人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料第一节第2课时铁盐和亚铁盐课件+学案

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人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料第一节第2课时铁盐和亚铁盐课件+学案

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第2课时 铁盐和亚铁盐
 
第三章 第一节 铁及其化合物
1.依据元素化合价,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。
学习目标
任务一 铁盐、亚铁盐的性质与检验
新知构建
1.Fe3+的检验——与KSCN溶液的反应
Fe2+ Fe3+
溶液的颜色 ______色 ______色
滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变____色
Fe3+的检验:向待检溶液中滴加____________并振荡,溶液变______,说明溶液中含有Fe3+。
发生反应的离子方程式:__________________________。
浅绿
棕黄

KSCN溶液
红色
交流研讨1
2.Fe2+、Fe3+的性质——实验探究
【预测性质】
Fe2+:化合价能升高到+3价,具有________;又能降低到0价,具有________。
Fe3+:化合价能降低到+2价或0价,具有________。
还原性
氧化性
氧化性
【实验验证】
(1)实验操作
(2)实验现象
①中溶液由棕黄色→浅绿色,②中溶液颜色无明显变化,③中溶液变成
红色。
(3)离子方程式
①中_____________________;
③中____________________________、__________________________。
(4)实验结论
Fe3+能被还原剂(如Fe等)还原为Fe2+,具有______性。
Fe2+能被氧化剂(如氯气、过氧化氢等)氧化为Fe3+,具有______性。
氧化
还原
1.亚铁盐和铁盐的性质
知识拓展
2.亚铁盐与铁盐之间的转化
知识拓展
交流研讨2
3.Fe2+、Fe3+的检验方法
棕黄
浅绿
红褐
白色
灰绿
红褐

不变红

(1)实验室中久置的硫酸亚铁溶液会变黄,探究其原因。请找出一种能防止硫酸亚铁溶液变黄的方法。
提示:溶液中的亚铁离子被空气中的氧气氧化为Fe3+;在新配制的硫酸亚铁溶液中加入适量铁屑。
(2)请设计实验验证在空气中放置的硫酸亚铁溶液已部分变质。
提示:取两支试管分别装入该硫酸亚铁溶液,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+。
交流研讨3
归纳总结
学以致用
1.正误判断
(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+。 (  )
提示:错误。若原溶液只含有Fe2+,最终也会出现溶液变红色
(2)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,出现红色沉淀。 (  )
提示:错误。不是“出现红色沉淀”,是“溶液变红色”
(3)向含有Fe2+的溶液中,滴加几滴H2O2溶液后溶液变成红色,说明溶液中一定有SCN-。 (  )
提示:正确。

绿茶中含有大量的鞣酸,与FeSO4反应生成鞣酸亚铁,溶液为无色,鞣酸亚铁被氧化生成鞣酸铁而呈蓝黑色,A正确;向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B错误;H2O2和新制氯水均具有氧化性,能将 Fe2+氧化为Fe3+,所以反应④中H2O2可以替换为新制氯水,C正确;因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶,D正确。
3.硫酸亚铁缓释片可以补铁、防治贫血,但存放不当很容易变质,药片中的Fe2+被氧化生成Fe3+。若将药片配成溶液,需使用刚刚煮沸过又冷却的蒸馏水,原因是              。实验室检验Fe3+,除了可以用NaOH溶液外,常用的试剂是(填化学式)    ,若  .
   ,则证明有Fe3+。
防止水中溶解的氧气氧化Fe2+
KSCN
溶液变成
红色
硫酸亚铁缓释片溶于水时,药片中的Fe2+易被水中溶解的O2氧化为Fe3+,因此将药片配成溶液时,应预先将蒸馏水煮沸,以除去水中溶解的O2;检验Fe3+,还可以用KSCN溶液,Fe3+与SCN-发生反应使溶液变成
红色。
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任务二 Fe、Fe2+、Fe3+的转化关系及应用
新知构建
1.Fe、Fe2+、Fe3+的转化关系
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。
价态变化 转化关系 反应方程式
0→+2
0→+3 Fe→Fe2+
Fe→Fe3+
+2→+3
+2→0 Fe2+→Fe3+
Fe(OH)2→Fe(OH)3
FeO→Fe
+3→0
+3→+2 Fe2O3→Fe
Fe3+→Fe2+
Fe2++H2↑
2FeCl3
2Fe3++2Cl-
4Fe(OH)3
Fe+CO2
2Fe+3CO2
3Fe2+
2.转化关系的应用
(1)Fe2+、Fe3+的分离、除杂方法
(1)如何除去FeCl2溶液中的少量Fe3+?为防止亚铁盐被氧化,实验室中应该怎样保存亚铁盐溶液?
提示:向FeCl2溶液中加入足量铁粉,充分振荡后过滤;实验室保存亚铁盐溶液时向亚铁盐溶液中加入少量铁屑。
(2)如何除去FeCl3溶液中的少量Fe2+?
提示:向FeCl3溶液中滴加适量氯水。
交流研讨1
(3)利用覆铜板制作图案
①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。
②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。
③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。
④反应方程式:__________________________________________________
________。
⑤实验结论:______________________。
Cu2+)
铜可被FeCl3溶液腐蚀
使用后的上述腐蚀液中含有哪些物质?如何处理腐蚀液回收得到Cu和FeCl3?请模仿下图完成回收流程图。
提示:腐蚀液中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3;可经如下流程回收得到Cu和FeCl3:
交流研讨2
学以致用
1.下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法正确的是
A.Fe(OH)3[Fe(OH)2]:灼烧
B.FeCl2溶液(FeCl3):通入适量Cl2
C.FeCl3溶液(CuCl2):加入足量的Fe粉,过滤
D.Cl2(HCl):通过饱和食盐水洗气后干燥

Fe(OH)3、Fe(OH)2混合物在空气中灼烧得到Fe2O3,故A错误;FeCl2溶液(FeCl3):通入适量Cl2,氯化亚铁被氧化为氯化铁,需要的物质被反应了,故B错误;FeCl3溶液(CuCl2):加入足量的Fe粉,氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁,故C错误;Cl2(HCl):HCl极易溶于水,可以被饱和食盐水吸收,故D正确。

Fe3O4被CO还原生成单质铁,A正确;FeCl2(aq)具有还原性,与氯气反应生成氯化铁,B正确;Fe3O4中Fe有+2价、+3价,稀硝酸具有强氧化性,反应后都生成Fe(NO3)3,C正确;Fe与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,不生成氧化铁,D错误。



按下列顺序实验 对应现象
①向FeCl3溶液中加入少量铁粉
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

按下列顺序实验 对应现象
①向FeCl3溶液中加入少量铁粉
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
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随堂演练

1.(2025·重庆江津高一检测)将氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液,通过一步实验就能加以区别,并只用一种试剂,这种试剂是
A.NaOH B.BaCl2
C.KSCN D.HCl
分别滴加NaOH溶液时,产生白色沉淀的是氯化镁,先产生沉淀,后沉淀溶解的是氯化铝,产生红褐色沉淀的是氯化铁,产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最后变成红褐色的是氯化亚铁,无明显现象的是氯化钠,现象不同,可鉴别,故A选;氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液均不与氯化钡反应,不能鉴别,故B不选;KSCN只能鉴别出氯化铁,故C不选;氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液均不与HCl反应,不能鉴别,故D不选。

2.(2025·辽宁普兰店高一检测)向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸,充分反应后,仍有红色粉末存在,则关于溶液中阳离子的判断正确的是
A.只有Fe2+和Cu2+
B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+
C.一定有Fe2+,可能有Cu2+
D.只有Fe2+
混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后,仍有红色固体铜存在,溶液中一定有Fe2+,一定没有Fe3+,可能有Cu2+。

3.(2025·河北滦州高一检测)取某含铁元素的固体A进行如下实验:
根据以上转化关系,下列叙述不正确的是
A.试剂1是KSCN溶液
B.试剂2可以是新制氯水
C.溶液B中只有Fe3+无Fe2+
D.溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+,使Fe3+浓度增大
从框图可知,固体A和
稀盐酸反应生成棕黄色
溶液,加入试剂1变成淡红色溶液C,可以推断溶液B中含有Fe3+,加入KSCN溶液生成Fe(SCN)3,溶液变红,加入试剂2得到深红色溶液F,可知溶液B中含有Fe2+,加入试剂2(氧化剂),Fe2+被氧化为Fe3+,并进一步转化为Fe(SCN)3,所以溶液红色加深。由分析知,试剂1是KSCN溶液,A正确;由分析知,试剂2将Fe2+氧化为Fe3+,可以为新制氯水,B正确;由分析知,溶液B中有Fe2+,C错误;由分析知,溶液B中含有Fe2+,加入试剂2(氧化剂),Fe2+被氧化为Fe3+,并进一步转化为Fe(SCN)3,所以溶液红色加深,D正确。
4.如图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据:
根据上图的数据,回答下列问题:
(1)该儿童  元素含量偏低。
北京市医疗机构临床检验结果报告单
分析项目 检测结果 单位 参考范围
1. 锌(Zn) 115.92 μmol·L-1 66~120
2. 铁(Fe) 6.95 mmol·L-1 7.52~11.82
3. 钙(Ca) 1.68 mmol·L-1 1.55~2.10
……

从检测结果与参考范围看,该儿童铁元素的含量比参考范围略低。
(2)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”)。
北京市医疗机构临床检验结果报告单
分析项目 检测结果 单位 参考范围
1. 锌(Zn) 115.92 μmol·L-1 66~120
2. 铁(Fe) 6.95 mmol·L-1 7.52~11.82
3. 钙(Ca) 1.68 mmol·L-1 1.55~2.10
……
还原性
Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价降低,发生还原反应,故维生素C体现还原性。
(3)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  .
      。
北京市医疗机构临床检验结果报告单
分析项目 检测结果 单位 参考范围
1. 锌(Zn) 115.92 μmol·L-1 66~120
2. 铁(Fe) 6.95 mmol·L-1 7.52~11.82
3. 钙(Ca) 1.68 mmol·L-1 1.55~2.10
……
防止
Fe2+被氧化
糖衣可以防止硫酸亚铁与空气接触,起到防止Fe2+被氧化的作用。
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课时测评
题点一 铁盐、亚铁盐的性质
1.苹果汁是人们喜爱的饮料,由于此饮料中含有Fe2+,在空气中易转变为Fe3+。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C具有
A.还原性 B.氧化性
C.碱性 D.酸性

饮料中的Fe2+在空气中易被氧化为Fe3+,加入维生素C,可有效防止这种现象的发生,则说明维生素C具有还原性。

该反应中铜元素化合价升高,被氧化,Cu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。

题点二 Fe3+、Fe2+的检验与除杂
4.(2025·湖北咸宁高一检测)硫酸亚铁易被氧化而变质。为检验某补血剂中硫酸亚铁是否变质,可向该补血剂配成的溶液中加入
A.硝酸和硝酸银溶液
B.盐酸酸化的BaCl2溶液
C.KSCN溶液
D.硝酸酸化的Ba(NO3)2


5.(2025·湖南邵阳高一检测)下列有关物质检验方法不合理的是
A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,再观察溶液是否变红
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+

滴加KSCN溶液,溶液不变色,则不含铁离子,滴加氯水后溶液显红色,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液中一定含Fe2+,A正确;酸性KMnO4溶液与Fe3+不发生反应,但亚铁离子及Cl-都能使酸性KMnO4溶液褪色,不能用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2,B错误;检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,若溶液显红色则溶液中含有铁离子说明晶体已变质,C正确;加NaOH溶液产生红褐色沉淀(氢氧化铁),则说明溶液中含有Fe3+,D正确。
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
FeCl2与Cl2反应生成FeCl3,FeCl3与Fe粉反应生成FeCl2,A、B正确;Fe(OH)3、Fe(OH)2在空气中灼烧均得到Fe2O3,D错误。
题点三 Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系
7.(2025·浙江嘉善高一检测)在FeCl3和CuCl2混合溶液中,加入过量的铁粉,充分反应后,溶液中的金属离子是
A.Fe2+ B.Fe3+和Fe2+
C.Cu2+和Fe2+ D.Cu2+

8.(2024·北京西城区高一期末)下列关于FeCl2和FeCl3的叙述不正确的是
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

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;当铁粉过量时,最终得到FeCl2溶液,B正确;Cl-具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,酸性高锰酸钾溶液不能作为鉴别二者溶液的试剂,C错误;分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液,最终均可得到Fe(OH)3,
D正确。


10.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∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.1∶4

11.(2025·湖南邵阳高一检测)FeCO3可用于制备补血剂,某实验小组设计了两套制备FeCO3的实
验装置,下列说法错误
的是
A.装置①中足量的铁
屑和产生的H2都可防
止Fe2+被氧化成Fe3+
B.装置①易产生Fe(OH)2杂质
C.装置②中温度越高,越有利于FeCO3生成
D.装置①中导管a的作用是平衡气压使稀H2SO4顺利流下

装置①中足量的铁
屑和产生的H2,可
防止Fe2+被氧化成
Fe3+,故A正确;装
置①中硫酸亚铁和
碳酸钠反应易产生Fe(OH)2杂质,故B正确;装置②中温度越高,碳酸氢铵越易分解,不利于FeCO3生成,故C错误;装置①中导管a的作用是平衡气压,使恒压滴液漏斗中的液体上下气体压强相同,则恒压滴液漏斗中的稀H2SO4顺利流下,故D正确。
12.(2024·云南昭通高一期末)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的流程如图。下列说法错误的是
A.试剂a是铁、试剂b是稀
盐酸
B.试剂c是氯气,在该流程
中作氧化剂
C.操作Ⅰ、操作Ⅱ均需用到
漏斗,操作Ⅲ需用到蒸发皿
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+

从某含有FeCl2、FeCl3、
CuCl2的工业废液中回
收铜,工业废液中加入
试剂a为过量的铁粉,操
作Ⅰ为过滤,得到滤渣Y
为Fe、Cu,滤液X为氯
化亚铁溶液。滤渣Y中加入试剂b为稀盐酸,溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液,铜不溶,操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并加入氧化剂试剂c为氯气,氧化Fe2+为Fe3+,蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体。
由分析知,试剂a是铁,
试剂b是稀盐酸,A正
确;由分析知,试剂c
是氯气,在该流程中作
氧化剂,B正确;由上
述分析可知,操作Ⅰ、
Ⅱ是过滤,均需用到漏斗,操作Ⅲ是蒸发结晶,需用到蒸发皿,C正确;亚铁离子、氯离子都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否含有Fe2+,D错误。
13.(10分)(2025·云南丽江高一检测)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。
(1)写出下列物质的化学式:D   ,甲    ,丙    。
FeCl2
Cl2(合理即可)
KSCN
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。
(2)写出E→C反应的化学方程式:              。
14.(14分)某研究小组欲探究Fe2+能否与H2O2溶液反应。
[查阅资料]
i.Fe2+具有较强的还原性,O2具有较强的氧化性。
ii.Fe3+遇SCN-可生成Fe(SCN)3,Fe(SCN)3溶液呈红色,可用于Fe3+的
检验。
[提出猜想]
(1)小组同学经过讨论后,认为H2O2溶液可以与FeSO4溶液反应,请从化合价的角度加以解释:         .
   .
  。
H2O2中氧元素为-1价,在反应中可以降为-2价,作氧化剂,FeSO4中铁元素为+2价,在反应中可以升为+3价,作还原剂
H2O2中氧元素为-1价,在反应中可以降为-2价,作氧化剂,FeSO4中铁元素为+2价,在反应中可以升为+3价,作还原剂,因此H2O2溶液可以与FeSO4溶液反应;
[设计实验]
(2)实验Ⅰ:在试管中加入FeSO4溶液和H2O2溶液,再加入KSCN溶液,发现溶液   ,小组同学认为Fe2+和H2O2溶液反应生成了Fe3+。
变红
在试管中加入FeSO4溶液和H2O2溶液,反应生成Fe3+,再加入KSCN溶液,发现溶液变红;
(3)甲同学注意到盛放FeSO4溶液的试剂瓶中有空气,因此不同意该结论,他的理由是           .
   。
空气中的氧气具有较强的氧化性,可能将亚铁离子氧化为铁
离子
盛放FeSO4溶液的试剂瓶中有空气,空气中的氧气具有较强的氧化性,可能将亚铁离子氧化为铁离子;
重新设计实验:
实验Ⅱ:在试管中加入FeSO4溶液,然后加入KSCN溶液,发现溶液无明显变化,再加入H2O2溶液,发现溶液变红。
[获得结论]
(4)过氧化氢  (填“能”或者“不能”)氧化Fe2+。

通过实验Ⅱ,在试管中加入FeSO4溶液,然后加入KSCN溶液,发现溶液无明显变化,说明Fe2+未被氧化,再加入H2O2溶液,发现溶液变红,说明生成了铁离子,则可以知道过氧化氢能氧化Fe2+;
BaCl2溶液
白色沉淀
返回第2课时 铁盐和亚铁盐
[学习目标] 1.依据元素化合价,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。
任务一 铁盐、亚铁盐的性质与检验
1.Fe3+的检验——与KSCN溶液的反应
Fe2+ Fe3+
溶液的颜色 浅绿色 棕黄色
滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变红色
Fe3+的检验:向待检溶液中滴加KSCN溶液并振荡,溶液变红色,说明溶液中含有Fe3+。
发生反应的离子方程式:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
[交流研讨1] 向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液并振荡,溶液变红色,请写出发生反应的化学方程式。
提示:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl。
2.Fe2+、Fe3+的性质——实验探究
【预测性质】
Fe2+:化合价能升高到+3价,具有还原性;又能降低到0价,具有氧化性。
Fe3+:化合价能降低到+2价或0价,具有氧化性。
【实验验证】
(1)实验操作
(2)实验现象
①中溶液由棕黄色→浅绿色,②中溶液颜色无明显变化,③中溶液变成红色。
(3)离子方程式
①中2Fe3++Fe3Fe2+;
③中2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
(4)实验结论
Fe3+能被还原剂(如Fe等)还原为Fe2+,具有氧化性。
Fe2+能被氧化剂(如氯气、过氧化氢等)氧化为Fe3+,具有还原性。
1.亚铁盐和铁盐的性质
2.亚铁盐与铁盐之间的转化
[交流研讨2] 探究下列溶液中发生反应的方程式。
(1)将少量Zn加入到FeCl3溶液中,充分振荡,再滴加KSCN溶液,溶液为红色。
提示:2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
(2)将足量Zn加入到FeCl3溶液中,充分振荡,再滴加KSCN溶液,溶液为无色。
提示:2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+、Fe2++ZnFe+Zn2+。
3.Fe2+、Fe3+的检验方法
答案:棕黄 浅绿 红褐 白色 灰绿 红褐 红 不变红 红
[交流研讨3] (1)实验室中久置的硫酸亚铁溶液会变黄,探究其原因。请找出一种能防止硫酸亚铁溶液变黄的方法。
提示:溶液中的亚铁离子被空气中的氧气氧化为Fe3+;在新配制的硫酸亚铁溶液中加入适量铁屑。
(2)请设计实验验证在空气中放置的硫酸亚铁溶液已部分变质。
提示:取两支试管分别装入该硫酸亚铁溶液,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+。
含Fe2+和Fe3+的混合溶液中检验Fe2+的方法
1.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+的检验有干扰)。
2.溶液产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2+。有关反应离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-Fe3[Fe(CN)6]2↓。
特别提醒:K3[Fe(CN)6]的名称为铁氰化钾。
1.正误判断
(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FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,出现红色沉淀。(  )
(3)向含有Fe2+的溶液中,滴加几滴H2O2溶液后溶液变成红色,说明溶液中一定有SCN-。(  )
提示:(1)错误。若原溶液只含有Fe2+,最终也会出现溶液变红色 (2)错误。不是“出现红色沉淀”,是“溶液变红色” (3)正确。
2.(2025·陕西西安高一检测)已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色。根据如图所示的实验流程分析,下列叙述错误的是(  )
绿茶叶水蓝黑色恢复原色不变色变为红色
A.绿茶叶水与硫酸亚铁反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.反应②中维生素C体现出氧化性
C.反应④中H2O2可以替换为新制氯水
D.绿茶叶水不宜与补铁剂同时服用
答案:B
解析:绿茶中含有大量的鞣酸,与FeSO4反应生成鞣酸亚铁,溶液为无色,鞣酸亚铁被氧化生成鞣酸铁而呈蓝黑色,A正确;向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B错误;H2O2和新制氯水均具有氧化性,能将 Fe2+氧化为Fe3+,所以反应④中H2O2可以替换为新制氯水,C正确;因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶,D正确。
3.硫酸亚铁缓释片可以补铁、防治贫血,但存放不当很容易变质,药片中的Fe2+被氧化生成Fe3+。若将药片配成溶液,需使用刚刚煮沸过又冷却的蒸馏水,原因是      
       。
实验室检验Fe3+,除了可以用NaOH溶液外,常用的试剂是(填化学式)    ,若       ,
则证明有Fe3+。
答案:防止水中溶解的氧气氧化Fe2+ KSCN 溶液变成红色
解析:硫酸亚铁缓释片溶于水时,药片中的Fe2+易被水中溶解的O2氧化为Fe3+,因此将药片配成溶液时,应预先将蒸馏水煮沸,以除去水中溶解的O2;检验Fe3+,还可以用KSCN溶液,Fe3+与SCN-发生反应使溶液变成红色。
任务二 Fe、Fe2+、Fe3+的转化关系及应用
1.Fe、Fe2+、Fe3+的转化关系
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。
价态变化 转化关系 反应方程式
0→+2 0→+3 Fe→Fe2+ Fe→Fe3+ Fe+2H+Fe2++H2↑, 2Fe+3Cl22FeCl3
+2→+3 +2→0 Fe2+→Fe3+ Fe(OH)2→Fe(OH)3 FeO→Fe 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,FeO+COFe+CO2
+3→0 +3→+2 Fe2O3→Fe Fe3+→Fe2+ 3CO+Fe2O32Fe+3CO2,2Fe3++Fe3Fe2+
2.转化关系的应用
(1)Fe2+、Fe3+的分离、除杂方法
[交流研讨1] (1)如何除去FeCl2溶液中的少量Fe3+?为防止亚铁盐被氧化,实验室中应该怎样保存亚铁盐溶液?
提示:向FeCl2溶液中加入足量铁粉,充分振荡后过滤;实验室保存亚铁盐溶液时向亚铁盐溶液中加入少量铁屑。
(2)如何除去FeCl3溶液中的少量Fe2+?
提示:向FeCl3溶液中滴加适量氯水。
(2)与Fe2+、Fe3+在水溶液中不能大量共存的离子
①Fe2+、Fe3+与OH-因反应生成沉淀而不能大量共存。
②Fe3+与S2-、I-、HS-、S,Fe2+与ClO-、Mn在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。
③Fe3+与SCN-发生反应生成难电离的Fe(SCN)3,不能大量共存。
(3)利用覆铜板制作图案
①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。
②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。
③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。
④反应方程式:2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2(2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+)。
⑤实验结论:铜可被FeCl3溶液腐蚀。
[交流研讨2] 使用后的上述腐蚀液中含有哪些物质?如何处理腐蚀液回收得到Cu和FeCl3?请模仿下图完成回收流程图。
提示:腐蚀液中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3;可经如下流程回收得到Cu和FeCl3:
1.下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法正确的是(  )
A.Fe(OH)3[Fe(OH)2]:灼烧
B.FeCl2溶液(FeCl3):通入适量Cl2
C.FeCl3溶液(CuCl2):加入足量的Fe粉,过滤
D.Cl2(HCl):通过饱和食盐水洗气后干燥
答案:D
解析:Fe(OH)3、Fe(OH)2混合物在空气中灼烧得到Fe2O3,故A错误;FeCl2溶液(FeCl3):通入适量Cl2,氯化亚铁被氧化为氯化铁,需要的物质被反应了,故B错误;FeCl3溶液(CuCl2):加入足量的Fe粉,氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁,故C错误;Cl2(HCl):HCl极易溶于水,可以被饱和食盐水吸收,故D正确。
(2025·江苏常州高一检测)Fe/Fe3O4复合物可用于高密度磁记录领域。在氩气气氛下,向KOH溶液中逐滴加入一定量的FeCl2溶液并持续搅拌,100 ℃下回流3 h,得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。将其过滤分离后,依次用沸水和乙醇洗涤,干燥后焙烧3 h可得Fe/Fe3O4复合物产品。回答2~3题:
2.在指定条件下,下列铁及其化合物之间的转化不能实现的是(  )
A.Fe3O4(s)Fe(l)
B.FeCl2(aq)FeCl3(aq)
C.Fe3O4(s)Fe(NO3)3(aq)
D.Fe(s)Fe2O3(s)
答案:D
解析:Fe3O4被CO还原生成单质铁,A正确;FeCl2(aq)具有还原性,与氯气反应生成氯化铁,B正确;Fe3O4中Fe有+2价、+3价,稀硝酸具有强氧化性,反应后都生成Fe(NO3)3,C正确;Fe与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,不生成氧化铁,D错误。
3.实验室制备Fe/Fe3O4复合物的部分装置如图所示。下列有关说法不正确的是(  )
A.恒压滴液漏斗可用于平衡气压,使液体顺利流下
B.三颈烧瓶中生成黑色沉淀反应的离子方程式为4Fe2++8OH-Fe↓+Fe3O4↓+4H2O
C.制备时冷凝管中冷水流向为a进b出
D.用乙醇洗涤可除去晶体表面水分,且便于快速干燥
答案:C
解析:由题中图示可知,使用恒压滴液漏斗,使三颈烧瓶和滴液漏斗相通,压强一致,使液体顺利流下,A正确;由题中信息可知,在氩气气氛下,向KOH溶液中逐滴加入一定量的FeCl2溶液,发生反应,产生Fe和Fe3O4的黑色沉淀,其离子方程式为4Fe2++8OH-Fe↓+Fe3O4↓+4H2O,B正确;制备时,为使充分冷却,冷凝管中冷水流向为b进a出,C错误;由于乙醇易溶于水,易挥发,所以使用乙醇洗涤的目的是除去晶体表面水分,便于快速干燥,D正确。
4.验证Fe3+与Fe2+能够相互转化。
按下列顺序实验 对应现象
①向FeCl3溶液中加入少量铁粉 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++Fe3Fe2+
B.实验②与③可以调换顺序
C.溶液变红涉及的反应:Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
D.比较氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
答案:B
解析:氯化铁能氧化金属铁生成氯化亚铁,反应方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,A正确;溶液变红是因为氯气氧化亚铁离子为铁离子,铁离子与SCN-结合,涉及的反应为Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,C正确;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+,D正确。
1.(2025·重庆江津高一检测)将氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液,通过一步实验就能加以区别,并只用一种试剂,这种试剂是(  )
A.NaOH B.BaCl2
C.KSCN D.HCl
答案:A
解析:分别滴加NaOH溶液时,产生白色沉淀的是氯化镁,先产生沉淀,后沉淀溶解的是氯化铝,产生红褐色沉淀的是氯化铁,产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最后变成红褐色的是氯化亚铁,无明显现象的是氯化钠,现象不同,可鉴别,故A选;氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液均不与氯化钡反应,不能鉴别,故B不选;KSCN只能鉴别出氯化铁,故C不选;氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液均不与HCl反应,不能鉴别,故D不选。
2.(2025·辽宁普兰店高一检测)向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸,充分反应后,仍有红色粉末存在,则关于溶液中阳离子的判断正确的是(  )
A.只有Fe2+和Cu2+
B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+
C.一定有Fe2+,可能有Cu2+
D.只有Fe2+
答案:C
解析:混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后,仍有红色固体铜存在,溶液中一定有Fe2+,一定没有Fe3+,可能有Cu2+。
3.(2025·河北滦州高一检测)取某含铁元素的固体A进行如下实验:
根据以上转化关系,下列叙述不正确的是(  )
A.试剂1是KSCN溶液
B.试剂2可以是新制氯水
C.溶液B中只有Fe3+无Fe2+
D.溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+,使Fe3+浓度增大
答案:C
解析:从框图可知,固体A和稀盐酸反应生成棕黄色溶液,加入试剂1变成淡红色溶液C,可以推断溶液B中含有Fe3+,加入KSCN溶液生成Fe(SCN)3,溶液变红,加入试剂2得到深红色溶液F,可知溶液B中含有Fe2+,加入试剂2(氧化剂),Fe2+被氧化为Fe3+,并进一步转化为Fe(SCN)3,所以溶液红色加深。由分析知,试剂1是KSCN溶液,A正确;由分析知,试剂2将Fe2+氧化为Fe3+,可以为新制氯水,B正确;由分析知,溶液B中有Fe2+,C错误;由分析知,溶液B中含有Fe2+,加入试剂2(氧化剂),Fe2+被氧化为Fe3+,并进一步转化为Fe(SCN)3,所以溶液红色加深,D正确。
4.如图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据:
北京市医疗机构临床检验结果报告单
分析项目 检测结果 单位 参考范围
1. 锌(Zn) 115.92 μmol·L-1 66~120
2. 铁(Fe) 6.95 mmol·L-1 7.52~11.82
3. 钙(Ca) 1.68 mmol·L-1 1.55~2.10
……
根据上图的数据,回答下列问题:
(1)该儿童    元素含量偏低。
(2)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”)。
(3)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)铁 (2)还原性 (3)防止Fe2+被氧化
解析:(1)从检测结果与参考范围看,该儿童铁元素的含量比参考范围略低。(2)Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价降低,发生还原反应,故维生素C体现还原性。(3)糖衣可以防止硫酸亚铁与空气接触,起到防止Fe2+被氧化的作用。
课时测评19 铁盐和亚铁盐
(时间:40分钟 满分:60分)
(1-12题,每小题3分,共36分)
题点一 铁盐、亚铁盐的性质
1.苹果汁是人们喜爱的饮料,由于此饮料中含有Fe2+,在空气中易转变为Fe3+。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C具有(  )
A.还原性 B.氧化性
C.碱性 D.酸性
答案:A
解析:饮料中的Fe2+在空气中易被氧化为Fe3+,加入维生素C,可有效防止这种现象的发生,则说明维生素C具有还原性。
2.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,Cu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。
3.(2025·湖南常宁高一检测)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++CuFe2++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
题点二 Fe3+、Fe2+的检验与除杂
4.(2025·湖北咸宁高一检测)硫酸亚铁易被氧化而变质。为检验某补血剂中硫酸亚铁是否变质,可向该补血剂配成的溶液中加入(  )
A.硝酸和硝酸银溶液
B.盐酸酸化的BaCl2溶液
C.KSCN溶液
D.硝酸酸化的Ba(NO3)2
答案:C
解析:硝酸和硝酸银溶液,通常用于检验Cl-的存在,A不符合题意;盐酸酸化的BaCl2溶液,通常用于检验S的存在,B不符合题意;KSCN溶液通常用于检验Fe3+的存在,C符合题意;硝酸酸化的Ba(NO3)2,可用于检验不含S的溶液中S的存在,D不符合题意。
5.(2025·湖南邵阳高一检测)下列有关物质检验方法不合理的是(  )
A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,再观察溶液是否变红
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
答案:B
解析:滴加KSCN溶液,溶液不变色,则不含铁离子,滴加氯水后溶液显红色,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液中一定含Fe2+,A正确;酸性KMnO4溶液与Fe3+不发生反应,但亚铁离子及Cl-都能使酸性KMnO4溶液褪色,不能用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2,B错误;检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,若溶液显红色则溶液中含有铁离子说明晶体已变质,C正确;加NaOH溶液产生红褐色沉淀(氢氧化铁),则说明溶液中含有Fe3+,D正确。
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正确;Fe(OH)3、Fe(OH)2在空气中灼烧均得到Fe2O3,D错误。
题点三 Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系
7.(2025·浙江嘉善高一检测)在FeCl3和CuCl2混合溶液中,加入过量的铁粉,充分反应后,溶液中的金属离子是(  )
A.Fe2+ B.Fe3+和Fe2+
C.Cu2+和Fe2+ D.Cu2+
答案:A
解析:在混合液中发生如下反应:①2Fe3++Fe3Fe2+、②Cu2++FeCu+Fe2+。当铁过量时,Fe3+和Cu2+均完全反应,再由上述方程式可知,充分反应后溶液中只含Fe2+一种金属离子。
8.(2024·北京西城区高一期末)下列关于FeCl2和FeCl3的叙述不正确的是(  )
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
答案:C
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;当铁粉过量时,最终得到FeCl2溶液,B正确;Cl-具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,酸性高锰酸钾溶液不能作为鉴别二者溶液的试剂,C错误;分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液,最终均可得到Fe(OH)3,D正确。
9.自来水厂利用铁屑及FeCl2溶液处理泄漏的Cl2,下列有关说法不正确的是(  )
A.Cl2和水反应的离子方程式为H2O+Cl2 Cl-+HClO+H+
B.吸收泄漏氯气的离子方程式为2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+
C.铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2
D.铁屑耗尽时溶液中可能大量存在:Fe2+、Fe3+、ClO-、Cl-
答案:D
解析:Cl2和水反应生成HCl和HClO,离子方程式为H2O+Cl2 Cl-+H++HClO,A正确;Fe2+具有较强的还原性,可以和强氧化性的氯气反应生成Fe3+,离子方程式为2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+,B正确;铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2,生成的FeCl2可以继续吸收氯气,C正确;Fe2+具有较强的还原性,会与强氧化性的ClO-反应,二者不能大量共存,D错误。
10.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∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.1∶4
答案:C
解析:根据三种离子物质的量之比的变化可知,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++Fe3Fe2+,设溶液中Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol,反应后,物质的量分别为1 mol、2 mol、4 mol,根据离子方程式可知Fe3+的物质的量减少2 mol,则需消耗1 mol铁粉,Fe2+的物质的量增加3 mol,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。
11.(2025·湖南邵阳高一检测)FeCO3可用于制备补血剂,某实验小组设计了两套制备FeCO3的实验装置,下列说法错误的是(  )
A.装置①中足量的铁屑和产生的H2都可防止Fe2+被氧化成Fe3+
B.装置①易产生Fe(OH)2杂质
C.装置②中温度越高,越有利于FeCO3生成
D.装置①中导管a的作用是平衡气压使稀H2SO4顺利流下
答案:C
解析:装置①中足量的铁屑和产生的H2,可防止Fe2+被氧化成Fe3+,故A正确;装置①中硫酸亚铁和碳酸钠反应易产生Fe(OH)2杂质,故B正确;装置②中温度越高,碳酸氢铵越易分解,不利于FeCO3生成,故C错误;装置①中导管a的作用是平衡气压,使恒压滴液漏斗中的液体上下气体压强相同,则恒压滴液漏斗中的稀H2SO4顺利流下,故D正确。
12.(2024·云南昭通高一期末)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的流程如图。下列说法错误的是(  )
A.试剂a是铁、试剂b是稀盐酸
B.试剂c是氯气,在该流程中作氧化剂
C.操作Ⅰ、操作Ⅱ均需用到漏斗,操作Ⅲ需用到蒸发皿
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
答案:D
解析:从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜,工业废液中加入试剂a为过量的铁粉,操作Ⅰ为过滤,得到滤渣Y为Fe、Cu,滤液X为氯化亚铁溶液。滤渣Y中加入试剂b为稀盐酸,溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液,铜不溶,操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并加入氧化剂试剂c为氯气,氧化Fe2+为Fe3+,蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体。由分析知,试剂a是铁,试剂b是稀盐酸,A正确;由分析知,试剂c是氯气,在该流程中作氧化剂,B正确;由上述分析可知,操作Ⅰ、Ⅱ是过滤,均需用到漏斗,操作Ⅲ是蒸发结晶,需用到蒸发皿,C正确;亚铁离子、氯离子都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否含有Fe2+,D错误。
13.(10分)(2025·云南丽江高一检测)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。
(1)写出下列物质的化学式:D   ,甲   ,丙    。
(2)写出E→C反应的化学方程式:             。
答案:(1)FeCl2 Cl2(合理即可) KSCN
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(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。
14.(14分)某研究小组欲探究Fe2+能否与H2O2溶液反应。
[查阅资料]
i.Fe2+具有较强的还原性,O2具有较强的氧化性。
ii.Fe3+遇SCN-可生成Fe(SCN)3,Fe(SCN)3溶液呈红色,可用于Fe3+的检验。
[提出猜想]
(1)小组同学经过讨论后,认为H2O2溶液可以与FeSO4溶液反应,请从化合价的角度加以解释:             。
[设计实验]
(2)实验Ⅰ:在试管中加入FeSO4溶液和H2O2溶液,再加入KSCN溶液,发现溶液    ,小组同学认为Fe2+和H2O2溶液反应生成了Fe3+。
(3)甲同学注意到盛放FeSO4溶液的试剂瓶中有空气,因此不同意该结论,他的理由是      
       。
重新设计实验:
实验Ⅱ:在试管中加入FeSO4溶液,然后加入KSCN溶液,发现溶液无明显变化,再加入H2O2溶液,发现溶液变红。
[获得结论]
(4)过氧化氢    (填“能”或者“不能”)氧化Fe2+。
[发现异常]
乙同学继续向实验Ⅱ所得溶液中滴加H2O2溶液,发现溶液褪色。
小组同学经过重新查阅资料后,发现过H2O2可以将SCN-氧化为S。乙同学设计实验Ⅲ并证实了该资料中的说法。
(5)补全实验Ⅲ的方案:在试管中加入H2O2溶液,加入KSCN溶液,再加入    ,产生    。
答案:(1)H2O2中氧元素为-1价,在反应中可以降为-2价,作氧化剂,FeSO4中铁元素为+2价,在反应中可以升为+3价,作还原剂
(2)变红
(3)空气中的氧气具有较强的氧化性,可能将亚铁离子氧化为铁离子
(4)能
(5)BaCl2溶液 白色沉淀
解析:(1)H2O2中氧元素为-1价,在反应中可以降为-2价,作氧化剂,FeSO4中铁元素为+2价,在反应中可以升为+3价,作还原剂,因此H2O2溶液可以与FeSO4溶液反应;(2)在试管中加入FeSO4溶液和H2O2溶液,反应生成Fe3+,再加入KSCN溶液,发现溶液变红;(3)盛放FeSO4溶液的试剂瓶中有空气,空气中的氧气具有较强的氧化性,可能将亚铁离子氧化为铁离子;(4)通过实验Ⅱ,在试管中加入FeSO4溶液,然后加入KSCN溶液,发现溶液无明显变化,说明Fe2+未被氧化,再加入H2O2溶液,发现溶液变红,说明生成了铁离子,则可以知道过氧化氢能氧化Fe2+;(5)H2O2可以将SCN-氧化为S,设计实验Ⅲ是验证S的存在,操作为在试管中加入H2O2溶液,加入KSCN溶液,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明有S存在。
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