3.1.2铁盐和亚铁盐(课件 教案 学案,共3份)

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3.1.2铁盐和亚铁盐(课件 教案 学案,共3份)

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基础课时19 铁盐和亚铁盐
学习目标 1.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。2.依据化合价理论,结合实验探究,掌握铁盐和亚铁盐的主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。
一、铁盐和亚铁盐的性质及检验
(一)知识梳理
1.从化合价不变角度预测Fe2+和Fe3+的性质
具有盐的通性,与金属单质、碱、盐等发生反应。
如与碱(NaOH溶液)反应的离子方程式分别为Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。
2.从化合价改变角度预测Fe2+和Fe3+的性质
(1)Fe2+具有氧化性和还原性,如硫酸亚铁与氯水反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(2)Fe3+具有氧化性,如硫酸铁与铁粉反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,也具有一定的还原性。如在碱性条件下用NaClO氧化硫酸铁制备Na2FeO4。
3.Fe3+和Fe2+的检验方法
FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水,溶液变红色
(1)滴加KSCN溶液,溶液直接变红色,该溶液中含有Fe3+。
(2)滴加KSCN溶液,无明显现象,再加新制氯水溶液变红色,该溶液中含有Fe2+。
(二)互动探究
烧制砖瓦时,用富含铁元素黏土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物氧化为红色的氧化铁(Fe2O3),而制得红色的砖瓦。烘烧完全后向窑内添加大量的煤炭后封窑约1天后,从窑顶向下慢慢浇水7天。水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应,密闭的窑内会产生大量的还原气体H2和CO,它们把红色Fe2O3又逐渐还原成为青灰色的FeO、Fe3O4,而制得青砖。
【问题讨论】
问题1 如何设计实验检验红砖含有+3价的铁元素?
提示 将红砖研磨成粉末,取少许粉末于试管中,加入稀硫酸振荡,过滤;在滤液中加入KSCN溶液,如溶液变红色,则说明红砖中含有+3价的铁元素。
问题2 如何设计实验检验青砖含有+2价的铁元素?
提示 将青砖研磨成粉末,取少许粉末于试管中,加入稀硫酸振荡,过滤;在滤液中加入酸性KMnO4溶液,如酸性KMnO4溶液褪色,则说明青砖中含有+2价的铁元素。
问题3 如何设计实验证明Fe3O4中既有+2价铁又有+3价铁?
提示 取一定量Fe3O4溶于稀硫酸,形成溶液,分别取该溶液于两支试管中。一支试管中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有Fe3+,证明Fe3O4中有+3价铁;另一支试管中加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去,说明含有Fe2+,证明Fe3O4中有+2价铁。
【探究归纳】
1.Fe2+和Fe3+的检验方法
(1)Fe3+ 的检验方法
(2)Fe2+ 的检验方法
2.在含有Fe2+ 、Fe3+ 的混合溶液中,检验Fe3+ 和Fe2+ 的方法
(1)Fe3+ 的检验
①混合溶液溶液变红,说明含有Fe3+ 。
②混合溶液试纸变蓝,说明含有Fe3+ 。(不含其他氧化性离子)
(2)Fe2+ 的检验
①混合溶液酸性KMnO4 溶液紫色褪去,说明含有Fe2+ 。(不含其他还原性离子)
②混合溶液生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+ 。
3.检验Fe2+ 的注意事项
(1)只含Fe2+ 的溶液中检验Fe2+ 时加入试剂的顺序:待测液不变色红色。
新制氯水不能过量,因氧化性Cl2>(SCN)2>Fe3+,若氯水过量,Cl2先氧化Fe2+,再氧化SCN-生成(SCN)2等。
(2)检验铁的氧化物中是否有Fe2+ 时,正确的思路为少量固体溶液紫色褪去。
①步骤a 中不能选用稀盐酸,原因是酸性KMnO4 溶液可以氧化Cl- 。
②步骤a 中,不能选用稀硝酸,原因是稀硝酸可以将Fe2+ 氧化为Fe3+ 。
1.为检验某溶液中是否含有Fe3+,可以选择的试剂是(  )
A.KSCN溶液 B.AgNO3溶液
C.酸性KMnO4溶液 D.BaCl2溶液
答案 A
解析 检验溶液中是否含有Fe3+的方法为向溶液中加入KSCN溶液,然后观察现象,若溶液变红色,说明溶液中存在Fe3+,否则没有铁离子。
2.硫酸亚铁溶液中含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的(  )
A.锌粉 B.镁粉
C.铁粉 D.铝粉
答案 C
解析 过量铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁,将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜,然后过滤即可得硫酸亚铁溶液。锌、镁、铝都可能将亚铁离子还原成铁单质,并且会引入新的杂质锌离子、镁离子、铝离子。
3.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是(  )
A.先滴加氯水再滴加硫氰化钾溶液显红色
B.先滴加硫氰化钾溶液不显红色,再滴加氯水显红色
C.先加入铁粉再滴加硫氰化钾溶液不显红色
D.只需要滴加硫氰化钾溶液
答案 B
解析 先滴加氯水再滴加硫氰化钾溶液显红色,可能是原溶液中Fe2+被氯水氧化为Fe3+或原溶液本来就含有Fe3+,A错误;先滴加硫氰化钾溶液不显红色,说明原溶液中不存在Fe3+,再滴加氯水显红色,说明Fe2+被氯水氧化为Fe3+,原溶液存在Fe2+,B正确;先加入铁粉再滴加硫氰化钾溶液不显红色,原溶液可能存在Fe3+,C错误;滴加硫氰化钾溶液不显色,不一定含有Fe2+,D错误。
二、Fe、Fe2+与 Fe3+的相互转化及应用
(一)知识梳理
铁及其化合物间的转化知识结构图
写出图中序号所示反应的离子方程式:
①Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O;
②Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓;
③Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O;
④Fe+2H+===Fe2++H2↑;
⑤2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;
⑥2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
(其他合理答案均可)
(二)互动探究
[药品名称] 通用名称:硫酸亚铁片 英文名称:Ferrous Sulfate Tublets 汉语拼音:liusuanyatiepian [成分]本品每片含硫酸亚铁0.3克(相当于铁60毫克)。辅料为:蔗糖、糊精、葡萄糖、硬脂酸镁、滑石粉。 [性状]本品为包衣片,除去包衣后显淡蓝绿色。
硫酸亚铁片说明书中,药片上有层包衣。 保存FeSO4溶液时,常加入铁钉。
【问题讨论】
问题1 硫酸亚铁片这层包衣起什么作用?
提示 隔绝空气,防止硫酸亚铁被氧化。
问题2 保存FeSO4溶液时,加入铁钉的原理是什么?
提示 当亚铁离子被氧化为铁离子时,铁可将生成的铁离子还原为亚铁离子。
【探究归纳】
Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系
(1)Fe只具有还原性,可被弱氧化剂(H+、S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等)还原为Fe。
(3)Fe3+具有氧化性,可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2+,可被还原剂(CO等)还原为Fe。
1.下列物质能通过化合反应直接制得的是(  )
①FeCl2 ②FeCl3 ③HCl
A.只有①② B.只有②
C.只有①③ D.①②③
答案 D
解析 Fe+2FeCl3===3FeCl2、2Fe+3Cl22FeCl3、H2+Cl22HCl,D项正确。
2.打印机使用的墨粉中含有Fe3O4。将FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合,再加入一定量的NaOH溶液,水浴加热,可制得Fe3O4,反应如下:________Fe2++________Fe3++________OH-________Fe3O4↓+________H2O,下列分析不正确的是(  )
A.Fe3O4具有磁性
B.反应中,Fe2+是还原剂,Fe3+是氧化剂
C.从左到右,反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4
D.Fe3O4可与盐酸反应生成Fe2+和Fe3+,所得两种离子的物质的量之比为1∶2
答案 B
解析 Fe3O4是具有磁性的黑色晶体,A正确;反应中,各元素的化合价没有发生改变,不是氧化还原反应,B错误;根据原子守恒和电荷守恒,可知配平离子方程式从左至右各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4,C正确;Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,根据反应Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O,可得Fe2+与Fe3+两种离子的物质的量之比为1∶2,D正确。
3.下列指定物质之间的转化:
FeFe3O4混合溶液FeCl2溶液Fe(OH)2
下列说法不正确的是(  )
A.反应①属于置换反应
B.反应②所得混合溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比是1∶2
C.反应③的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+
D.利用反应④制备Fe(OH)2时需要充分振荡反应液
答案 D
解析 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,属于置换反应,A正确; Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O,Fe2+、 Fe3+物质的量之比是1∶2,B正确; Fe+ 2Fe3+===3Fe2+,C正确; 不能振荡,Fe(OH)2易与空气中的氧气发生反应而变质,D错误。
三、药品、食品中铁元素的检验
互动探究
探究(一)
铁元素在人体中起着重要的作用。如果人体缺铁就会出现贫血症状,可用饮食疗法治疗,严重缺铁时则需要服用补铁剂。补铁口服液是常见的补铁剂,其中除了含铁化合物外,还常添加抗氧化物质(如维生素C)、甜味剂、香精等。例如,某补铁口服液100 mL含铁元素20~30 mg、维生素C 200~300 mg。
如下为某补铁剂中铁元素检验的实验
实验目的 实验用品 实验步骤 实验现象 实验结论
检验某补铁口服液中铁元素的价态 某补铁口服液,H2SO4溶液,NaOH溶液,酸性KMnO4溶液,氯水,KSCN溶液 ①取少量补铁口服液于试管中,滴入KSCN溶液 A.不变红 无Fe3+
B.变红 有Fe3+
②若出现现象A,向反应后的溶液中滴加氯水 溶液变红 有Fe2+
③若出现现象B,另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 有Fe2+
紫红色不褪去 无Fe2+
【问题讨论】
问题1 补铁剂中所含维生素C的作用是什么?
提示 抗氧化剂,防止Fe2+被氧化成Fe3+。
问题2 用酸性KMnO4溶液检验补铁剂中铁元素的价态时,其他成分是否会影响实验结果的可靠性?
提示 会。补铁剂中含有还原性比Fe2+强的维生素C,维生素C也能使酸性KMnO4溶液褪色。故应加入过量的氧化剂,再加入过量的KSCN溶液进行检验。
问题3 可否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态?
提示 不能。若补铁剂中含有Fe3+,加入NaOH溶液立即产生红褐色沉淀,则无法检验Fe2+的存在。
探究(二)
菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄和动物内脏等食品中富含铁元素,某研究小组设计实验,检验菠菜中铁元素,实验步骤如下:
(1)取新鲜的菠菜10 g,将菠菜剪碎后研磨,然后倒入烧杯中,加入30 mL蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到的滤液作为试验样品。
(2)取少许试验样品加入试管中,然后滴加几滴KSCN溶液,再加入少量氯水,振荡,观察现象。
【问题讨论】
问题4 剪碎后的菠菜放在________中研磨,过滤浊液时用到的玻璃仪器有________。
提示 研钵;烧杯、漏斗、玻璃棒
问题5 试验样品中滴加KSCN溶液,无明显现象,再加入少量氯水,溶液变成红色,据此得出什么结论?
提示 菠菜中含有铁元素,且以二价铁形式存在。
【探究归纳】
1.食品中铁元素的测定问题总结
(1)检验铁元素是否存在的依据:把样品中的铁元素转变为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变为红色。
(2)实验中必须用到的试剂为双氧水(或氯水)、KSCN溶液。
(3)实验操作中根据选择的不同样品,可以考虑采用灼烧的方法,也可以用研磨的方法,也可以考虑用溶剂溶解,最后得到的试液一定要加入双氧水(或氯水)将其中的铁元素氧化为三价铁,然后加入KSCN溶液,看是否变红来检验是否存在铁元素。
2.补铁剂存放及使用的注意事项
(1)补铁剂的有效成分是亚铁盐(如FeSO4),Fe2+被氧化为Fe3+而失去补铁作用,因此需密封、隔绝O2存放,服用补铁剂时搭配维生素C可以增强补铁效果,这是因为维生素C可将Fe3+还原为Fe2+。
(2)服用补铁剂时不能和茶水同饮,因为茶水中含大量的鞣酸,鞣酸与Fe2+反应生成鞣酸亚铁,它的性质不稳定,很快被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色。
1.检验菠菜中是否含有铁元素,依次进行灼烧、溶解、过滤、检验四个实验步骤,下列图示装置或原理不合理的是(  )
A.图甲用烧杯将菠菜灼烧成灰
B.图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释
C.图丙过滤得到含铁元素的滤液
D.图丁检验滤液中是否含Fe2+
答案 A
解析 A.应该用坩埚灼烧菠菜,A错误;B.溶解用烧杯,玻璃棒搅拌加速溶解,B正确;C.过滤操作漏斗末端紧贴烧杯,用玻璃棒引流,C正确;D.K3[Fe(CN)6]遇到Fe2+生成蓝色沉淀,D正确。
2.探究补铁剂[主要成分:氯化血红素(含+2价铁)、富锌蛋白粉、维生素C、乳酸、葡萄糖浆]中铁元素是否变质。先取少量补铁剂,用酸性丙酮溶解后制成溶液。下列说法不正确的是(  )
实验Ⅰ 取待测液,加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入少量H2O2,溶液不变红
实验Ⅱ 取实验Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入H2O2溶液,溶液变为红褐色
实验Ⅲ 取实验Ⅰ所得溶液,加入少量盐酸溶液,无明显现象,继续加入H2O2至过量,溶液先变红后褪色
A.实验Ⅰ中加入KSCN溶液无明显现象,与KSCN溶液的用量无关
B.实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素C还原了
C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了
D.实验说明,该补铁剂中+2价铁在酸性条件下才能被H2O2氧化
答案 D
解析 取实验Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入H2O2溶液,溶液变为红褐色,说明与KSCN溶液的用量无关,故A正确;维生素C具有还原性,实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素C还原了,故B正确;H2O2具有强氧化性,SCN-具有还原性,继续加入H2O2至过量,溶液先变红后褪色,溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了,故C正确;没有对照实验,无法说明中性、碱性条件下,该补铁剂中+2价铁能否被H2O2氧化,故D错误。
3.铁是人体必需的微量元素之一,补铁剂中的Fe2+在空气中很容易被氧化成Fe3+,影响铁元素在人体中的吸收利用。某实验小组进行如图所示的对照实验,验证补铁剂和维生素C一起服用的科学性。
[实验操作]第一步:在A、B两支试管中加入对比试剂;第二步:振荡;第三步:滴加KSCN溶液。
[实验现象](1)A试管中溶液变________色,B试管中无明显现象。
[实验结论](2)维生素C具有________(填“氧化性”或“还原性”),能防止Fe2+被氧化为Fe3+,所以补铁剂和维生素C一起服用具有科学依据。
[生活应用](3)某品牌泡腾片的主要成分为维生素C和NaHCO3,放入水中立即产生大量气泡(CO2)使口感更好,说明维生素C具有________(填“酸性”或“碱性”)。
(4)为防止烹调时蔬菜中维生素C的损失,烹调蔬菜应注意___________________________________________________________________(写一条即可)。
答案 (1)红 (2)还原性 (3)酸性 (4)避免与氧化性物质接触(或避免与碱性物质接触)
解析 (1)Fe3+与SCN-结合而使溶液呈红色。
(2)向FeCl3溶液中加入足量维生素C后,再加入KSCN溶液,溶液不变红色,说明Fe3+被维生素C还原,即维生素C具有还原性。(3)将维生素C与NaHCO3放入水中,立即有大量CO2产生,说明维生素C具有酸性。(4)由实验(2)、(3)可知,维生素C具有还原性和酸性,故烹调蔬菜时应避免与氧化性物质或碱性物质接触。
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)铁盐和亚铁盐的性质及检验
1.下列关于FeCl2和FeCl3的叙述中,不正确的是(  )
A.二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现
B.将铁粉加入氯水中,最终只能得到FeCl3溶液
C.酸性高锰酸钾溶液不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
答案 B
解析 A项,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,正确;B项,将铁粉加入氯水中,当铁粉过量时,最终得到FeCl2溶液,错误;C项,Fe2+、Cl-均可与酸性高锰酸钾溶液反应,故不可用酸性高锰酸钾鉴别FeCl2和FeCl3,正确;D项,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Fe(OH)3,正确。
2.维生素C又称“抗坏血酸”,能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转化为易吸收的Fe2+,下列有关分析错误的是(  )
A.维生素C具有还原性
B.Fe3+转化为Fe2+发生了氧化反应
C.维生素C药片应隔绝空气保存
D.向Fe3+的溶液中加入Cu,也能将Fe3+转化为Fe2+
答案 B
解析 A项,维生素C能够将Fe3+转化为易吸收的Fe2+,Fe元素化合价降低,得到电子被还原,说明维生素C具有还原性,正确;B项,Fe3+转化为Fe2+时,Fe元素化合价降低,得到电子被还原,发生了还原反应,错误;C项,维生素C药片具有强的还原性,容易被空气中的氧气氧化,因此应隔绝空气保存,正确;D项,向Fe3+的溶液中加入Cu,会发生反应:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,因此Cu单质也能将Fe3+转化为Fe2+,正确。
3.制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是(  )
A.烧杯中有铜、无铁 B.烧杯中有铁、无铜
C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无
答案 B
解析 Fe比Cu活泼,所以先发生反应①:Fe+2FeCl3===3FeCl2;后发生反应②:Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2。A项,反应①进行完全,反应②未开始或反应未完全,此时有铜无铁,可能,不符合题意;B项,在铁未完全反应前,铜不参与反应,故不可能出现有铁、无铜,错误,符合题意;C项,反应①反应未完全,反应②未开始,此时铁铜都有,可能,不符合题意;D项,反应①②都进行完全,此时铁铜全无,可能,符合题意。
4.(2023·鄂州高一质检)为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,其结论正确的是(  )
A.滴加KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉变质
B.滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉未变质
C.依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉全部变质
D.滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质
答案 A
解析 A.若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有铁离子,可以确定还原铁粉被氧化变质,故A正确;B.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明溶液中无铁离子,但还原铁粉有可能被氧化为亚铁离子,故B错误;C.氯水具有强氧化性,可以把亚铁离子氧化为铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,故不能确定是部分氧化、还是全部氧化或没有被氧化,故C错误;D.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明溶液中不含铁离子,含有亚铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,故D错误。
(二)Fe、Fe2+与 Fe3+的相互转化及应用
5.构建知识网络是一种有效的学习方法,化学学习中的“价—类”二维图就是其中一种,如图所示是铁及其化合物的“价—类”二维图,下列有关叙述或化学方程式书写不正确的是(  )
A.物质A的氧化物不稳定,在空气中受热迅速被氧化
B.Fe2O3―→Fe可能是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
C.C在空气中容易被氧化成B,每1 mol C被氧化消耗的氧气为5.6 L
D.FeCl2→FeCl3的反应类型是氧化还原反应
答案 C
解析 A是+2价铁的氧化物,A是FeO;B是+3价铁的氢氧化物,B是Fe(OH)3;C是+2价铁的氢氧化物,C是Fe(OH)2。 A是FeO,FeO不稳定,在空气中受热迅速被氧化,故A正确; 铝的活泼性大于铁,铝能置换出氧化铁中的铁,Fe2O3―→Fe可能是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3,故B正确;Fe(OH)2在空气中容易被氧化成Fe(OH)3,根据得失电子守恒,每1 mol Fe(OH)2被氧化消耗0.25 mol氧气,没有明确是否为标准状况,体积不一定为5.6 L,故C错误; FeCl2→FeCl3的反应中,铁元素化合价发生了变化,该反应是氧化还原反应,故D正确。
6.某生产企业的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的CuSO4。为了变废为宝,技术人员计划从该废水中回收FeSO4和金属Cu,工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)“操作1”与“操作2”的名称为________,在实验室中进行该操作时,所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有____________________。
(2)加入试剂A的目的是将Cu2+全部转化为Cu,以便回收铜单质,发生反应的离子方程式为_______________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)“滤渣”的成分为________,加入的试剂B为________(填化学式)。
(4)要鉴别“溶液2”中的金属阳离子,所需实验操作及实验现象是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
答案 (1)过滤 漏斗、玻璃棒 (2)Cu2++Fe===Cu+Fe2+ (3)Cu和Fe H2SO4 (4)取少许“溶液2”于试管,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,振荡,再滴加几滴氯水,出现红色,则含Fe2+
解析 工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+,从该废水中回收FeSO4制得FeSO4·7H2O,故要除去Cu2+,则加入的试剂A为过量铁屑,发生反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,经操作1过滤,得到的滤渣为Cu和Fe的混合物,溶液1为FeSO4溶液;在滤渣中加入试剂B的目的是将铁溶解为FeSO4,而Cu不溶,故试剂B为过量的硫酸,操作2为过滤,得到Cu,溶液2为H2SO4和FeSO4的混合溶液,FeSO4溶液经操作③加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得FeSO4·7H2O。(1)由分析可知,“操作1”与“操作2”的名称为过滤,在实验室中进行该操作时,所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有漏斗和玻璃棒;(2)由分析可知,加入试剂A的目的是将Cu2+全部转化为Cu,以便回收铜单质,发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu;(3)由分析可知,“滤渣”的成分为Fe和Cu,加入的试剂B为H2SO4;(4)要鉴别“溶液2”中的金属阳离子即Fe2+,故所需实验操作及实验现象是取少许“溶液2”于试管,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,振荡,再滴加几滴氯水,出现红色,则含Fe2+。
(三)药品食品中铁元素的检验
7.某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量的测定实验流程如下:
下列说法不正确的是(  )
A.步骤①研磨时需要在研钵中进行
B.步骤②加入氨水的作用是将Fe2+完全沉淀
C.步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重
D.每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g
答案 B
解析 步骤①是将补血剂研磨成细粉,便于溶解,研磨时需要在研钵中进行,A正确;步骤②中加入过氧化氢是将Fe2+氧化为Fe3+,然后用过量氨水将Fe3+完全沉淀为红褐色氢氧化铁,B错误;步骤③是将氢氧化铁沉淀转化为氧化铁,通过测定氧化铁的质量,计算补血剂中铁元素的含量,所以操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重,C正确;w g氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量,所以每片补血剂含铁元素的质量为=0.07w g,D正确。
B级 素养培优练
8.(2023·日照东港区期中)一定条件下,将一定量Fe3O4溶于过量盐酸生成FeCl2和FeCl3,分别取少量反应后的溶液进行以下实验,有关实验描述正确的是(  )
A.滴加KSCN溶液,若溶液变红色证明溶液中含有Fe2+
B.加入5.6 g铁粉恰好完全反应,则Fe3O4的质量为23.2 g
C.用溶液在铜片上写字,一段时间后洗去溶液,观察到铜片表面无明显现象
D.先向溶液中通入氯气,再滴加KSCN溶液,若变红色不能证明溶液中含有Fe2+
答案 D
解析 A项,三价铁遇到硫氰化钾后溶液会变成红色,故滴加KSCN溶液,若溶液变红色证明溶液中含有Fe3+,错误;B项,原溶液中盐酸有剩余,加入铁粉后会和盐酸反应,故无法通过铁的量计算四氧化三铁的量,错误;C项,溶液中有三价铁离子,可以和铜单质反应,故用溶液在铜片上写字,一段时间后洗去溶液,会发现有铜被溶解,错误;D项,溶液变红也可能是原来溶液中就有三价铁而使溶液变红,正确。
9.选择合适的试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是(  )
  试剂 选项   甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 氢氧化钠溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
答案 B
解析 甲组,在Fe3+存在的条件下,检验Fe2+时要排除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。酸性KMnO4溶液符合条件:5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,现象为紫色变浅(或褪去)。乙组,在Fe2+存在的条件下,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+无干扰。
10.某药物(主要成分:玻珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测该药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:
试回答下列问题:
(1)试剂1是________,试剂2是________,加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是______________________________________________
________________________________________________________、
_______________________________________________________。
(2)加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为________________________________________________________________,
写出+2价Fe在空气中转化为+3价Fe的化学方程式:________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的+3价铁被还原为+2价铁,你认为该同学的猜想合理吗?________。若你认为合理,请说明理由(若你认为不合理,该空不作答)____________________________________________
________________________________________________________________;
若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理,该空不作答)______________________________________________________
______________________________________________________________。
答案 (1)稀盐酸 KSCN溶液 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (2)少量的Fe2+转化为Fe3+ 4FeCl2+O2+4HCl===4FeCl3+2H2O (3)不合理 猜想:Fe(SCN)3中的SCN-被过量的氯水氧化 在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,不变红色(或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液,变红色)
解析 (1)该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸,试剂1用于溶解样品,可以选用稀盐酸;试剂2用于检验三价铁离子,可以选用KSCN溶液;氯气氧化亚铁离子生成铁离子,离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;铁离子与硫氰根离子结合生成硫氰化铁,离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。(2)Fe3+遇KSCN溶液变红色,溶液由淡黄色变为浅红色,说明少量Fe2+被氧化成Fe3+;亚铁离子被空气中的氧气氧化为铁离子,化学方程式为4FeCl2+4HCl+O2===4FeCl3+2H2O。(3)因为氯水氧化性强,不会还原Fe3+,该同学的猜想不合理;可能是SCN-被过量的氯水氧化,可取少量褪色后的溶液,加入FeCl3溶液,不变红色(或取少量褪色后的溶液,加入KSCN溶液,变红色)。
11.已知:浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂。铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁,请回答下列问题:
查阅有关资料如下:
①氯化铁熔点为306 ℃,沸点为315 ℃;易吸收空气中的水分而潮解。
②氯化亚铁熔点为670 ℃,易升华。
(1)A装置中盛放浓盐酸的实验仪器名称是________,A中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)C中的产物为________(填化学式),D中装的药品是碱石灰,其作用是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)如果省略B装置进行实验,一段时间后,取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60 g产物溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40 g,则该产物中铁元素的质量分数为________%(结果精确到小数点后两位)。
答案 (1)分液漏斗 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)FeCl3 吸收多余的Cl2,防止污染环境以及防止空气中的水蒸气进入C中
(3)36.52
解析 由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,盛有的浓硫酸的装置用于干燥氯气,盛有铁粉的装置用于氯气与铁粉共热反应制备氯化铁,装置C为氯化铁的冷凝收集装置,装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气防止水蒸气进入C中导致氯化铁潮解。(1)由实验装置图可知,装置A中盛放浓盐酸的实验仪器为分液漏斗;A中发生的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)由分析可知,装置C为氯化铁的冷凝收集装置,装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气防止水蒸气进入C中导致氯化铁潮解。(3)如果省略B装置进行实验,一段时间后,装置C中的产物为氯化亚铁和氯化铁的混合物,由题意可知,实验所得2.40 g红棕色固体为氧化铁,由铁原子个数守恒可知,产物中铁元素的质量分数为×100%=36.52%。基础课时19 铁盐和亚铁盐
学习目标 1.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。2.依据化合价理论,结合实验探究,掌握铁盐和亚铁盐的主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。
一、铁盐和亚铁盐的性质及检验
                
(一)知识梳理
1.从化合价不变角度预测Fe2+和Fe3+的性质
具有盐的通性,与金属单质、碱、盐等发生反应。
如与碱(NaOH溶液)反应的离子方程式分别为
              、
              。
2.从化合价改变角度预测Fe2+和Fe3+的性质
(1)Fe2+具有      性和      性,如硫酸亚铁与氯水反应的离子方程式为              
              。
(2)Fe3+具有      性,如硫酸铁与铁粉反应的离子方程式为              ,也具有一定的还原性。如在碱性条件下用NaClO氧化硫酸铁制备Na2FeO4。
3.Fe3+和Fe2+的检验方法
FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水,溶液变红色
(1)滴加KSCN溶液,溶液直接变红色,该溶液中含有      。
(2)滴加KSCN溶液,无明显现象,再加新制氯水溶液变红色,该溶液中含有      。
(二)互动探究
烧制砖瓦时,用富含铁元素黏土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物氧化为红色的氧化铁(Fe2O3),而制得红色的砖瓦。烘烧完全后向窑内添加大量的煤炭后封窑约1天后,从窑顶向下慢慢浇水7天。水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应,密闭的窑内会产生大量的还原气体H2和CO,它们把红色Fe2O3又逐渐还原成为青灰色的FeO、Fe3O4,而制得青砖。
【问题讨论】
问题1 如何设计实验检验红砖含有+3价的铁元素
             
             
             
问题2 如何设计实验检验青砖含有+2价的铁元素
             
             
             
问题3 如何设计实验证明Fe3O4中既有+2价铁又有+3价铁
             
             
             
【探究归纳】
1.Fe2+和Fe3+的检验方法
(1)Fe3+ 的检验方法
(2)Fe2+ 的检验方法
2.在含有Fe2+ 、Fe3+ 的混合溶液中,检验Fe3+ 和Fe2+ 的方法
(1)Fe3+ 的检验
①混合溶液溶液变红,说明含有Fe3+ 。
②混合溶液试纸变蓝,说明含有Fe3+ 。(不含其他氧化性离子)
(2)Fe2+ 的检验
①混合溶液酸性KMnO4 溶液紫色褪去,说明含有Fe2+ 。(不含其他还原性离子)
②混合溶液生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+ 。
3.检验Fe2+ 的注意事项
(1)只含Fe2+ 的溶液中检验Fe2+ 时加入试剂的顺序:待测液不变色
红色。
新制氯水不能过量,因氧化性Cl2>(SCN)2>Fe3+,若氯水过量,Cl2先氧化Fe2+,再氧化SCN-生成(SCN)2等。
(2)检验铁的氧化物中是否有Fe2+ 时,正确的思路为少量固体溶液紫色褪去。
①步骤a 中不能选用稀盐酸,原因是酸性KMnO4 溶液可以氧化Cl- 。
②步骤a 中,不能选用稀硝酸,原因是稀硝酸可以将Fe2+ 氧化为Fe3+ 。
1.为检验某溶液中是否含有Fe3+,可以选择的试剂是 (  )
A.KSCN溶液 B.AgNO3溶液
C.酸性KMnO4溶液 D.BaCl2溶液
2.硫酸亚铁溶液中含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的 (  )
A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉
3.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是 (  )
A.先滴加氯水再滴加硫氰化钾溶液显红色
B.先滴加硫氰化钾溶液不显红色,再滴加氯水显红色
C.先加入铁粉再滴加硫氰化钾溶液不显红色
D.只需要滴加硫氰化钾溶液
二、Fe、Fe2+与 Fe3+的相互转化及应用
                
(一)知识梳理
铁及其化合物间的转化知识结构图
写出图中序号所示反应的离子方程式:
①              ;
②              ;
③              ;
④              ;
⑤              ;
⑥              。
(其他合理答案均可)
(二)互动探究
[药品名称] 通用名称:硫酸亚铁片 英文名称:Ferrous Sulfate Tublets 汉语拼音:liusuanyatiepian [成分]本品每片含硫酸亚铁0.3克(相当于铁60毫克)。辅料为:蔗糖、糊精、葡萄糖、硬脂酸镁、滑石粉。 [性状]本品为包衣片,除去包衣后显淡蓝绿色。
硫酸亚铁片说明书中,药片上有层包衣。 保存FeSO4溶液时,常加入铁钉。
【问题讨论】
问题1 硫酸亚铁片这层包衣起什么作用
             
             
             
问题2 保存FeSO4溶液时,加入铁钉的原理是什么
             
             
             
【探究归纳】
Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系
(1)Fe只具有还原性,可被弱氧化剂(H+、S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等)还原为Fe。
(3)Fe3+具有氧化性,可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2+,可被还原剂(CO等)还原为Fe。
1.下列物质能通过化合反应直接制得的是 (  )
①FeCl2 ②FeCl3 ③HCl
A.只有①② B.只有②
C.只有①③ D.①②③
2.打印机使用的墨粉中含有Fe3O4。将FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合,再加入一定量的NaOH溶液,水浴加热,可制得Fe3O4,反应如下:   Fe2++   Fe3++   OH-    Fe3O4↓+    H2O,下列分析不正确的是 (  )
A.Fe3O4具有磁性
B.反应中,Fe2+是还原剂,Fe3+是氧化剂
C.从左到右,反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4
D.Fe3O4可与盐酸反应生成Fe2+和Fe3+,所得两种离子的物质的量之比为1∶2
3.下列指定物质之间的转化:
FeFe3O4混合溶液FeCl2溶液Fe(OH)2
下列说法不正确的是 (  )
A.反应①属于置换反应
B.反应②所得混合溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比是1∶2
C.反应③的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+
D.利用反应④制备Fe(OH)2时需要充分振荡反应液
三、药品、食品中铁元素的检验
                
互动探究
探究(一)
铁元素在人体中起着重要的作用。如果人体缺铁就会出现贫血症状,可用饮食疗法治疗,严重缺铁时则需要服用补铁剂。补铁口服液是常见的补铁剂,其中除了含铁化合物外,还常添加抗氧化物质(如维生素C)、甜味剂、香精等。例如,某补铁口服液100 mL含铁元素20~30 mg、维生素C 200~300 mg。
如下为某补铁剂中铁元素检验的实验
实验目的 实验用品 实验步骤 实验现象 实验结论
检验某补铁口服液中铁元素的价态 某补铁口服液,H2SO4溶液,NaOH溶液,酸性KMnO4溶液,氯水,KSCN溶液 ①取少量补铁口服液于试管中,滴入KSCN溶液 A.不变红 无Fe3+
B.变红 有Fe3+
②若出现现象A,向反应后的溶液中滴加氯水 溶液变红 有Fe2+
③若出现现象B,另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液 紫红色 褪去 有Fe2+
紫红色 不褪去 无Fe2+
【问题讨论】
问题1 补铁剂中所含维生素C的作用是什么
             
             
问题2 用酸性KMnO4溶液检验补铁剂中铁元素的价态时,其他成分是否会影响实验结果的可靠性
             
             
             
问题3 可否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态
             
             
探究(二)
菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄和动物内脏等食品中富含铁元素,某研究小组设计实验,检验菠菜中铁元素,实验步骤如下:
(1)取新鲜的菠菜10 g,将菠菜剪碎后研磨,然后倒入烧杯中,加入30 mL蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到的滤液作为试验样品。
(2)取少许试验样品加入试管中,然后滴加几滴KSCN溶液,再加入少量氯水,振荡,观察现象。
【问题讨论】
问题4 剪碎后的菠菜放在    中研磨,过滤浊液时用到的玻璃仪器有    。
问题5 试验样品中滴加KSCN溶液,无明显现象,再加入少量氯水,溶液变成红色,据此得出什么结论
             
             
             
【探究归纳】
1.食品中铁元素的测定问题总结
(1)检验铁元素是否存在的依据:把样品中的铁元素转变为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变为红色。
(2)实验中必须用到的试剂为双氧水(或氯水)、KSCN溶液。
(3)实验操作中根据选择的不同样品,可以考虑采用灼烧的方法,也可以用研磨的方法,也可以考虑用溶剂溶解,最后得到的试液一定要加入双氧水(或氯水)将其中的铁元素氧化为三价铁,然后加入KSCN溶液,看是否变红来检验是否存在铁元素。
2.补铁剂存放及使用的注意事项
(1)补铁剂的有效成分是亚铁盐(如FeSO4),Fe2+被氧化为Fe3+而失去补铁作用,因此需密封、隔绝O2存放,服用补铁剂时搭配维生素C可以增强补铁效果,这是因为维生素C可将Fe3+还原为Fe2+。
(2)服用补铁剂时不能和茶水同饮,因为茶水中含大量的鞣酸,鞣酸与Fe2+反应生成鞣酸亚铁,它的性质不稳定,很快被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色。
1.检验菠菜中是否含有铁元素,依次进行灼烧、溶解、过滤、检验四个实验步骤,下列图示装置或原理不合理的是 (  )
A.图甲用烧杯将菠菜灼烧成灰
B.图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释
C.图丙过滤得到含铁元素的滤液
D.图丁检验滤液中是否含Fe2+
2.探究补铁剂[主要成分:氯化血红素(含+2价铁)、富锌蛋白粉、维生素C、乳酸、葡萄糖浆]中铁元素是否变质。先取少量补铁剂,用酸性丙酮溶解后制成溶液。下列说法不正确的是 (  )
实验Ⅰ 取待测液,加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入少量H2O2,溶液不变红
实验Ⅱ 取实验Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入H2O2溶液,溶液变为红褐色
实验Ⅲ 取实验Ⅰ所得溶液,加入少量盐酸溶液,无明显现象,继续加入H2O2至过量,溶液先变红后褪色
A.实验Ⅰ中加入KSCN溶液无明显现象,与KSCN溶液的用量无关
B.实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素C还原了
C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了
D.实验说明,该补铁剂中+2价铁在酸性条件下才能被H2O2氧化
3.铁是人体必需的微量元素之一,补铁剂中的Fe2+在空气中很容易被氧化成Fe3+,影响铁元素在人体中的吸收利用。某实验小组进行如图所示的对照实验,验证补铁剂和维生素C一起服用的科学性。
[实验操作]第一步:在A、B两支试管中加入对比试剂;第二步:振荡;第三步:滴加KSCN溶液。
[实验现象](1)A试管中溶液变    色,B试管中无明显现象。
[实验结论](2)维生素C具有    (填“氧化性”或“还原性”),能防止Fe2+被氧化为Fe3+,所以补铁剂和维生素C一起服用具有科学依据。
[生活应用](3)某品牌泡腾片的主要成分为维生素C和NaHCO3,放入水中立即产生大量气泡(CO2)使口感更好,说明维生素C具有    (填“酸性”或“碱性”)。
(4)为防止烹调时蔬菜中维生素C的损失,烹调蔬菜应注意             
(写一条即可)。
:课后完成 第三章 基础课时19(共69张PPT)
第一节 铁及其化合物
第三章 铁 金属材料
基础课时  铁盐和亚铁盐
19
1.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。2.依据化合价理论,结合实验探究,掌握铁盐和亚铁盐的主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。
学习目标
一、铁盐和亚铁盐的性质及检验
二、Fe、Fe2+与 Fe3+的相互转化及应用


CONTENTS
课后巩固训练
三、药品、食品中铁元素的检验
一、铁盐和亚铁盐的性质及检验
对点训练
(一)知识梳理
1.从化合价不变角度预测Fe2+和Fe3+的性质
具有盐的通性,与金属单质、碱、盐等发生反应。
如与碱(NaOH溶液)反应的离子方程式分别为__________________________、__________________________________________。
2.从化合价改变角度预测Fe2+和Fe3+的性质
(1)Fe2+具有______性和______性,如硫酸亚铁与氯水反应的离子方程式为______________________________________________。
(2)Fe3+具有______性,如硫酸铁与铁粉反应的离子方程式为__________________________________,也具有一定的还原性。如在碱性条件下用NaClO氧化硫酸铁制备Na2FeO4。
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
氧化
还原
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
氧化
2Fe3++Fe===3Fe2+
3.Fe3+和Fe2+的检验方法
(1)滴加KSCN溶液,溶液直接变红色,该溶液中含有__________。
(2)滴加KSCN溶液,无明显现象,再加新制氯水溶液变红色,该溶液中含有__________。
FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水,溶液变红色
Fe3+
Fe2+
(二)互动探究
烧制砖瓦时,用富含铁元素黏土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物氧化为红色的氧化铁(Fe2O3),而制得红色的砖瓦。烘烧完全后向窑内添加大量的煤炭后封窑约1天后,从窑顶向下慢慢浇水7天。水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应,密闭的窑内会产生大量的还原气体H2和CO,它们把红色Fe2O3又逐渐还原成为青灰色的FeO、Fe3O4,而制得青砖。
【问题讨论】
问题1 如何设计实验检验红砖含有+3价的铁元素?
提示 将红砖研磨成粉末,取少许粉末于试管中,加入稀硫酸振荡,过滤;在滤液中加入KSCN溶液,如溶液变红色,则说明红砖中含有+3价的铁元素。
问题2 如何设计实验检验青砖含有+2价的铁元素?
提示 将青砖研磨成粉末,取少许粉末于试管中,加入稀硫酸振荡,过滤;在滤液中加入酸性KMnO4溶液,如酸性KMnO4溶液褪色,则说明青砖中含有+2价的铁元素。
问题3 如何设计实验证明Fe3O4中既有+2价铁又有+3价铁?
提示 取一定量Fe3O4溶于稀硫酸,形成溶液,分别取该溶液于两支试管中。一支试管中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有Fe3+,证明Fe3O4中有+3价铁;另一支试管中加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去,说明含有Fe2+,证明Fe3O4中有+2价铁。
【探究归纳】
1.Fe2+和Fe3+的检验方法
(1)Fe3+ 的检验方法
(2)Fe2+ 的检验方法
2.在含有Fe2+ 、Fe3+ 的混合溶液中,检验Fe3+ 和Fe2+ 的方法
3.检验Fe2+ 的注意事项
1.为检验某溶液中是否含有Fe3+,可以选择的试剂是(  )
A.KSCN溶液 B.AgNO3溶液
C.酸性KMnO4溶液 D.BaCl2溶液
解析 检验溶液中是否含有Fe3+的方法为向溶液中加入KSCN溶液,然后观察现象,若溶液变红色,说明溶液中存在Fe3+,否则没有铁离子。
A
2.硫酸亚铁溶液中含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的(  )
A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉
解析 过量铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁,将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜,然后过滤即可得硫酸亚铁溶液。锌、镁、铝都可能将亚铁离子还原成铁单质,并且会引入新的杂质锌离子、镁离子、铝离子。
C
3.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是(  )
A.先滴加氯水再滴加硫氰化钾溶液显红色
B.先滴加硫氰化钾溶液不显红色,再滴加氯水显红色
C.先加入铁粉再滴加硫氰化钾溶液不显红色
D.只需要滴加硫氰化钾溶液
解析 先滴加氯水再滴加硫氰化钾溶液显红色,可能是原溶液中Fe2+被氯水氧化为Fe3+或原溶液本来就含有Fe3+,A错误;先滴加硫氰化钾溶液不显红色,说明原溶液中不存在Fe3+,再滴加氯水显红色,说明Fe2+被氯水氧化为Fe3+,原溶液存在Fe2+,B正确;先加入铁粉再滴加硫氰化钾溶液不显红色,原溶液可能存在Fe3+,C错误;滴加硫氰化钾溶液不显色,不一定含有Fe2+,D错误。
B
二、Fe、Fe2+与 Fe3+的相互转化及应用
对点训练
(一)知识梳理
铁及其化合物间的转化知识结构图
写出图中序号所示反应的离子方程式:
①______________________________________________;
②__________________________________________;
③________________________________________________;
④____________________________________;
⑤______________________________________________;
⑥____________________________________________。
(其他合理答案均可)
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(二)互动探究
[药品名称] 通用名称:硫酸亚铁片 英文名称:Ferrous Sulfate Tublets 汉语拼音:liusuanyatiepian [成分]本品每片含硫酸亚铁0.3克(相当于铁60毫克)。辅料为:蔗糖、糊精、葡萄糖、硬脂酸镁、滑石粉。 [性状]本品为包衣片,除去包衣后显淡蓝绿色。
硫酸亚铁片说明书中,药片上有层包衣。 保存FeSO4溶液时,常加入铁钉。
【问题讨论】
问题1 硫酸亚铁片这层包衣起什么作用?
提示 隔绝空气,防止硫酸亚铁被氧化。
问题2 保存FeSO4溶液时,加入铁钉的原理是什么?
提示 当亚铁离子被氧化为铁离子时,铁可将生成的铁离子还原为亚铁离子。
【探究归纳】
Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系
(1)Fe只具有还原性,可被弱氧化剂(H+、S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等)还原为Fe。
(3)Fe3+具有氧化性,可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2+,可被还原剂(CO等)还原为Fe。
1.下列物质能通过化合反应直接制得的是(  )
①FeCl2 ②FeCl3 ③HCl
A.只有①② B.只有② C.只有①③ D.①②③
D
B
解析 Fe3O4是具有磁性的黑色晶体,A正确;反应中,各元素的化合价没有发生改变,不是氧化还原反应,B错误;根据原子守恒和电荷守恒,可知配平离子方程式从左至右各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4,C正确;Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,根据反应Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O,可得Fe2+与Fe3+两种离子的物质的量之比为1∶2,D正确。
D
三、药品、食品中铁元素的检验
对点训练
互动探究
探究(一)
铁元素在人体中起着重要的作用。如果人体缺铁就会出现贫血症状,可用饮食疗法治疗,严重缺铁时则需要服用补铁剂。补铁口服液是常见的补铁剂,其中除了含铁化合物外,还常添加抗氧化物质(如维生素C)、甜味剂、香精等。例如,某补铁口服液100 mL含铁元素20~30 mg、维生素C 200~300 mg。
如下为某补铁剂中铁元素检验的实验
实验目的 实验用品 实验步骤 实验现象 实验结论
检验某补铁口服液中铁元素的价态 某补铁口服液,H2SO4溶液,NaOH溶液,酸性KMnO4溶液,氯水,KSCN溶液 ①取少量补铁口服液于试管中,滴入KSCN溶液 A.不变红 无Fe3+
B.变红 有Fe3+
②若出现现象A,向反应后的溶液中滴加氯水 溶液变红 有Fe2+
③若出现现象B,另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 有Fe2+
紫红色不褪去 无Fe2+
【问题讨论】
问题1 补铁剂中所含维生素C的作用是什么?
提示 抗氧化剂,防止Fe2+被氧化成Fe3+。
问题2 用酸性KMnO4溶液检验补铁剂中铁元素的价态时,其他成分是否会影响实验结果的可靠性?
提示 会。补铁剂中含有还原性比Fe2+强的维生素C,维生素C也能使酸性KMnO4溶液褪色。故应加入过量的氧化剂,再加入过量的KSCN溶液进行检验。
问题3 可否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态?
提示 不能。若补铁剂中含有Fe3+,加入NaOH溶液立即产生红褐色沉淀,则无法检验Fe2+的存在。
探究(二)
菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄和动物内脏等食品中富含铁元素,某研究小组设计实验,检验菠菜中铁元素,实验步骤如下:
(1)取新鲜的菠菜10 g,将菠菜剪碎后研磨,然后倒入烧杯中,加入30 mL蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到的滤液作为试验样品。
(2)取少许试验样品加入试管中,然后滴加几滴KSCN溶液,再加入少量氯水,振荡,观察现象。
【问题讨论】
问题4 剪碎后的菠菜放在________中研磨,过滤浊液时用到的玻璃仪器有____________________。
问题5 试验样品中滴加KSCN溶液,无明显现象,再加入少量氯水,溶液变成红色,据此得出什么结论?
提示 菠菜中含有铁元素,且以二价铁形式存在。
研钵
烧杯、漏斗、玻璃棒
【探究归纳】
1.食品中铁元素的测定问题总结
(1)检验铁元素是否存在的依据:把样品中的铁元素转变为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变为红色。
(2)实验中必须用到的试剂为双氧水(或氯水)、KSCN溶液。
(3)实验操作中根据选择的不同样品,可以考虑采用灼烧的方法,也可以用研磨的方法,也可以考虑用溶剂溶解,最后得到的试液一定要加入双氧水(或氯水)将其中的铁元素氧化为三价铁,然后加入KSCN溶液,看是否变红来检验是否存在铁元素。
2.补铁剂存放及使用的注意事项
(1)补铁剂的有效成分是亚铁盐(如FeSO4),Fe2+被氧化为Fe3+而失去补铁作用,因此需密封、隔绝O2存放,服用补铁剂时搭配维生素C可以增强补铁效果,这是因为维生素C可将Fe3+还原为Fe2+。
(2)服用补铁剂时不能和茶水同饮,因为茶水中含大量的鞣酸,鞣酸与Fe2+反应生成鞣酸亚铁,它的性质不稳定,很快被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色。
1.检验菠菜中是否含有铁元素,依次进行灼烧、溶解、过滤、检验四个实验步骤,下列图示装置或原理不合理的是(  )
A.图甲用烧杯将菠菜灼烧成灰
B.图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释
C.图丙过滤得到含铁元素的滤液
D.图丁检验滤液中是否含Fe2+
A
解析 A.应该用坩埚灼烧菠菜,A错误;B.溶解用烧杯,玻璃棒搅拌加速溶解,B正确;C.过滤操作漏斗末端紧贴烧杯,用玻璃棒引流,C正确;D.K3[Fe(CN)6]遇到Fe2+生成蓝色沉淀,D正确。
2.探究补铁剂[主要成分:氯化血红素(含+2价铁)、富锌蛋白粉、维生素C、乳酸、葡萄糖浆]中铁元素是否变质。先取少量补铁剂,用酸性丙酮溶解后制成溶液。下列说法不正确的是(  )
实验Ⅰ 取待测液,加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入少量H2O2,溶液不变红
实验Ⅱ 取实验Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入H2O2溶液,溶液变为红褐色
实验Ⅲ 取实验Ⅰ所得溶液,加入少量盐酸溶液,无明显现象,继续加入H2O2至过量,溶液先变红后褪色
A.实验Ⅰ中加入KSCN溶液无明显现象,与KSCN溶液的用量无关
B.实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素C还原了
C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了
D.实验说明,该补铁剂中+2价铁在酸性条件下才能被H2O2氧化
答案 D
解析 取实验Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入H2O2溶液,溶液变为红褐色,说明与KSCN溶液的用量无关,故A正确;维生素C具有还原性,实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素C还原了,故B正确;H2O2具有强氧化性,SCN-具有还原性,继续加入H2O2至过量,溶液先变红后褪色,溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了,故C正确;没有对照实验,无法说明中性、碱性条件下,该补铁剂中+2价铁能否被H2O2氧化,故D错误。
3.铁是人体必需的微量元素之一,补铁剂中的Fe2+在空气中很容易被氧化成Fe3+,影响铁元素在人体中的吸收利用。某实验小组进行如图所示的对照实验,验证补铁剂和维生素C一起服用的科学性。
[实验操作]第一步:在A、B两支试管中加入对比试剂;第二步:振荡;第三步:滴加KSCN溶液。
[实验现象](1)A试管中溶液变________色,B试管中无明显现象。
[实验结论](2)维生素C具有________(填“氧化性”或“还原性”),能防止Fe2+被氧化为Fe3+,所以补铁剂和维生素C一起服用具有科学依据。
[生活应用](3)某品牌泡腾片的主要成分为维生素C和NaHCO3,放入水中立即产生大量气泡(CO2)使口感更好,说明维生素C具有________(填“酸性”或“碱性”)。
(4)为防止烹调时蔬菜中维生素C的损失,烹调蔬菜应注意___________________________________________________________________(写一条即可)。

还原性
酸性
避免与氧化性物质接触(或避免与碱性物质接触)
解析 (1)Fe3+与SCN-结合而使溶液呈红色。
(2)向FeCl3溶液中加入足量维生素C后,再加入KSCN溶液,溶液不变红色,说明Fe3+被维生素C还原,即维生素C具有还原性。(3)将维生素C与NaHCO3放入水中,立即有大量CO2产生,说明维生素C具有酸性。(4)由实验(2)、(3)可知,维生素C具有还原性和酸性,故烹调蔬菜时应避免与氧化性物质或碱性物质接触。
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)铁盐和亚铁盐的性质及检验
1.下列关于FeCl2和FeCl3的叙述中,不正确的是(  )
A.二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现
B.将铁粉加入氯水中,最终只能得到FeCl3溶液
C.酸性高锰酸钾溶液不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
B
解析 A项,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,正确;B项,将铁粉加入氯水中,当铁粉过量时,最终得到FeCl2溶液,错误;C项,Fe2+、Cl-均可与酸性高锰酸钾溶液反应,故不可用酸性高锰酸钾鉴别FeCl2和FeCl3,正确;D项,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Fe(OH)3,正确。
2.维生素C又称“抗坏血酸”,能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转化为易吸收的Fe2+,下列有关分析错误的是(  )
A.维生素C具有还原性
B.Fe3+转化为Fe2+发生了氧化反应
C.维生素C药片应隔绝空气保存
D.向Fe3+的溶液中加入Cu,也能将Fe3+转化为Fe2+
B
解析 A项,维生素C能够将Fe3+转化为易吸收的Fe2+,Fe元素化合价降低,得到电子被还原,说明维生素C具有还原性,正确;B项,Fe3+转化为Fe2+时,Fe元素化合价降低,得到电子被还原,发生了还原反应,错误;C项,维生素C药片具有强的还原性,容易被空气中的氧气氧化,因此应隔绝空气保存,正确;D项,向Fe3+的溶液中加入Cu,会发生反应:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,因此Cu单质也能将Fe3+转化为Fe2+,正确。
3.制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是(  )
A.烧杯中有铜、无铁 B.烧杯中有铁、无铜
C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无
解析 Fe比Cu活泼,所以先发生反应①:Fe+2FeCl3===3FeCl2;后发生反应②:Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2。A项,反应①进行完全,反应②未开始或反应未完全,此时有铜无铁,可能,不符合题意;B项,在铁未完全反应前,铜不参与反应,故不可能出现有铁、无铜,错误,符合题意;C项,反应①反应未完全,反应②未开始,此时铁铜都有,可能,不符合题意;D项,反应①②都进行完全,此时铁铜全无,可能,符合题意。
B
4.(2023·鄂州高一质检)为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,其结论正确的是(  )
A.滴加KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉变质
B.滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉未变质
C.依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉全部变质
D.滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质
A
解析 A.若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有铁离子,可以确定还原铁粉被氧化变质,故A正确;B.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明溶液中无铁离子,但还原铁粉有可能被氧化为亚铁离子,故B错误;C.氯水具有强氧化性,可以把亚铁离子氧化为铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,故不能确定是部分氧化、还是全部氧化或没有被氧化,故C错误;D.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明溶液中不含铁离子,含有亚铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,故D错误。
(二)Fe、Fe2+与 Fe3+的相互转化及应用
5.构建知识网络是一种有效的学习方法,化学学习中的“价—类”二维图就是其中一种,如图所示是铁及其化合物的“价—类”二维
C
图,下列有关叙述或化学方程式书写不正确的是(  )
6.某生产企业的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的CuSO4。为了变废为宝,技术人员计划从该废水中回收FeSO4和金属Cu,工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)“操作1”与“操作2”的名称为________,在实验室中进行该操作时,所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有____________________。
(2)加入试剂A的目的是将Cu2+全部转化为Cu,以便回收铜单质,发生反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)“滤渣”的成分为________,加入的试剂B为________(填化学式)。
(4)要鉴别“溶液2”中的金属阳离子,所需实验操作及实验现象是________________________________________________________________________________________________________________________________。
过滤
漏斗、玻璃棒
Cu2++Fe===Cu+Fe2+
Cu和Fe
H2SO4
取少许“溶液2”于试管,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,振荡,再滴加几滴氯水,出现红色,则含Fe2+
解析 工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+,从该废水中回收FeSO4制得FeSO4·7H2O,故要除去Cu2+,则加入的试剂A为过量铁屑,发生反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,经操作1过滤,得到的滤渣为Cu和Fe的混合物,溶液1为FeSO4溶液;在滤渣中加入试剂B的目的是将铁溶解为FeSO4,而Cu不溶,故试剂B为过量的硫酸,操作2为过滤,得到Cu,溶液2为H2SO4和FeSO4的混合溶液,FeSO4溶液经操作③加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得FeSO4·7H2O。
(1)由分析可知,“操作1”与“操作2”的名称为过滤,在实验室中进行该操作时,所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有漏斗和玻璃棒;(2)由分析可知,加入试剂A的目的是将Cu2+全部转化为Cu,以便回收铜单质,发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu;(3)由分析可知,“滤渣”的成分为Fe和Cu,加入的试剂B为H2SO4;(4)要鉴别“溶液2”中的金属阳离子即Fe2+,故所需实验操作及实验现象是取少许“溶液2”于试管,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,振荡,再滴加几滴氯水,出现红色,则含Fe2+。
B
B级 素养培优练
8.(2023·日照东港区期中)一定条件下,将一定量Fe3O4溶于过量盐酸生成FeCl2和FeCl3,分别取少量反应后的溶液进行以下实验,有关实验描述正确的是(  )
A.滴加KSCN溶液,若溶液变红色证明溶液中含有Fe2+
B.加入5.6 g铁粉恰好完全反应,则Fe3O4的质量为23.2 g
C.用溶液在铜片上写字,一段时间后洗去溶液,观察到铜片表面无明显现象
D.先向溶液中通入氯气,再滴加KSCN溶液,若变红色不能证明溶液中含有Fe2+
D
解析 A项,三价铁遇到硫氰化钾后溶液会变成红色,故滴加KSCN溶液,若溶液变红色证明溶液中含有Fe3+,错误;B项,原溶液中盐酸有剩余,加入铁粉后会和盐酸反应,故无法通过铁的量计算四氧化三铁的量,错误;C项,溶液中有三价铁离子,可以和铜单质反应,故用溶液在铜片上写字,一段时间后洗去溶液,会发现有铜被溶解,错误;D项,溶液变红也可能是原来溶液中就有三价铁而使溶液变红,正确。
9.选择合适的试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是(  )
B
  试剂 选项   甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 氢氧化钠溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
试回答下列问题:
(1)试剂1是________,试剂2是__________,加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是_________________________、________________________。
稀盐酸
KSCN溶液
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
(2)加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为______________________,写出+2价Fe在空气中转化为+3价Fe的化学方程式:________________________________________________________________。
(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的+3价铁被还原为+2价铁,你认为该同学的猜想合理吗?________。若你认为合理,请说明理由(若你认为不合理,该空不作答)_____;若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理,该空不作答)_________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
少量的Fe2+转化为Fe3+
4FeCl2+O2+4HCl===4FeCl3+2H2O
不合理
猜想:Fe(SCN)3中的SCN-被过量的氯水氧化 在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,不变红色(或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液,变红色
解析 (1)该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸,试剂1用于溶解样品,可以选用稀盐酸;试剂2用于检验三价铁离子,可以选用KSCN溶液;氯气氧化亚铁离子生成铁离子,离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;铁离子与硫氰根离子结合生成硫氰化铁,离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。(2)Fe3+遇KSCN溶液变红色,溶液由淡黄色变为浅红色,说明少量Fe2+被氧化成Fe3+;亚铁离子被空气中的氧气氧化为铁离子,化学方程式为4FeCl2+4HCl+O2===4FeCl3+2H2O。(3)因为氯水氧化性强,不会还原Fe3+,该同学的猜想不合理;可能是SCN-被过量的氯水氧化,可取少量褪色后的溶液,加入FeCl3溶液,不变红色(或取少量褪色后的溶液,加入KSCN溶液,变红色)。
11.已知:浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂。铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁,请回答下列问题:
查阅有关资料如下:
①氯化铁熔点为306 ℃,沸点为315 ℃;易吸收空气中的水分而潮解。
②氯化亚铁熔点为670 ℃,易升华。
(1)A装置中盛放浓盐酸的实验仪器名称是________,A中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。
(2)C中的产物为________(填化学式),D中装的药品是碱石灰,其作用是___________________________________________________________________。
(3)如果省略B装置进行实验,一段时间后,取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60 g产物溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40 g,则该产物中铁元素的质量分数为________%(结果精确到小数点后两位)。
分液漏斗
FeCl3
吸收多余的Cl2,防止污染环境以及防止空气中的水蒸气进入C中
36.52

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