【情境探究】第三章第2课时 铁盐和亚铁盐-2024-2025学年高一化学同步卓越讲义（人教版2019必修第一册）

第三章 第2课时 铁盐和亚铁盐 01能从物质类别和铁元素化合价的视角认识铁盐和亚铁盐的性质，厘清铁元素不同价态之间的转化关系，增强证据推理与模型认知的能力。 02会设计实验检验Fe3＋，探究Fe3＋、Fe2＋的氧化性和还原性，增强科学探究与创新意识。 考点突破 1 情境· 探究 【情境】[实验]探究Fe3＋、Fe2＋的检验 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 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 ，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 溶液再加 的方法检验Fe2＋的存在 【问题探究】 1．如何通过实验证明铁锈中含有Fe3＋？ 2．向某溶液中滴加氯水后再滴入几滴KSCN溶液，溶液变成红色，能否说明溶液中含有Fe2＋？ 3．用NaOH溶液能否检验某溶液中只存在Fe2＋？ 归纳·总结 1．Fe3＋、Fe2＋的检验 Fe2＋ Fe3＋ (1)观察法 浅绿色 棕黄色 (2)加碱法(NaOH) ①现象：白色絮状沉淀灰绿色红褐色沉淀 ②反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色) ①现象：红褐色沉淀 ②反应：Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓(红褐色) (3)显色法(SCN－) ①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液 ②反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3(红色) ①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色 ②反应：Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3(红色) 2．检验Fe2＋的注意事项 (1)只含Fe2＋的溶液：检验Fe2＋加入试剂的顺序 待测液不变色红色(含Fe2＋、不含Fe3＋)。 ①加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NO(H＋)等。 ②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明不含Fe2＋。 (2)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液 Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪色说明含有Fe2＋。 (3)检验铁的氧化物中是否有＋2价铁时，正确的思路为少量固体溶液紫色褪去。 ①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。 ②步骤a中，不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。 课堂·练习 1．为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入(　　) A．NaOH溶液 B．铁片 C．KSCN溶液 D．石蕊溶液 2．要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验的最佳顺序为 ①加入氯水  ②加入KMnO4溶液  ③加入KSCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 3．下列离子的检验方法中合理的是 A．向某溶液中滴入H2O2溶液产生气泡，说明不含 B．用酸性KMnO4溶液检验FeSO4溶液中是否含有 C．向某溶液中加入NaOH溶液，直接得到红褐色沉淀，说明溶液中含有 D．向某溶液中加入NaOH溶液得到白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有，不含有 考点突破 2 情境· 探究 【情境】一、Fe2＋、Fe3＋的化学性质 1．分别取少量FeCl3溶液于两支试管中，进行下列操作，观察并记录实验现象。 (1)现象：溶液由 色变为 色，加入KSCN溶液时，溶液 。反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 (2)现象：加入氯水后，溶液由 色变成 色。 反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。 2．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 反应方程式 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2(离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋) 实验结论 铜可被 溶液腐蚀 【问题探究】 1．实验室配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？ 2．如何除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2? 3．如何除去FeCl2溶液中混有的少量Cu2＋？ 【情境】二、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化 【问题探究】 1．FeCl3溶液为什么能腐蚀铜而用于制作印刷电路板？ 2．怎样由Fe制取FeCl2和FeCl3? 3．如何将FeCl3转化成FeCl2? 归纳·总结 从氧化还原反应视角分析“铁三角”之间的转化 Fe只具有还原性，可以被氧化成Fe2＋和Fe3＋，还原Fe2＋和Fe3＋又可得到Fe。Fe2＋中铁元素呈中间价态，故Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，主要表现为还原性。Fe2＋遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3＋；遇到还原剂时，被还原为Fe。Fe3＋中铁元素呈较高价态，故Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原剂还原为Fe2＋或Fe。它们之间的相互转化关系如图(常称为“铁三角”)所示。 (1)Fe(还原性)Fe2＋ (2)Fe(还原性)Fe3＋ (3)Fe2＋(弱氧化性)Fe (4)Fe2＋(还原性) Fe3＋ (5)Fe3＋(氧化性)Fe2＋ (6)Fe3＋(氧化性)Fe 【易错点】 除杂问题(括号内物质为杂质) ①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或通入足量Cl2。 ②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ④除去废水中Fe2＋，先将废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋(如通入Cl2或加入H2O2)，再调节溶液的pH，使Fe3＋转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀过滤除去。 课堂·练习 1．为了验证与能够相互转化，按下表操作进行实验： 操作顺序 对应现象 ①向溶液中加入过量铁粉 ②滴加溶液 ③再滴加几滴氯水 ①溶液由黄色变为浅绿色 ②溶液无明显变化 ③溶液变红 下列分析中不合理的是 A．解释现象①的反应为 B．操作②可说明操作①后的溶液中无 C．溶液变红涉及的反应有 D．比较氧化性： 2．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体()的流程如下。下列说法错误的是 A．试剂a是稀盐酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ均需用到漏斗，操作Ⅲ需用到蒸发皿 C．试剂b为氯气，在该流程中作氧化剂 D．用酸性KMnO4可检验W中是否含有 Fe2+ 3．为了除去FeCl3中的FeCl2，可向溶液中加入 A．KMnO4 B．Cl2 C．浓硫酸 D．浓硝酸 考点突破 3 情境· 探究 【情境】铁是人体必需的微量元素之一，铁元素在人体中具有造血功能，参与血红蛋白、细胞色素及各种酶的合成。铁能形成血红素，而血红素在人体中主要起供氧的作用，它能够携带氧气，供应给人体的各个细胞和器官，让人的身体的各个部位都能正常运转。缺铁可能导致缺铁性贫血，影响血红蛋白的携氧量。人体缺氧容易疲乏、困顿、出虚汗、体力不支，甚至会产生一些更为严重的疾病。人体缺铁时，常会服用补铁剂来补充铁元素，补铁剂与维生素C同时服用，补铁效果更好。 查阅资料可知，Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。 【问题探究】 1．补铁剂中铁元素的化合价是多少？为什么补铁剂与维生素C一起服用效果更好？ 2．如何检验补铁剂中的铁元素的存在形式？描述实验操作和现象。 3．按照如下方法，对补铁剂进行实验，出现什么现象说明补铁剂已经部分变质？ 4．(1)某同学向含有Fe2＋的溶液中加入KSCN溶液后，又加入了过量氯水，溶液变为红色，放置一段时间后，发现溶液红色褪去，现对褪色原因进行探究。请你根据有色物质中所含元素的化合价(SCN－中C元素为＋4价)分析褪色的可能原因，提出假设2。 提出假设： 假设1：溶液中的＋3价铁元素被氧化为更高价态； 假设2：____________________。 (2)设计另一种实验方案，验证溶液褪色的原因。 归纳·总结 补铁剂使用的注意事项 (1)补铁剂的有效成分是亚铁盐(如FeSO4)，Fe2＋易被氧化为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。 课堂·练习 9．铁是人体必需的微量元素，菠菜、芹菜、黑木耳和动物内脏等食品中富含铁元素。某研究小组为检验新鲜菠菜中的铁元素，采用如图所示步骤进行实验。 下列说法不正确的是 A．步骤②中研磨的仪器名称为研钵和研杵 B．步骤③中灰化是为了使菠菜中的C、H、O等元素转化成二氧化碳和水，使Fe元素以氧化物的形式残留下来，以便后续操作 C．步骤④中酸浸用到的试剂为稀盐酸或稀硝酸，使Fe元素以离子形式存在 D．步骤⑤属于固液分离，取其烧杯中的液体作为步骤⑥的原料 2．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)。 巩固·提升 1．下列有关离子(或物质)的检验、现象及结论，都正确的是 A．向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定含有Fe2+ B．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定不存在Fe2+ C．将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中，取其溶液滴加酸性KMnO4溶液，振荡，溶液褪色，原氧化物中含有+2价铁 D．向久置的FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液，溶液变黄，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，说明发生氧化还原反应，且氧化性：H2O2<Fe3+ 2．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，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 3．证明某溶液中只含有不含有的实验方法是 A．先滴加氯水，再滴加溶液后显红色 B．只需滴加溶液 C．先滴加溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 D．滴入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀 4．下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是 A．透明溶液中：、、、 B．能使酚酞变红的溶液中：、、、 C．在盐酸中：、、、 D．能与Al反应放出的溶液中：、、、 5．“水写红字”魔术原理如图所示，其中的纸张需经某溶液浸泡、干燥后使用，该溶液是 A．NaCl溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液 6．为了验证Fe3+的氧化性，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计正确的是 A．① B．② C．③ D．④ 7．要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的方法是 A．滴入KSCN溶液 B．通入氯气 C．加入过量锌粉并过滤 D．加入过量铁粉并过滤 8．由硫铁矿“烧渣”(主要成分：和)制备绿矾的流程如下： 已知：(S的化合价为-1)难溶于水。 (1)①中加入的酸为 。 (2)②中生成的离子方程式为、 。 (3)检验②中已经完全转化成的实验方法：取适量溶液2， 。 (4)通过③得到绿矾晶体的实验操作：加热浓缩、冷却结晶、 。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 第2课时 铁盐和亚铁盐 01能从物质类别和铁元素化合价的视角认识铁盐和亚铁盐的性质，厘清铁元素不同价态之间的转化关系，增强证据推理与模型认知的能力。 02会设计实验检验Fe3＋，探究Fe3＋、Fe2＋的氧化性和还原性，增强科学探究与创新意识。 考点突破 1 情境· 探究 【情境】[实验]探究Fe3＋、Fe2＋的检验 离子 Fe3＋ Fe2＋ 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 【问题探究】 1．如何通过实验证明铁锈中含有Fe3＋？ 【解析】向试管中加入少量铁锈，加入稀盐酸使其溶解，再滴入几滴KSCN溶液，若溶液变成红色，则说明铁锈中含有Fe3＋。 2．向某溶液中滴加氯水后再滴入几滴KSCN溶液，溶液变成红色，能否说明溶液中含有Fe2＋？ 【解析】不能；若溶液中含有Fe3＋而不含Fe2＋，也会发生相同的现象。 3．用NaOH溶液能否检验某溶液中只存在Fe2＋？ 【解析】能；若溶液中只含有Fe2＋，滴加NaOH溶液后先生成白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 归纳·总结 1．Fe3＋、Fe2＋的检验 Fe2＋ Fe3＋ (1)观察法 浅绿色 棕黄色 (2)加碱法(NaOH) ①现象：白色絮状沉淀灰绿色红褐色沉淀 ②反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色) ①现象：红褐色沉淀 ②反应：Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓(红褐色) (3)显色法(SCN－) ①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液 ②反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3(红色) ①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色 ②反应：Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3(红色) 2．检验Fe2＋的注意事项 (1)只含Fe2＋的溶液：检验Fe2＋加入试剂的顺序 待测液不变色红色(含Fe2＋、不含Fe3＋)。 ①加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NO(H＋)等。 ②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明不含Fe2＋。 (2)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液 Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪色说明含有Fe2＋。 (3)检验铁的氧化物中是否有＋2价铁时，正确的思路为少量固体溶液紫色褪去。 ①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。 ②步骤a中，不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。 课堂·练习 1．为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入(　　) A．NaOH溶液 B．铁片 C．KSCN溶液 D．石蕊溶液 【解析】选C　FeCl2变质会被氧化为FeCl3，Fe3＋遇KSCN溶液变红色，故可用KSCN溶液检验溶液是否变红色，来判断是否变质。 2．要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验的最佳顺序为 ①加入氯水  ②加入KMnO4溶液  ③加入KSCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 【答案】C 【解析】通常用KSCN溶液检验Fe3+，故先向溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红色，说明溶液中不含有Fe3+；然后加入足量氯水，溶液呈血红色，说明溶液中含Fe2+；氧化剂不选用KMnO4溶液的原因是：KMnO4溶液本身有颜色，同时KMnO4会将KSCN氧化影响实验；故证明某溶液中不含有Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行实验操作时最佳顺序为③①； 故选C。 3．下列离子的检验方法中合理的是 A．向某溶液中滴入H2O2溶液产生气泡，说明不含 B．用酸性KMnO4溶液检验FeSO4溶液中是否含有 C．向某溶液中加入NaOH溶液，直接得到红褐色沉淀，说明溶液中含有 D．向某溶液中加入NaOH溶液得到白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有，不含有 【答案】C 【解析】A．，向某溶液中滴入H2O2溶液产生气泡，无法判断其是否含有，A不符合题意； B．向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明原溶液可能含FeSO4，不能检验FeSO4溶液中是否含有，B不符合题意； C．向某溶液中加入NaOH溶液，直接得到红褐色沉淀，说明溶液中一定含有，红褐色沉淀为Fe（OH）3，C符合题意； D．向某溶液中加入NaOH溶液得到白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，即白色的Fe（OH）2沉淀被氧化为红褐色沉淀Fe（OH）3，明该溶液中含有，可能含有，D不符合题意； 故选C。 考点突破 2 情境· 探究 【情境】一、Fe2＋、Fe3＋的化学性质 1．分别取少量FeCl3溶液于两支试管中，进行下列操作，观察并记录实验现象。 (1)现象：溶液由棕黄色变为浅绿色，加入KSCN溶液时，溶液不变色。反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 (2)现象：加入氯水后，溶液由浅绿色变成红色。 反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。 2．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 反应方程式 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2(离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋) 实验结论 铜可被FeCl3溶液腐蚀 【问题探究】 1．实验室配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？ 【解析】目的是防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。加入的铁屑可将溶液中Fe3＋转化成Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 2．如何除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2? 【解析】通入适量Cl2或加入适量氯水，将溶液中的FeCl2氧化成FeCl3，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 3．如何除去FeCl2溶液中混有的少量Cu2＋？ 【解析】加入过量铁粉后过滤，除去剩余的Fe和生成的铜，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。 【情境】二、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化 【问题探究】 1．FeCl3溶液为什么能腐蚀铜而用于制作印刷电路板？ 【解析】FeCl3能与铜发生反应生成可溶性的CuCl2，化学方程式为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。 2．怎样由Fe制取FeCl2和FeCl3? 【解析】，故用Fe与稀盐酸反应制取FeCl2，用Fe与Cl2反应制取FeCl3。 3．如何将FeCl3转化成FeCl2? 【解析】加入Fe粉可以将FeCl3转化成FeCl2，化学方程式为2FeCl3＋Fe===3FeCl2。 归纳·总结 从氧化还原反应视角分析“铁三角”之间的转化 Fe只具有还原性，可以被氧化成Fe2＋和Fe3＋，还原Fe2＋和Fe3＋又可得到Fe。Fe2＋中铁元素呈中间价态，故Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，主要表现为还原性。Fe2＋遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3＋；遇到还原剂时，被还原为Fe。Fe3＋中铁元素呈较高价态，故Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原剂还原为Fe2＋或Fe。它们之间的相互转化关系如图(常称为“铁三角”)所示。 (1)Fe(还原性)Fe2＋ (2)Fe(还原性)Fe3＋ (3)Fe2＋(弱氧化性)Fe (4)Fe2＋(还原性) Fe3＋ (5)Fe3＋(氧化性)Fe2＋ (6)Fe3＋(氧化性)Fe 【易错点】 除杂问题(括号内物质为杂质) ①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或通入足量Cl2。 ②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ④除去废水中Fe2＋，先将废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋(如通入Cl2或加入H2O2)，再调节溶液的pH，使Fe3＋转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀过滤除去。 课堂·练习 1．为了验证与能够相互转化，按下表操作进行实验： 操作顺序 对应现象 ①向溶液中加入过量铁粉 ②滴加溶液 ③再滴加几滴氯水 ①溶液由黄色变为浅绿色 ②溶液无明显变化 ③溶液变红 下列分析中不合理的是 A．解释现象①的反应为 B．操作②可说明操作①后的溶液中无 C．溶液变红涉及的反应有 D．比较氧化性： 【答案】D 【解析】向溶液中加入过量铁粉，铁与反应生成，溶液由黄色变为浅绿色，A正确；滴加溶液后，溶液不变色，说明无，B正确；滴入氯水后，被氯气氧化生成，C正确；由实验现象和反应方程式可知，氧化性的强弱顺序为，D错误。 2．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体()的流程如下。下列说法错误的是 A．试剂a是稀盐酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ均需用到漏斗，操作Ⅲ需用到蒸发皿 C．试剂b为氯气，在该流程中作氧化剂 D．用酸性KMnO4可检验W中是否含有 Fe2+ 【答案】D 【分析】从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜，工业废水中加入过量的铁粉，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a为盐酸，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，氧化Fe2+为Fe3+，蒸发结晶，过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体。 【解析】A．由分析可知a为盐酸，A正确； B．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，B正确； C．滤液X、滤液Z中均含有FeCl2，b为H2O2溶液或氯气氧化亚铁离子为铁离子，C正确； D．亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+，D错误； 故选D。 3．为了除去FeCl3中的FeCl2，可向溶液中加入 A．KMnO4 B．Cl2 C．浓硫酸 D．浓硝酸 【答案】B 【解析】为了除去FeCl3中的FeCl2，可向溶液中加入氯气，可将氯化亚铁氧化为氯化铁，且没有引入新杂质，故选：B。 考点突破 3 情境· 探究 【情境】铁是人体必需的微量元素之一，铁元素在人体中具有造血功能，参与血红蛋白、细胞色素及各种酶的合成。铁能形成血红素，而血红素在人体中主要起供氧的作用，它能够携带氧气，供应给人体的各个细胞和器官，让人的身体的各个部位都能正常运转。缺铁可能导致缺铁性贫血，影响血红蛋白的携氧量。人体缺氧容易疲乏、困顿、出虚汗、体力不支，甚至会产生一些更为严重的疾病。人体缺铁时，常会服用补铁剂来补充铁元素，补铁剂与维生素C同时服用，补铁效果更好。 查阅资料可知，Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。 【问题探究】 1．补铁剂中铁元素的化合价是多少？为什么补铁剂与维生素C一起服用效果更好？ 【解析】补铁剂中铁元素的化合价是＋2价，具有还原性，因维生素C的还原性比Fe2＋的强，因此补铁剂与维生素C一起服用，可以防止补铁剂中的Fe2＋被氧化。 2．如何检验补铁剂中的铁元素的存在形式？描述实验操作和现象。 【解析】取密封的补铁剂(若为固体先用煮沸的蒸馏水溶解)于试管中，向其中先加入KSCN溶液，无明显现象，再向溶液中加入氯水，溶液变为红色。 3．按照如下方法，对补铁剂进行实验，出现什么现象说明补铁剂已经部分变质？ 【解析】甲：高锰酸钾溶液的紫红色褪去；乙：溶液变为红色。 4．(1)某同学向含有Fe2＋的溶液中加入KSCN溶液后，又加入了过量氯水，溶液变为红色，放置一段时间后，发现溶液红色褪去，现对褪色原因进行探究。请你根据有色物质中所含元素的化合价(SCN－中C元素为＋4价)分析褪色的可能原因，提出假设2。 提出假设： 假设1：溶液中的＋3价铁元素被氧化为更高价态； 假设2：____________________。 (2)设计另一种实验方案，验证溶液褪色的原因。 【解析】(1)实验中加入过量氯水，溶液变为红色，放置一段时间后，溶液红色褪去，说明Fe(SCN)3转化成了其他物质，而Fe(SCN)3的生成与Fe3＋、SCN－有关，根据假设1，溶液中的＋3价铁元素被Cl2氧化为更高价态；分析SCN－中各元素的化合价可知，C为＋4价，S为－2价，N为－3价，所以SCN－也具有还原性，也可能是SCN－被过量的氯水氧化导致溶液红色褪去，故假设2为SCN－被过量的氯水氧化。 (2)若是SCN－被氧化，则向褪色后的溶液中补充SCN－，溶液会变红。实验方案：向褪色后的溶液中滴入KSCN溶液，观察溶液是否变为红色。若溶液变为红色，说明假设2成立；若溶液不变红，说明假设1成立。 归纳·总结 补铁剂使用的注意事项 (1)补铁剂的有效成分是亚铁盐(如FeSO4)，Fe2＋易被氧化为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。 课堂·练习 9．铁是人体必需的微量元素，菠菜、芹菜、黑木耳和动物内脏等食品中富含铁元素。某研究小组为检验新鲜菠菜中的铁元素，采用如图所示步骤进行实验。 下列说法不正确的是 A．步骤②中研磨的仪器名称为研钵和研杵 B．步骤③中灰化是为了使菠菜中的C、H、O等元素转化成二氧化碳和水，使Fe元素以氧化物的形式残留下来，以便后续操作 C．步骤④中酸浸用到的试剂为稀盐酸或稀硝酸，使Fe元素以离子形式存在 D．步骤⑤属于固液分离，取其烧杯中的液体作为步骤⑥的原料 【答案】C 【分析】要熟练掌握铁元素的检验以及除去方法 【解析】A．步骤②中研磨的仪器名称为研钵和研杵，故A正确； B．步骤③中灰化是为了使菠菜中的C、H、O等元素转化成二氧化碳和水，使Fe元素以氧化物的形式残留下来，以便后续操作，故B正确； C．步骤④中酸浸用到的试剂为稀盐酸或稀硫酸，使Fe元素以Fe2+离子形式存在，硝酸会把它氧化为Fe3+，影响后续判断和操作，故C错误； D．步聚⑤属于固液分离，取其烧杯中的液体作为步骤⑥的原料，故D正确； 故答案选C。 2．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)。 【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。 【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) 巩固·提升 1．下列有关离子(或物质)的检验、现象及结论，都正确的是 A．向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定含有Fe2+ B．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定不存在Fe2+ C．将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中，取其溶液滴加酸性KMnO4溶液，振荡，溶液褪色，原氧化物中含有+2价铁 D．向久置的FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液，溶液变黄，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，说明发生氧化还原反应，且氧化性：H2O2<Fe3+ 【答案】C 【解析】A．向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，可能是因为原溶液中本来就有Fe3+，即该溶液中不一定含有Fe2+，故A错误； B．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定存在Fe3+，可能存在Fe2+，故B错误； C．将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中，取其溶液滴加酸性KMnO4溶液，振荡，溶液褪色，说明其溶液具有还原性，则原氧化物中含有+2价铁，故C正确； D．久置的FeCl2溶液可能变质，即溶液中可能存在Fe3+，其中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液，溶液变黄，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，只能说明存在Fe3+，但不一定是H2O2氧化Fe2+生成的，而且若是H2O2氧化Fe2+，则据氧化还原反应的规律，应是氧化性：H2O2＞Fe3+，故D错误； 故答案为：C。 2．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，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 【解析】选D　含Fe2＋、Fe3＋的水溶液分别显浅绿色和棕黄色；Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性；Fe3＋溶液中滴入SCN－，发生反应Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，生成的溶液呈红色，并没有出现红色沉淀，故D错误。 3．证明某溶液中只含有不含有的实验方法是 A．先滴加氯水，再滴加溶液后显红色 B．只需滴加溶液 C．先滴加溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 D．滴入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀 【答案】C 【解析】A．先滴加溶液没有明显现象，排除，再滴加氯水溶液变红色，证明存在，A错误； B．只滴加溶液，只能检验是否存在，不能判断，B错误； C．先滴加溶液没有明显现象，排除，再滴加氯水溶液变红色，证明存在，C正确； D．滴入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明存在，但是不能判断，D错误； 故选C。 4．下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是 A．透明溶液中：、、、 B．能使酚酞变红的溶液中：、、、 C．在盐酸中：、、、 D．能与Al反应放出的溶液中：、、、 【答案】A 【解析】A．透明溶液中：、、、之间不发生反应，可以大量共存 ，A正确； B．能使酚酞变红的溶液显碱性，与反应产生沉淀，与生成络合物，不能大量共存，B错误； C．在盐酸中：与反应生成气体，不能大量共存，C错误； D．能与Al反应放出的溶液可显酸性或碱性：与不共存、与不共存，D错误； 故选A。 5．“水写红字”魔术原理如图所示，其中的纸张需经某溶液浸泡、干燥后使用，该溶液是 A．NaCl溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液 【答案】B 【解析】含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液会变红，说明纸张上浸有含铁离子的溶液，根据选项得到溶液为FeCl3溶液，故B符合题意。 6．为了验证Fe3+的氧化性，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计正确的是 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】A 【解析】A．实验①中，FeCl3溶液中加入Fe，发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe被Fe3+氧化为Fe2+，Fe3+表现出氧化性，A符合题意； B．实验②中，FeCl3溶液中加入KSCN溶液，发生反应：FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl，溶液呈血红色，此反应用于检验Fe3+的存在，B不符合题意； C．实验③中，FeCl3溶液中加入AgNO3溶液，发生反应：Ag++Cl-=AgCl↓，有白色沉淀生成，此反应用于检验Cl-的存在，C不符合题意； D．实验④中，FeCl3溶液中加入NaOH溶液，发生反应：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，生成红褐色沉淀，此反应用于检验Fe3+的存在，D不符合题意； 故选A。 7．要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的方法是 A．滴入KSCN溶液 B．通入氯气 C．加入过量锌粉并过滤 D．加入过量铁粉并过滤 【答案】D 【解析】A．硫氰化钾溶液是用于检验Fe3+，FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl，引入了新杂质，故A错误； B．氯气与氯化亚铁溶液发生氧化还原反应，故B错误； C．锌与氯化铁反应生成氯化锌和氯化亚铁，引入了新杂质，故C错误； D．铁与氯化铁生成氯化亚铁，过量的铁粉过滤除去，故D正确； 故答案：D。 8．由硫铁矿“烧渣”(主要成分：和)制备绿矾的流程如下： 已知：(S的化合价为-1)难溶于水。 (1)①中加入的酸为 。 (2)②中生成的离子方程式为、 。 (3)检验②中已经完全转化成的实验方法：取适量溶液2， 。 (4)通过③得到绿矾晶体的实验操作：加热浓缩、冷却结晶、 。 【答案】(1)硫酸 (2) (3)向其中滴加KSCN溶液，溶液不变红 (4)过滤、洗涤、干燥 【分析】烧渣（主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO）均溶于硫酸，溶液1含Fe2+、Fe3+，步骤②发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾，以此解答该题。 【解析】（1）因绿矾的酸根离子为硫酸根离子，则步骤①，应用硫酸来溶解烧渣； （2）氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式为：； （3）可向其中加入KSCN溶液，溶液不变红，则可说明②中Fe3+已经完全转化为Fe2+，故答案为：向其中滴加KSCN溶液，溶液不变红； （4）通过③得到绿矾晶体的实验操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：过滤、洗涤、干燥。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$