内容正文:
第14讲 铁盐和亚铁盐
【学习目标】
1.知道Fe3+、Fe2+的检验原理、试剂的选择及加入的顺序。
2.依据氧化还原反应原理理解Fe2+的强还原性、Fe3+的强氧化性,以及两者间的相互转化。
【基础知识】
红色砖中含有Fe2O3,如何检验红砖含有+3价的铁元素?
如何检验硫酸亚铁片中含有亚铁离子?
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
一、Fe2+、Fe3+的检验
1.观察法
溶液呈棕黄色Fe3+;溶液呈浅绿色Fe2+。
2.化学法
(1)Fe2+检验
(2)Fe3+检验
①在检验时Fe2+,KSCN溶液和氯水的加入顺序不能颠倒!
②检验混合Fe2+和Fe3+混合溶液中Fe2+时,通过滴加酸性酸性高锰酸钾溶液,根据紫红色是否褪去,判断混合溶液中是否含有Fe2+。
③只有Fe3+能与SCN-结合形成血红色物质(是溶液而不是沉淀),Fe2+遇到SCN-不会产生血红色物质。
硫酸亚铁片说明书中,药片上有层包衣。
这层包衣起什么作用?
保存FeSO4溶液时,常加入铁钉。
其原理是什么?
Fe3+、Fe2+的相互转化
实验操作
实验现象
加少量铁粉振荡后,溶液变成浅绿色,
再加KSCN溶液,溶液颜色无变化
向上层清液中滴加新制氯水,
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
Fe3+遇到较强的还原剂时,会被还原成Fe2+
Fe2+在较强氧化剂的作用下会被氧化成Fe3+
二、Fe2+、Fe3+的性质
Fe3+的氧化性
Fe2+的还原性
①Fe3+具有较强的氧化性,有时也表现还原性,如。
②Fe2+既有氧化性,又有还原性,但以还原性为主。
③反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+应用于刻蚀铜电路板。
④反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O常用于将溶液中的Fe2+转化为Fe3+。
⑤反应5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O常用于检验Fe3+的溶液中是否含有Fe2+。
三、Fe、Fe2+、Fe3+的转化(铁三角)
铁元素有三种价态:0价、+2价和+3价,这三种价态的铁在一定条件下可相互转化,我们称之为“铁三角”。
Fe只有还原性,可以被氧化成+2价或+3价铁
①Fe能被Fe3+、Cu2+、H+、S等较弱氧化剂氧化为Fe2+
②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+
Fe2+既有氧化性又有还原性,主要表现还原性
①还原性:Fe2+能被Cl2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H+)等氧化为Fe3+
②氧化性:Fe2+能被Zn、Al、CO、H2等还原为Fe,如:Fe2++Zn=Fe+Zn2+
Fe3+具有较强的氧化性
①能被Fe、Cu、S2-(H2S)、I-(HI)、SO2还原成Fe2+
②能被C、CO、H2、Zn等还原成Fe,如:2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+
(1)Fe与稀HNO3:Fe少量,Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;如Fe过量,则生成Fe(NO3)2。
(2)“铁三角”转化关系的两个应用
判断离子共存
Fe2+NO(H+)、ClO-(次氯酸根)、MnO(H+)
Fe3+S2-、I-、SO
除杂
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
通Cl2或加氯水或加H2O2
FeCl2
CuCl2
加过量铁粉后过滤
【考点剖析】
考点一:Fe2+、Fe3+的检验
例1.(2022年贵州省贵阳市期末)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______________________________
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