铁盐亚铁盐.docx

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铁盐亚铁盐

第2课时　铁盐、亚铁盐

[核心素养发展目标]　1.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。

2.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法，培养证据推理意识，提升实验探究能力与创新意识。

一、铁盐和亚铁盐

常见的铁盐有Fe2（SO4）3、FeCl3等，常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等。

1．Fe3＋、Fe2＋的检验

离子

Fe3＋

Fe2＋

溶液的颜色

棕黄色

浅绿色

实验操作

实验现象

溶液变成红色

开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成红色

离子方程式

Fe3＋＋3SCN－===

Fe（SCN）3

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3

结论

Fe3＋遇SCN－显红色，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＋；可用先加KSCN溶液再加新制氯水的方法检验Fe2＋的存在

2.实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质

从化合价角度预测Fe2＋和Fe3＋性质

（1）Fe3＋——降低到＋2价或0价，具有氧化性。

（2）

实验探究

实验操作

实验现象

加入铁粉后，溶液由棕黄色变为浅绿色，试管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液无明显变化

向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成红色

离子方程式

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3

实验结论

（1）Fe3＋具有氧化性，能被还原剂（如Fe）还原为Fe2＋

（2）Fe2＋具有还原性，能被氧化剂（如氯气、过氧化氢等）氧化为Fe3＋

Fe3＋

Fe2＋

3.亚铁盐和铁盐性质总结

（1）向某溶液中先滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液中有Fe3＋（　　）

（2）向溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋，不含Fe2＋（　　）

（3）向某溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，说明无Fe2＋（　　）

（4）向含有Fe2＋的溶液中，滴加几滴H2O2后溶液变成红色，说明溶液中一定有SCN－（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√

1．设计实验检验溶液中含有Fe2＋、不含Fe3＋的步骤。

提示　待测液

不变色

红色。

2．实验室中久置的硫酸亚铁溶液会变黄的原因是___________________________________。

提示　溶液中的亚铁离子被空气中的氧气氧化为Fe3＋

3．请设计实验检验在空气中放置的硫酸亚铁溶液已部分变质。

提示　取装有溶液的两支试管，一支试管中滴加KSCN溶液，溶液变红，证明溶液中有

Fe3＋；另一支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，证明溶液中有Fe2＋。

1.Fe2＋、Fe3＋的鉴别

（1）观察颜色：

溶液呈浅绿色，含Fe2＋；溶液呈棕黄色，含Fe3＋。

（2）SCN－法：

取少量待检液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，变红的是含Fe3＋的溶液，不变红的是含Fe2＋的溶液。

（3）碱液法：

取少量待检液于试管中，向其中滴加NaOH溶液（或氨水），生成红褐色沉淀的是含Fe3＋的溶液，先生成白色絮状沉淀，后又迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的是含Fe2＋的溶液。

（4）KMnO4溶液法：

取少量待检液于试管中，向其中滴加少量酸性KMnO4溶液，溶液褪色的是含Fe2＋的溶液，溶液不褪色的是含Fe3＋的溶液。

注意：

该方法溶液中不能有氯离子。

2．混合液中离子检验

（1）Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法

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＋（注意：

Cl－等还原性的离子对Fe2＋有干扰）。

（2）Fe2＋和Fe3＋的混合液中检验Fe3＋，可用KSCN试剂，现象为溶液变红。

二、Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用

铁元素不同价态之间的转化需要通过氧化还原反应来实现，氧化剂、还原剂的强弱不同，转化产物也不同。

1．Fe只具有还原性。

可被弱氧化剂（如H＋、S等）和Fe3＋氧化成Fe2＋，被强氧化剂（如Cl2等）氧化成Fe3＋。

举例：

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；

2Fe＋3Cl2

2FeCl3。

2．Fe2＋既有氧化性又有还原性。

可被强氧化剂[如Cl2、KMnO4（H＋）等]氧化为Fe3＋；可被强还原剂（如CO、C等）还原为Fe。

举例：

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；

FeO＋CO

Fe＋CO2。

3．Fe3＋只具有氧化性，可被弱还原剂（如Cu等）和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂（如Al、Zn、CO等）还原为Fe。

举例：

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；

Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2。

4．实验探究——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

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

反应方程式

2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2（2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋）

实验结论

铜可被FeCl3溶液腐蚀

（1）除去FeCl3溶液中的Fe2＋，通入适量Cl2（　　）

（2）除去FeCl2溶液中的Fe3＋，加入适量铜粉（　　）

（3）配制FeSO4溶液时，常加少量铁丝防止Fe2＋被氧化（　　）

答案　

（1）√　

（2）×　（3）√

1．如何除去FeCl2溶液中的少量Fe3＋，写出有关离子方程式。

实验室中应该怎样保存亚铁盐溶液？

提示　加入足量铁粉，充分反应后过滤，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。

向亚铁盐溶液中加入少量铁屑。

2．FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂（HCl-FeCl3），印刷铜制电路板的腐蚀液回收再利用一直是研究的热点。

思考解答下列问题：

（1）腐蚀结束后，废腐蚀液中含有的金属阳离子有________________。

（2）检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋的方法是__________________________________________。

（3）腐蚀结束后，通过以下两步可分离出铜，并实现FeCl3溶液再生。

废液

溶液X

FeCl3溶液

①步骤Ⅰ所加试剂和操作分别为___________________________________________________；

有关离子方程式：

______________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

②可实现步骤Ⅱ转化的物质或方法是________（填一种即可）；有关离子方程式：

___________________________________________________________________________。

答案　

（1）Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋

（2）取少量待测液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变为红色，则证明含有Fe3＋；反之，则不含Fe3＋

（3）①过量铁粉和稀盐酸，过滤　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋、2H＋＋Fe===

Fe2＋＋H2↑

②Cl2（或H2O2）　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－（或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O）

1．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述错误的是（　　）

A．Fe2＋的水溶液为浅绿色

B．Fe3＋的水溶液为棕黄色

C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性

D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀

答案　D

解析　常见水溶液有颜色的离子有Fe2＋（浅绿色）、Fe3＋（棕黄色）、Cu2＋（蓝色）、MnO

（紫红色），故A、B项正确；通常情况下，铁的化合价有0价、＋2价、＋3价，Fe2＋处于中间价态，既能得电子，又能失电子，所以既有氧化性，又有还原性，一般认为Fe3＋处于最高价态，因此具有氧化性，C项正确；Fe3＋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，D项错误。

2．某化学小组为验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化，进行如下实验。

实验操作

对应现象

①向FeCl3溶液中加入过量铁粉

②滴加KSCN溶液

③再滴加几滴氯水

ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色

ⅱ.溶液无明显变化

ⅲ.溶液变红

下列分析不合理的是（　　）

A．解释现象ⅰ的反应：

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

B．实验②与③可以调换顺序

C．溶液变红涉及反应：

Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋

D．氧化性：

Cl2>Fe3＋>Fe2＋

答案　B

解析　向FeCl3溶液中加入过量铁粉，铁与Fe3＋反应生成Fe2＋，溶液由棕黄色变为浅绿色，A正确；先加氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，再加KSCN溶液，溶液变红，无法检验Fe2＋，B错误；滴入氯水后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，C正确；由反应方程式可知，氧化性：

Cl2>Fe3＋>Fe2＋，D正确。

3．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，有如下实验操作：

①加足量新制氯水　②加足量酸性KMnO4溶液　③加少量KSCN溶液，则最佳顺序是（　　）

A．①③B．③②

C．③①D．①②③

答案　C

解析　检验的原理是Fe3＋遇SCN－显红色，而Fe2＋遇SCN－不显红色。

加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3＋，再加新制氯水，如有Fe2＋则可被氧化为Fe3＋，遇SCN－显红色。

酸性KMnO4溶液也能氧化Fe2＋，但因其本身呈紫色，使Fe3＋与SCN－的反应现象不明显，因此不选用酸性KMnO4溶液。

4．下列物质之间有如下反应关系：

已知E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

回答：

（1）写出下列物质的化学式：

A________，B________，D________，

甲________，乙________，丙________。

（2）写出E→C反应的化学方程式：

__________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）Fe2O3　FeCl3　FeCl2　Cl2（合理即可）　NaOH（或KOH等）　KSCN

（2）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3

解析　

（1）E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E为Fe（OH）2，C为Fe（OH）3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为NaOH或KOH等，由D→B的转化可知，甲为氯气等氧化剂，由红色溶液可知，丙为KSCN溶液。

题组一　铁盐、亚铁盐的性质

1．刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。

根据该反应判断下列说法不正确的是（　　）

A．铜是还原剂

B．Fe3＋具有氧化性

C．该反应是置换反应

D．该反应属于离子反应

答案　C

解析　该反应中铜元素化合价升高，被氧化，为还原剂；铁元素化合价降低，被还原，Fe3＋为氧化剂；生成物中没有单质，不是置换反应；该反应为离子反应。

2．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是（　　）

A．把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：

2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu

B．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：

Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3

C．FeCl3溶液中加入铜粉：

Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋

D．若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液反应：

Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag

答案　B

解析　A中正确的离子反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；C中离子反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；D中Zn、Cu均能与AgNO3发生置换反应生成Ag，则不能比较Zn、Cu的金属性，D错误。

3．下列关于铁及其化合物的说法正确的是（　　）

A．绿矾溶液在空气中长期保存不变质

B．某溶液中先加入KSCN溶液无现象，再通入Cl2，发现溶液变红，则证明原溶液含有Fe2＋

C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，生成红色沉淀

D．Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H2

答案　B

解析　Fe2＋易被空气氧化，A错误；磁铁矿粉末溶于盐酸后生成氯化亚铁、氯化铁和水，加入KSCN溶液，溶液变为红色，不是生成红色沉淀，C错误；Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，D错误。

题组二　Fe2＋、Fe3＋的检验与除杂

4．为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入的最佳试剂是（　　）

A．NaOH溶液B．铁片

C．KSCN溶液D．石蕊溶液

答案　C

解析　氯化亚铁变质，是由于Fe2＋被氧化成Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液时，溶液呈现红色，这一反应是Fe3＋的特征反应，所以可用KSCN溶液检验某FeCl2溶液是否变质。

5．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（　　）

组别

试剂

选项

甲组

乙组

A

新制氯水、KSCN溶液

NaOH溶液

B

酸性KMnO4溶液

KSCN溶液

C

KOH溶液

新制氯水

D

新制氯水

酸性KMnO4溶液

答案　B

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。

6．下列除杂试剂或方法不正确的是（　　）

选项

被提纯物质

杂质

除杂试剂或方法

A

FeCl3溶液

FeCl2

通入适量Cl2

B

FeCl2溶液

FeCl3

加入过量铁粉并过滤

C

铜粉

铁粉

加入过量盐酸并过滤

D

Fe（OH）3

Fe（OH）2

在空气中灼烧

答案　D

解析　FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe粉反应生成FeCl2，A、B都正确；Fe（OH）3、Fe（OH）2受热都易分解，D错误。

题组三　Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系

7．已知下述四个实验均能发生化学反应：

①

②

③

④

将铁钉放入硫酸铜溶液中

向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水

将铜丝放入氯化铁溶液中

向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象，再滴入氯水，变红

下列判断不正确的是（　　）

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

答案　C

解析　①中发生反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，其中铁做还原剂，A正确；②中发生反应

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，其中Fe2＋做还原剂，表现还原性，B正确；③中发生反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，不属于置换反应，C不正确；氧化性：

由①知氧化性：

Cu2＋>Fe2＋，由③知氧化性：

Fe3＋>Cu2＋，即氧化性：

Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，由④可知Fe2＋遇KSCN溶液不生成红色物质，D正确。

8．下列物质能通过化合反应直接制得的是（　　）

①FeCl2　②FeCl3　③Fe（OH）3　④Fe3O4

A．只有①②③B．只有②③

C．只有①③④D．全部

答案　D

解析　Fe＋2FeCl3===3FeCl2、2Fe＋3Cl2

2FeCl3、4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3、3Fe＋2O2

Fe3O4。

9．在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为（　　）

A．2∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4

答案　C

解析　根据三种离子物质的量的变化可知，Cu2＋的物质的量并没有发生变化，说明没有参加反应，则反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，根据离子方程式可知Fe3＋的物质的量减少2mol，则需消耗1mol铁粉，故参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为1∶3，C正确。

10．将一浅绿色溶液，置于空气中，变成棕黄色。

将此棕黄色溶液逐滴滴入沸水中，形成一种红褐色胶体。

下列说法错误的是（　　）

A．该浅绿色溶液中含有Fe2＋，在空气中被氧化为Fe3＋

B．欲检验该棕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

答案　B

解析　向该棕黄色溶液中滴加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＋。

11．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。

对下列实验事实的解释正确的是（　　）

选项

操作、现象

解释

A

向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝

Fe3＋能与淀粉发生显色反应

B

把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点

铁在潮湿的空气中易生成Fe（OH）3

C

向盐酸中加入少量铁粉，有气泡产生

说明Fe被氧化为Fe3＋

D

新制Fe（OH）2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色

说明Fe（OH）2易被O2氧化成Fe（OH）3

答案　D

解析　A项中Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘单质变蓝；B项中红棕色斑点是Fe2O3；C项中铁与盐酸反应生成Fe2＋。

12．同学们用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。

请回答下列问题：

（1）分别取一定量的氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。

在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________________________________________。

（2）甲同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。

FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________________________

_______________________________________________________________________________。

（3）乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

（4）丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________。

答案　

（1）防止Fe2＋被氧化

（2）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

（3）隔绝空气（排除氧气对实验的影响）

（4）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

解析　

（1）在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。

（2）氯气具有氧化性，能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

（3）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气，排除氧气对实验的影响。

（4）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成黄色，说明过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。

13．下列各组离子在溶液中能大量共存的是（　　）

A．K＋、SO

、Fe2＋、ClO－B．K＋、Fe3＋、OH－、Cl－

C．Na＋、Fe3＋、I－、SO

D．Cu2＋、Fe3＋、Cl－、NO

答案　D

解析　A项，Fe2＋和ClO－因能发生氧化还原反应而不能大量共存；B项，Fe3＋和OH－不能大量共存；C项，Fe3＋和I－因发生氧化还原反应而不能大量共存；D项，四种离子在溶液中相互间不发生反应，因此可以大量共存。

14．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是（　　）

A．Cu2＋B．Fe3＋

C．Fe2＋D．H＋

答案　C

15．下图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据：

根据上表的数据，回答下列问题：

（1）该儿童________元素含量偏低。

（2）报告单中“μmol·L－1”是________（填“质量”“体积”或“浓度”）的单位。

（3）服用维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋。

在这个过程中体现维生素C的________（填“氧化性”或“还原性”）。

（4）缺铁性贫血患者应补充Fe2＋。

一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分，将硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，推测糖衣的作用是______________________。

答案　

（1）Fe　

（2）浓度　（3）还原性　（4）防止Fe2＋被氧化