和Cu
④HCl
⑤Cl2活动2:如何除去FeCl2溶液中的FeCl3?写出反应的离子方程式。
。
活动3:如图是铁及其化合物的“价—类”二维图。(1)写出下列转化的离子方程式:Fe2O3
Fe3+
Fe(OH)3
Fe3+①
;②
;③
。
(2)写出下列转化的离子方程式:Fe
Fe2+
Fe3+
Fe2+④
;⑤
;⑥
。
归纳总结1.
Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系(1)Fe具有还原性,可被弱氧化剂(H+、Fe3+等)氧化成Fe2+,被强氧
化剂(Cl2等)氧化成Fe3+。(2)Fe2+既有氧化性又有还原性,可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H+)等]
氧化为Fe3+,可被还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。
2.
铁及其化合物的“价—类”二维图(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化,主要体现物质的氧
化性或还原性。(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化,主要体现物质
的氧化物和还原性。2.
检验食品中的铁元素【探究活动】步
骤实验操作Ⅰ取新鲜的菠菜10
g,将菠菜剪碎后放在研钵中研磨,然后倒入烧杯
中,加入30
mL蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到的滤液作为实
验样品Ⅱ取少许上述实验样品加入试管中,然后加入少量稀硝酸(稀硝酸可以
将Fe2+氧化为Fe3+),再滴加几滴KSCN溶液,振荡,观察现象活动1:要验证菠菜中含有铁元素,如直接取菠菜的汁液进行实验,由于
菠菜汁有颜色,所以对于实验现象的观察有一定的影响。可进行如下操
作:将鲜菠菜烧成灰,然后用酸浸泡,过滤后的浸泡液用来检验铁元素。
用酸浸泡的目的是什么?提示:将菠菜中的铁元素转化为铁离子。活动2:灼烧新鲜菠菜(含有草酸亚铁)的过程中,草酸亚铁会发生化学
反应,生成亚铁或者+3价铁的化合物,会影响后期铁元素的检验吗?为
什么?提示:不影响。因为无论是生成二价或三价铁的化合物,后期都会变成对
应的铁离子,不影响铁元素的检验。
1.
(苏教版习题)将铁屑溶于过量的稀盐酸后再加入下列物质,会有Fe3+
生成的是(
)A.
稀硫酸B.
氯水C.
硫酸锌D.
氯化铜解析:铁屑溶于过量的稀盐酸生成FeCl2,FeCl2与稀硫酸、硫酸锌、氯
化铜不反应,但可被氯水中的Cl2氧化为FeCl3,B符合题意。√2.
部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示,下列说法错误的是
(
)A.a可与e反应生成bB.c在空气中转化为d的现象:白色沉淀直接变为红褐色C.
若要实现e转化为b可向其中加入铜片D.
若要实现b转化为e可向其中加入H2O2√
3.
某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+。工厂计划从该废
水中回收FeSO4和金属铜。请根据以下流程图,回答下列问题:(1)加入过量铁粉发生反应的离子方程式为
。
(2)请写出加入试剂⑤的化学式
,⑥的操作方法是
。(3)某兴趣小组同学欲鉴别④中的金属阳离子,设计如下实验:稀H2SO4过滤Ⅰ.甲同学取2
mL
④溶液,滴加氢氧化钠溶液,产生的现象是
,产生该现象所涉及的化学方程式为
、
。Ⅰ.先产生白
色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
Na2SO4
Ⅱ.乙同学取2
mL
④溶液,先加入几滴
溶液,无明显现象,再加
入几滴氯水,现象为
,其中涉及氧化还原反应的离子方程式为
。KSCN溶液变为红色
解析:向废水(含有大量的FeSO4和较多的Cu2+)中加入过量铁粉,Cu2+
全部被铁粉还原为Cu,再过滤得到的①是滤渣,主要含有Cu、Fe,②是
FeSO4滤液;向含有Cu、Fe的滤渣中加入稀硫酸,铁与稀硫酸反应转化为
FeSO4,铜与稀硫酸不反应,操作⑥为过滤,得到的③是Cu,滤液④是
FeSO4溶液,将其与滤液②合并,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得
到FeSO4·7H2O。随堂演练1.
(鲁科版改编题)下列反应中,Fe3+表现出氧化性的是(
)A.FeCl3溶液使淀粉碘化钾试纸变蓝B.
向FeCl3溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀C.
向FeCl3溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀D.
向FeCl3溶液中加入KSCN溶液,溶液显红色解析:
A项,淀粉变蓝,说明有I2生成,即I-被氧化,Fe3+表现出氧化
性;B项,Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3,Fe元素化合价未发生变化,
未表现出氧化性;C项,FeCl3溶液与AgNO3溶液混合时,Cl-与Ag+反应生
成AgCl,Fe元素化合价未发生变化,未表现出氧化性;D项,生成红色物
质不涉及化合价的变化,不体现Fe3+的氧化性。√
A.
“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质C.
为保证“铁肥”的效果,可向配制后的溶液中加入少量铁粉D.
可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全失效√
3.
(鲁科版习题)向某溶液中加入含有Fe2+的溶液后,溶液颜色无明显变
化;当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色。下列结论中,错误的
是(
)A.
原溶液一定含有SCN-B.
氧化性:Fe3+>Cl2C.Fe2+与SCN-不能生成红色物质D.Fe2+被氧化为Fe3+√
4.
(2025·海南国兴中学高一月考)如图为铁在一定条件下的转化关系
图。请回答下列问题:(1)早在西汉时期的《淮南万毕术》中就记载“曾青得铁则化为铜”,
成为现代湿法冶金的先驱。曾青就是胆矾,即五水硫酸铜。将铁放在胆矾
溶液(古人称为胆水)中,可以得到金属铜,这是古代的湿法冶铜,请写
出反应的化学方程式
。
(2)向炽热的铁屑中通入Cl2生成FeCl3,每生产162.5
g
FeCl3,消耗Cl2的
物质的量为
。(3)实现Fe转化为Fe2+,可加入足量的
溶液(填化学式)。1.5
mol答案:HCl、H2SO4、FeCl3、CuSO4等任一合理的答案即可
解析:Fe与足量的HCl、H2SO4、FeCl3、CuSO4等反应均可转化为Fe2+。
课时作业题组一
Fe3+、Fe2+的检验1.
下列各组物质反应后,再滴入KSCN溶液,显红色的是(
)A.
过量铁与稀盐酸B.
少量氯水与FeCl2溶液C.
过量铁粉与CuCl2溶液D.
过量铁粉与FeCl3溶液解析:
铁与盐酸发生反应,生成的是Fe2+,滴入KSCN溶液,溶液不会
显示红色,A错误;铁粉过量,铁置换出铜,同时生成Fe2+,滴入KSCN溶
液,溶液不会显示红色,C错误;过量铁粉与氯化铁溶液反应生成氯化亚
铁,溶液中不存在铁离子,滴入KSCN溶液,溶液不会显示红色,D错误。123456789101112√2.
将一浅绿色溶液,置于空气中,变黄色。将此黄色溶液逐滴滴入沸水
中,形成一种红褐色胶体,下列说法中错误的是(
)A.
该浅绿色溶液中含有Fe2+,在空气中被氧化为Fe3+B.
欲检验该黄色溶液中是否含有未被氧化的Fe2+,向其中滴加KSCN溶液C.
配制该浅绿色溶液,要向其中加少量铁粉,目的是防止Fe2+被氧化D.
欲检验浅绿色溶液中是否含有Fe3+,滴入KSCN溶液,看是否变红色解析:
向该黄色溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,可以证明含有
Fe3+,无法证明是否含有未被氧化的Fe2+。√123456789101112题组二
Fe3+与Fe2+的转化3.
(2025·佛山高一期末)铁是典型的变价金属,下列关于铁及其化合物
的离子方程式正确的是(
)√123456789101112
1234567891011124.
(2025·山东学业水平测试)A、B、C、D是化合物,E、F是单质。且
A、B、C、D、E均含同一种元素。各物质之间的转化关系如图所示:回答下列问题:(1)A→D中F体现
(填“氧化性”或“还原性”);B的化学
式为
。
氧化性Fe(OH)2
123456789101112(3)检验D中阳离子的试剂为
。
KSCN溶液
123456789101112题组三
Fe3+、Fe2+的性质5.
(2025·北京延庆区期末)为了延长食品的保质期,防止食品氧化变
质,在包装袋中加入FeSO4粉末,下列关于FeSO4的叙述中,正确的是
(
)A.
作吸水剂B.
铁元素化合价降低C.
作氧化剂D.
作还原剂解析:
FeSO4具有较强的还原性,能与氧气发生反应,可以防止食品氧
化变质,故作还原剂,选D。√1234567891011126.
(2025·江阴二中月考)下列关于FeCl2和FeCl3的叙述中,错误的是
(
)A.
二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现B.
将足量铁粉加入氯水中,最终只能得到FeCl2溶液C.
酸性高锰酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂D.
分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液,最终可得
相同物质√123456789101112解析:
向FeCl2溶液中通入氯气,生成FeCl3;向FeCl3溶液中加入铁生
成FeCl2,都属于化合反应,A正确;将铁粉加入氯水中,当铁粉过量时,
最终得到FeCl2溶液,B正确;Fe2+和Cl-均具有还原性,均能使酸性高锰
酸钾溶液褪色,则不能利用酸性高锰酸钾溶液鉴别FeCl2和FeCl3,C错误;
二价铁不稳定,可被氧化为三价铁;分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的
试管中加入NaOH溶液,均可能得到氢氧化铁,D正确。1234567891011127.
如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。(1)填写二维图缺失的类别①
和化学式②
。单质Fe(OH)3123456789101112(2)某同学利用以下试剂研究FeCl3性质,进行了如下预测:①Cl2
②Fe
③NaOH
④H2SO4
⑤AgNO3从物质类别上看,FeCl3属于
,可能与
发生反应(填序
号);从化合价角度看,Fe3+具有
性,可能与
发生反应
(填序号)。(3)某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路。①上述反应化学方程式为
;反应中FeCl3作
剂,理由是
。②写出该反应的离子方程式
。盐③⑤氧化②
氧化氯化铁中铁元素的化合价由+3价变
为+2价
123456789101112
8.
向某晶体的水溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当滴加几滴氯
水后,混合液出现红色,那么由此得出的下列结论中,错误的是(
)A.
该晶体中一定含有SCN-B.Fe3+的氧化性比Cl2的氧化性强C.Fe2+被Cl2氧化为Fe3+D.Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物√123456789101112解析:
混合物中出现红色,说明Fe3+与SCN-发生了反应,则该晶体中
一定含有SCN-,A正确;加入Fe2+无明显变化,加入氯水后出现红色,说
明Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+,即Cl2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,则氧化
性:Fe3+<Cl2,B错误,C正确;原晶体中含有SCN-,开始加入Fe2+时,
溶液颜色无明显变化,说明Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物,D正确。1234567891011129.
(鲁科版习题)向FeCl3溶液中同时加入铁粉和铜粉,充分反应后不会
出现的结果是(
)A.
铁、铜均有B.
铁、铜均无C.
有铜无铁D.
有铁无铜
√12345678910111210.
选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+(溶液中不含Cl-);乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(
)甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液新制氯水D新制氯水酸性KMnO4溶液√123456789101112解析:
甲组,在Fe3+存在的条件下检验Fe2+,要排除Fe3+的干扰。所
选试剂具备下列条件:一是能与Fe2+发生有明显现象的反应;二是与Fe3+
不反应。氯水符合条件,实验现象是氯水颜色变浅,酸性KMnO4溶液也符
合条件,实验现象是溶液的紫红色变浅或褪去。乙组,在Fe2+存在的条件
下检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+即可,Fe2+不会造成干扰。12345678910111211.
(2025·广东实验中学高一期中)某班同学用如下实验探究Fe2+、
Fe3+的性质。分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1
mol·L-1的溶液。回答下列问题:
123456789101112(2)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2
mL
FeCl2溶液中先
加入0.5
mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变
红,煤油的作用是
。解析:乙组认为甲组实验不够严谨,因为甲组实验没有排除空气中的氧气氧化Fe2+的可能性,故煤油的作用是隔绝空气,排除氧气对实验的影响。隔绝空气,排除氧气对实验的影响123456789101112(3)丙组同学向盛有足量H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,
溶液变成棕黄色;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热。随后溶液变
红褐色。①一段时间后,才出现气泡的原因是:
。Fe3+催化H2O2分解产生O2②红褐色的物质是
。Fe(OH)3(胶体)解析:H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,使溶液变成棕黄色;一段时间后,Fe3+催化H2O2分解为氧气,使得溶液中有气泡出现,并放热,Fe3+与水反应生成氢氧化铁胶体,液体变红褐色。①一段时间后,才出现气泡的原因是:Fe3+催化H2O2分解产生O2;②红褐色的物质是Fe(OH)3(胶体)。123456789101112(4)配制FeCl2溶液时需加入少量铁屑。若不加铁屑,溶液久置后会慢慢
出现黄色沉淀FeOOH,溶液也变黄。①写出有关反应的离子方程式:
。②取少量黄色沉淀,用水洗涤后,设计实验检验黄色沉淀中不含+2价
铁,需要用到的试剂为
(写化学式)。
4FeOOH↓H2SO4、KMnO4123456789101112
12
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