11-12版高中化学课时讲练通配套课件：3.2.2铁、铜的化合物的应用（苏教版必修1）
文档属性
| 名称 | 11-12版高中化学课时讲练通配套课件：3.2.2铁、铜的化合物的应用（苏教版必修1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-09-12 19:18:56 | ||
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文档简介
(共60张PPT)
1.久置的FeSO4溶液为什么会略显黄色？如何除掉这种黄色？
提示：含Fe2+的溶液久置后容易被空气中的氧气氧化为Fe3+，可向溶液中加入少量的铁粉以除掉这种黄色并防止Fe2+被氧化。
2.工业上制作印刷线路时，通常用FeCl3溶液腐蚀铜板，其原理是什么？
提示：Fe3+具有较强的氧化性，能将铜氧化成Cu2+而洗去，反应的离子方程式是2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+。
3.在用NaOH溶液和FeSO4溶液制备Fe(OH)2时，为什么要将溶液提前加热煮沸？为什么要将胶头滴管插入液面以下？
提示：将溶液加热煮沸是为了除掉溶液中溶解的O2，防止生成的Fe(OH)2迅速被氧化。将胶头滴管插入液面以下也是为了防止生成的Fe(OH)2迅速被氧化。
4.已知Cu2O在酸性条件下可生成Cu2+和Cu，请思考怎样证明某CuO粉末中混有Cu2O？
提示：将粉末用足量的稀硫酸溶解，观察是否有红色的不溶物出现，若有红色沉淀，则说明有Cu2O存在，否则无Cu2O。
【例题】将FeO和Cu(NO3)2的混合物9.08 g全部溶解于含有0.3 mol HCl的某浓度的盐酸中(此时有部分Fe2+被酸性条件下的NO3-氧化：3Fe2++NO3-+4H+====3Fe3++NO↑+2H2O)，当向溶液中通入一定量的氯气时，溶液中的Fe2+恰好被完全氧化，再向溶液中加入10 g过量的铁粉，充分反应后，放出标准状况下的氢气224 mL，过滤，得到不溶性固体6.72 g。问：
(1)在原混合物中FeO和Cu(NO3)2的物质的量各是多少？
(2)通入的氯气在标准状况下的体积是多少？
【规范解答】(1)设FeO和Cu(NO3)2的物质的量各是x和y，发生反应的先后顺序为：
FeO+2HCl====FeCl2+H2O
x 2x
3Fe2+ +NO3-+4H+====3Fe3++NO↑+2H2O
6y 2y 8y
亚铁离子与盐酸过量
2Fe2+ + Cl2====2Fe3++2Cl-
x-6y 0.5(x-6y)
2Fe3++Fe====3Fe2+
x 0.5x
Cu2++Fe====Cu+Fe2+
y y
Fe + 2HCl====FeCl2+H2↑
0.01 mol 0.02 mol 0.01 mol
72x+188y=9.08
根据HCl守恒：2x+8y+0.02=0.3
解之得：x=0.1 mol y=0.01 mol
(2)消耗氯气的体积为
0.5(x-6y)×22.4 L/mol=0.448 L
答案：(1)FeO：0.1 mol Cu(NO3)2：0.01 mol
(2)0.448 L
【互动探究】若不引进其他杂质，将Fe2+氧化为Fe3+最好的试剂是什么？
提示：一般情况下，是H2O2，如果是FeCl2则最好的是Cl2或氯水。
铁常见的三种价态的变化规律
铁常见的价态有0价、+2价和+3价三种价态
(1)Fe→Fe2+
Fe只有还原性，遇到一些弱氧化剂时会被氧化至+2价，如I2、S、Fe3+、Cu2+、H+等。
(2)Fe→Fe3+
Fe在一定条件下能被氧化到+3价，但所需要的氧化剂的氧化性比较强，如Cl2、Br2、足量稀硝酸、高锰酸钾等。
(3)Fe2+→Fe3+
当Fe2+遇到强氧化剂时，就会被氧化到+3价，如Cl2、Br2、足量稀硝酸、高锰酸钾等。
(4)Fe3+→Fe
Fe3+具有较强的氧化性，当遇到一些强还原剂时，会被还原至0价，如C、CO、Zn、Al等。
(5)Fe3+→Fe2+
当Fe3+遇到一些弱还原剂时，也会被还原到+2价，如Cu、Fe、I-等。
Fe2+、Fe3+的检验
Fe2+和Fe3+可以相互转化，在科学研究、生产活动中，人们常常遇到Fe2+、Fe3+的检验问题。
探究:
1.能否根据Fe2+和Fe3+颜色上的差异，鉴别Fe2+和Fe3+？
提示:含Fe2+的溶液呈浅绿色；含Fe3+的溶液呈黄色；用观察溶液颜色的方法即可鉴别Fe2+和Fe3+。
2.已知Fe(OH)2为白色固体，Fe(OH)3为红褐色固体，请思考：能否利用两种氢氧化物的颜色差异来鉴别Fe2+和Fe3+，应怎样操作？
提示：Fe2+的检验：向待检液中滴加NaOH溶液或氨水，产生白色絮状沉淀，露置在空气中一段时间后，沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色，说明含Fe2+(适宜浓度较大的溶液)。
方程式：Fe2++2OH-====Fe(OH)2↓或
Fe2++2NH3 H2O====Fe(OH)2↓+2NH4+，4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3。
Fe3+的检验：向待检液中滴加NaOH溶液或氨水，产生红褐色沉淀，说明含Fe3+。
方程式：Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓(红褐色)或Fe3++3NH3 H2O====Fe(OH)3↓+3NH4+。
3.如何利用KSCN溶液鉴别Fe2+和Fe3+？
提示:Fe2+的检验：向待检液中先滴加KSCN溶液，无变化，再滴加新制的氯水，溶液显血红色，说明含Fe2+。有关的离子方程式为：
2Fe2++Cl2 ==== 2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN- ==== Fe(SCN)3(适宜一般溶液)。
Fe3+的检验：向待检液中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，说明含Fe3+。有关的离子方程式为：
Fe3++3SCN- ==== Fe(SCN)3
1.录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上，均匀地涂上一层磁性材料——磁粉。制取磁粉的主要物质是( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4
C.FeO D.Al2O3
【解析】选B。Fe3O4俗称磁性氧化铁，是磁铁矿的主要成分，可以作磁性材料。
2.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列哪种物质( )
A.锌粉 B.镁粉
C.铁粉 D.铝粉
【解析】选C。加入锌粉、镁粉、铝粉会在溶液中增加Zn2+、Mg2+、Al3+等杂质离子。加入铁粉，发生如下反应：Fe2(SO4)3+Fe====3FeSO4、CuSO4+Fe====FeSO4+Cu，所以可以将杂质除去。
3.某溶液中，加入KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水，溶液立即变为血红色，说明原溶液中一定有( )
A.Fe3+ B.Fe2+
C.Cu2+ D.Zn2+
【解析】选B。由题意可得，加入KSCN溶液无明显现象，说明原溶液中无Fe3+，但加入氯水，溶液立即变为血红色，则说明溶液中又有了Fe3+，也就是说，原溶液中一定有Fe2+。
4.写出下列除杂所用试剂的化学式及反应的离子方程式。
(1)除去FeCl2溶液中的FeCl3，可加入_____，离子方程式为_____________________________。
(2)除去FeCl3溶液中的FeCl2，可加入_____，离子方程式为______________________________。
(3)除去FeCl2溶液中的CuCl2，可加入_____，离子方程式为________________________________。
【解析】由题意可知，除杂要根据主体物质和杂质的性质，将杂质除去。
答案：(1)铁粉 2Fe3++Fe====3Fe2+
(2)氯水(或通入Cl2) 2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-
(3)铁粉 Fe+Cu2+====Fe2++Cu
5.(2011·莆田高一检测)为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”，某同学甲设计了如下的实验方案。［已知H2O2中O的价态为-1价(为中间价态)具有很强的氧化性］。
(1)实验前甲同学预测：Fe2+肯定既有还原性又有氧化性。你认为甲同学预测的依据是：_____________________。
(2)甲同学欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若甲同学计划在0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2+的还原性，你预计可能发生的反应是：_____(写离子方程式)，现象是：溶液由浅绿色变为___色。
②实验中，甲同学发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。你认为可选上述试剂中____滴入甲同学所得的混合液中，并通过_____现象，证明甲同学的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe2+具有氧化性，甲同学认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为：______________________________。
【解析】(1)Fe2+中铁元素的化合价处于中间价态。
(2)①氯水中的氯气将FeCl2溶液中的Fe2+氧化成Fe3+。
②Fe3+一般用KSCN溶液检验，溶液呈血红色即可证明溶液中Fe3+的存在。③由题意，铜片与FeCl2溶液不反应，锌粒可与FeCl2溶液反应，再由还原剂的还原性大于还原产物的还原性即可得出结论。
答案：(1)因为Fe2+中铁元素的化合价处于中间价态，可以升高也可以降低
(2)①Cl2＋2Fe2+====2Cl－＋2Fe3+ 棕黄
②KSCN溶液 溶液呈血红色 ③Zn>Fe>Cu
一、选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分)
1.某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2+，对农作物和人畜都有害，欲采用化学法除去有害成分，最好是加入下列物质中的( )
A.食盐、硫酸 B.胆矾、石灰水
C.铁粉、生石灰 D.苏打、盐酸
【解析】选C。A无法除去铜离子；B浪费胆矾；C可除去铜离子，又可以回收铜，C项正确；D无法除去铜离子。
2.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+和0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol铁粉，待Fe3+完全被还原后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1
【解析】选C。由题意可知，会发生2Fe3++Fe====3Fe2+的反应，则可得，0.2 mol Fe3+只能反应掉0.1 mol Fe，生成0.3 mol Fe2+，加上原有的0.1 mol Fe2+，反应完后溶液中共有Fe2+ 0.4 mol，则可得浓度为0.8mol·L-1。
3.向铁和Fe2O3的混合物中加入足量稀硫酸，充分反应后生成FeSO4溶液，当生成的Fe2+和H2的物质的量之比为4∶1时，反应中关系量正确的是( )
A.被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶1
B.被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为2∶1
C.被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶2
D.被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶3
【解析】选A。由题意可知，加入足量稀硫酸后，会发生以下两个反应：Fe+2H+====Fe2++H2↑和2Fe3++Fe====3Fe2+。则由于生成的Fe2+和H2的物质的量之比为4∶1，那么，说明生成的H2为1 mol时，生成的Fe2+为4 mol，而对应H2所生成的Fe2+为1 mol，则铁与Fe3+反应所生成的Fe2+为3 mol，由反应所消耗的量可知，被氧化的铁和被还原的铁离子的物质的量之比应该为1∶1，即选A。
【举一反三】若将题目改为Fe、FeO和Fe2O3的混合物加入足量稀硫酸，充分反应后生成FeSO4溶液，当生成的Fe2+和H2的物质的量之比为4∶1时，被氧化的Fe和被还原的Fe3+的物质的量之比是？
提示：由题意可得，加不加FeO对这个题没有影响，故选A。
4.(双选)某溶液中有NH4+、Cu2+、Fe2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是( )
A.Cu2+ B.NH4+ C.Al3+ D.Fe2+
【解析】选B、D。经过两次反应后Cu2+的量没有改变，A错误；微热时，氨气逸出，NH4+的量减少，B正确；经过两次反应后Al3+的量没有改变，C错误；微热时，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，和盐酸反应后生成Fe3+，所以Fe2+的量减少，D正确。
5.用足量CO还原32 g某种氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，得到60 g沉淀，则该氧化物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O
【解析】选B。此题可用原子守恒法来解。CO被氧化为CO2，增加的氧原子全部来自于金属氧化物，则n(O)=n(CO2)=n(CaCO3)= 则金属氧化物中金属的质量为32 g-0.6 mol×16 g·mol-1=22.4 g，也就得出，符合题意的只有B。
6.为确定下列置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂
(括号内的物质)不能达到目的的是( )
A.Na2SO3溶液(BaCl2) B.FeCl2溶液(KSCN)
C.KI(淀粉溶液) D.HClO溶液(石蕊试液)
【解析】选A。Na2SO3 Na2SO4，遇到BaCl2均产生沉
淀，无法检验；FeCl2 FeCl3遇KSCN显血红色，可以
检验；KI I2，使淀粉变蓝色，可以检验；HClO
HCl，遇石蕊只变红不褪色，可以检验。
变质
变质
变质
变质
【规律方法】Fe2+和Fe3+在一些离子反应和离子共存中要注意的问题
一些离子反应和离子共存问题经常遇到Fe2+和Fe3+，它与很多离子之间易发生反应，生成沉淀，但Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性很容易被人忘记，如Fe2+与H+、 NO3-在一起还有ClO-等一些强氧化性的离子，Fe3+和S2-、I-等之间也会发生氧化还原反应，有很多同学不注意这个问题，导致做题容易出错，还有SO32-也要注意，与Fe3+也会发生氧化还原反应。
二、非选择题(本题包括2小题，共26分)
7.(12分)(2011·广州高一检测)某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，工厂为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑和其他化学试剂进行如下操作，得到了铁红、Al2O3和金属Cu，回答下列问题：
(1)固体A的成分是_____。(用化学式表示)
(2)写出B→D的离子方程式_____；该反应中氧化剂是_____；2 mol Cl2参加反应转移电子是_____mol。溶液D中滴加KSCN溶液的现象是________。
(3)溶液E焰色反应呈黄色，试剂H是__________(用化学式表示)；D→E反应的离子方程式是__________。
(4)分别写出铁红和氧化铝在工业上的一种主要用途：铁红______；氧化铝______。
【解析】(1)加入废铁屑后发生如下反应：Fe＋Cu2+ ==== Cu＋Fe2+，又由于铁屑过量，所以固体A的成分为Fe和Cu。(2)溶液B中含有Fe2+、Al3+，加入足量氯水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+；Cl2作为氧化剂参加反应，由0价变为-1价，所以2 mol Cl2转移电子为4 mol；溶液D中含有Fe3+，滴加KSCN溶液变血红色。(3)焰色反应呈黄色，说明溶液E中含有Na+，溶液H为NaOH溶液。D→E反应的离子方程式为Al3++4OH－ ====AlO2－+2H2O。
答案：(1)Fe、Cu
(2)2Fe2++Cl2 ==== 2Fe3++2Cl－ Cl2 4 溶液变血红色
(3)NaOH Al3++4OH－ ==== AlO2－+2H2O
(4)红色油漆或涂料等 耐火材料
8.(14分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L-1的盐酸中，得溶液C；
③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；
④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。
请填空：
(1)产物中的单质B是________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是__________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是___________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2+)为_____，c(Fe2+)为_____。
【解析】由题意可得，MgO和Fe2O3组成的混合物进行铝热反应，只有Fe2O3能反应，生成Fe，所以B是铁；而将A加入盐酸后再加Fe有气体生成，说明酸过量，MgO和Fe2O3会全部与盐酸反应，加入铁后有剩余，则说明Fe3+和H+已全部与铁反应，由题意，生成1.12 L H2后，Fe还有剩余，说明盐酸与混合物反应后，剩余的H+为0.1 mol，反应掉0.8 mol，由反应：MgO+2H+====Mg2++H2O；Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O可得。
设混合物中，MgO的物质的量为x，Fe2O3的物质的量为y，则可得出：
2x+6y=0.8 mol,40 g·mol-1·x+160 g·mol-1·y=20 g,
解之得x=y=0.1 mol，也就得出最后的溶液中，Mg2+的浓度为0.1/0.15=2/3(mol·L-1)，剩余的氯离子全部与Fe2+结合，为0.7 mol，则得出Fe2+为0.35 mol，浓度为0.35/0.15=7/3(mol·L-1)。
答案:(1)铁
(2)MgO+2HCl====MgCl2+H2O、
Fe2O3+6HCl2====FeCl3+3H2O
(3)2Fe3++Fe====3Fe2+、Fe+2H+====Fe2++H2↑
(4)2/3 mol·L-1 7/3 mol·L-1
1.久置的FeSO4溶液为什么会略显黄色？如何除掉这种黄色？
提示：含Fe2+的溶液久置后容易被空气中的氧气氧化为Fe3+，可向溶液中加入少量的铁粉以除掉这种黄色并防止Fe2+被氧化。
2.工业上制作印刷线路时，通常用FeCl3溶液腐蚀铜板，其原理是什么？
提示：Fe3+具有较强的氧化性，能将铜氧化成Cu2+而洗去，反应的离子方程式是2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+。
3.在用NaOH溶液和FeSO4溶液制备Fe(OH)2时，为什么要将溶液提前加热煮沸？为什么要将胶头滴管插入液面以下？
提示：将溶液加热煮沸是为了除掉溶液中溶解的O2，防止生成的Fe(OH)2迅速被氧化。将胶头滴管插入液面以下也是为了防止生成的Fe(OH)2迅速被氧化。
4.已知Cu2O在酸性条件下可生成Cu2+和Cu，请思考怎样证明某CuO粉末中混有Cu2O？
提示：将粉末用足量的稀硫酸溶解，观察是否有红色的不溶物出现，若有红色沉淀，则说明有Cu2O存在，否则无Cu2O。
【例题】将FeO和Cu(NO3)2的混合物9.08 g全部溶解于含有0.3 mol HCl的某浓度的盐酸中(此时有部分Fe2+被酸性条件下的NO3-氧化：3Fe2++NO3-+4H+====3Fe3++NO↑+2H2O)，当向溶液中通入一定量的氯气时，溶液中的Fe2+恰好被完全氧化，再向溶液中加入10 g过量的铁粉，充分反应后，放出标准状况下的氢气224 mL，过滤，得到不溶性固体6.72 g。问：
(1)在原混合物中FeO和Cu(NO3)2的物质的量各是多少？
(2)通入的氯气在标准状况下的体积是多少？
【规范解答】(1)设FeO和Cu(NO3)2的物质的量各是x和y，发生反应的先后顺序为：
FeO+2HCl====FeCl2+H2O
x 2x
3Fe2+ +NO3-+4H+====3Fe3++NO↑+2H2O
6y 2y 8y
亚铁离子与盐酸过量
2Fe2+ + Cl2====2Fe3++2Cl-
x-6y 0.5(x-6y)
2Fe3++Fe====3Fe2+
x 0.5x
Cu2++Fe====Cu+Fe2+
y y
Fe + 2HCl====FeCl2+H2↑
0.01 mol 0.02 mol 0.01 mol
72x+188y=9.08
根据HCl守恒：2x+8y+0.02=0.3
解之得：x=0.1 mol y=0.01 mol
(2)消耗氯气的体积为
0.5(x-6y)×22.4 L/mol=0.448 L
答案：(1)FeO：0.1 mol Cu(NO3)2：0.01 mol
(2)0.448 L
【互动探究】若不引进其他杂质，将Fe2+氧化为Fe3+最好的试剂是什么？
提示：一般情况下，是H2O2，如果是FeCl2则最好的是Cl2或氯水。
铁常见的三种价态的变化规律
铁常见的价态有0价、+2价和+3价三种价态
(1)Fe→Fe2+
Fe只有还原性，遇到一些弱氧化剂时会被氧化至+2价，如I2、S、Fe3+、Cu2+、H+等。
(2)Fe→Fe3+
Fe在一定条件下能被氧化到+3价，但所需要的氧化剂的氧化性比较强，如Cl2、Br2、足量稀硝酸、高锰酸钾等。
(3)Fe2+→Fe3+
当Fe2+遇到强氧化剂时，就会被氧化到+3价，如Cl2、Br2、足量稀硝酸、高锰酸钾等。
(4)Fe3+→Fe
Fe3+具有较强的氧化性，当遇到一些强还原剂时，会被还原至0价，如C、CO、Zn、Al等。
(5)Fe3+→Fe2+
当Fe3+遇到一些弱还原剂时，也会被还原到+2价，如Cu、Fe、I-等。
Fe2+、Fe3+的检验
Fe2+和Fe3+可以相互转化，在科学研究、生产活动中，人们常常遇到Fe2+、Fe3+的检验问题。
探究:
1.能否根据Fe2+和Fe3+颜色上的差异，鉴别Fe2+和Fe3+？
提示:含Fe2+的溶液呈浅绿色；含Fe3+的溶液呈黄色；用观察溶液颜色的方法即可鉴别Fe2+和Fe3+。
2.已知Fe(OH)2为白色固体，Fe(OH)3为红褐色固体，请思考：能否利用两种氢氧化物的颜色差异来鉴别Fe2+和Fe3+，应怎样操作？
提示：Fe2+的检验：向待检液中滴加NaOH溶液或氨水，产生白色絮状沉淀，露置在空气中一段时间后，沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色，说明含Fe2+(适宜浓度较大的溶液)。
方程式：Fe2++2OH-====Fe(OH)2↓或
Fe2++2NH3 H2O====Fe(OH)2↓+2NH4+，4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3。
Fe3+的检验：向待检液中滴加NaOH溶液或氨水，产生红褐色沉淀，说明含Fe3+。
方程式：Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓(红褐色)或Fe3++3NH3 H2O====Fe(OH)3↓+3NH4+。
3.如何利用KSCN溶液鉴别Fe2+和Fe3+？
提示:Fe2+的检验：向待检液中先滴加KSCN溶液，无变化，再滴加新制的氯水，溶液显血红色，说明含Fe2+。有关的离子方程式为：
2Fe2++Cl2 ==== 2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN- ==== Fe(SCN)3(适宜一般溶液)。
Fe3+的检验：向待检液中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，说明含Fe3+。有关的离子方程式为：
Fe3++3SCN- ==== Fe(SCN)3
1.录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上，均匀地涂上一层磁性材料——磁粉。制取磁粉的主要物质是( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4
C.FeO D.Al2O3
【解析】选B。Fe3O4俗称磁性氧化铁，是磁铁矿的主要成分，可以作磁性材料。
2.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列哪种物质( )
A.锌粉 B.镁粉
C.铁粉 D.铝粉
【解析】选C。加入锌粉、镁粉、铝粉会在溶液中增加Zn2+、Mg2+、Al3+等杂质离子。加入铁粉，发生如下反应：Fe2(SO4)3+Fe====3FeSO4、CuSO4+Fe====FeSO4+Cu，所以可以将杂质除去。
3.某溶液中，加入KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水，溶液立即变为血红色，说明原溶液中一定有( )
A.Fe3+ B.Fe2+
C.Cu2+ D.Zn2+
【解析】选B。由题意可得，加入KSCN溶液无明显现象，说明原溶液中无Fe3+，但加入氯水，溶液立即变为血红色，则说明溶液中又有了Fe3+，也就是说，原溶液中一定有Fe2+。
4.写出下列除杂所用试剂的化学式及反应的离子方程式。
(1)除去FeCl2溶液中的FeCl3，可加入_____，离子方程式为_____________________________。
(2)除去FeCl3溶液中的FeCl2，可加入_____，离子方程式为______________________________。
(3)除去FeCl2溶液中的CuCl2，可加入_____，离子方程式为________________________________。
【解析】由题意可知，除杂要根据主体物质和杂质的性质，将杂质除去。
答案：(1)铁粉 2Fe3++Fe====3Fe2+
(2)氯水(或通入Cl2) 2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-
(3)铁粉 Fe+Cu2+====Fe2++Cu
5.(2011·莆田高一检测)为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”，某同学甲设计了如下的实验方案。［已知H2O2中O的价态为-1价(为中间价态)具有很强的氧化性］。
(1)实验前甲同学预测：Fe2+肯定既有还原性又有氧化性。你认为甲同学预测的依据是：_____________________。
(2)甲同学欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若甲同学计划在0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2+的还原性，你预计可能发生的反应是：_____(写离子方程式)，现象是：溶液由浅绿色变为___色。
②实验中，甲同学发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。你认为可选上述试剂中____滴入甲同学所得的混合液中，并通过_____现象，证明甲同学的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe2+具有氧化性，甲同学认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为：______________________________。
【解析】(1)Fe2+中铁元素的化合价处于中间价态。
(2)①氯水中的氯气将FeCl2溶液中的Fe2+氧化成Fe3+。
②Fe3+一般用KSCN溶液检验，溶液呈血红色即可证明溶液中Fe3+的存在。③由题意，铜片与FeCl2溶液不反应，锌粒可与FeCl2溶液反应，再由还原剂的还原性大于还原产物的还原性即可得出结论。
答案：(1)因为Fe2+中铁元素的化合价处于中间价态，可以升高也可以降低
(2)①Cl2＋2Fe2+====2Cl－＋2Fe3+ 棕黄
②KSCN溶液 溶液呈血红色 ③Zn>Fe>Cu
一、选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分)
1.某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2+，对农作物和人畜都有害，欲采用化学法除去有害成分，最好是加入下列物质中的( )
A.食盐、硫酸 B.胆矾、石灰水
C.铁粉、生石灰 D.苏打、盐酸
【解析】选C。A无法除去铜离子；B浪费胆矾；C可除去铜离子，又可以回收铜，C项正确；D无法除去铜离子。
2.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+和0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol铁粉，待Fe3+完全被还原后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1
【解析】选C。由题意可知，会发生2Fe3++Fe====3Fe2+的反应，则可得，0.2 mol Fe3+只能反应掉0.1 mol Fe，生成0.3 mol Fe2+，加上原有的0.1 mol Fe2+，反应完后溶液中共有Fe2+ 0.4 mol，则可得浓度为0.8mol·L-1。
3.向铁和Fe2O3的混合物中加入足量稀硫酸，充分反应后生成FeSO4溶液，当生成的Fe2+和H2的物质的量之比为4∶1时，反应中关系量正确的是( )
A.被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶1
B.被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为2∶1
C.被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶2
D.被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶3
【解析】选A。由题意可知，加入足量稀硫酸后，会发生以下两个反应：Fe+2H+====Fe2++H2↑和2Fe3++Fe====3Fe2+。则由于生成的Fe2+和H2的物质的量之比为4∶1，那么，说明生成的H2为1 mol时，生成的Fe2+为4 mol，而对应H2所生成的Fe2+为1 mol，则铁与Fe3+反应所生成的Fe2+为3 mol，由反应所消耗的量可知，被氧化的铁和被还原的铁离子的物质的量之比应该为1∶1，即选A。
【举一反三】若将题目改为Fe、FeO和Fe2O3的混合物加入足量稀硫酸，充分反应后生成FeSO4溶液，当生成的Fe2+和H2的物质的量之比为4∶1时，被氧化的Fe和被还原的Fe3+的物质的量之比是？
提示：由题意可得，加不加FeO对这个题没有影响，故选A。
4.(双选)某溶液中有NH4+、Cu2+、Fe2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是( )
A.Cu2+ B.NH4+ C.Al3+ D.Fe2+
【解析】选B、D。经过两次反应后Cu2+的量没有改变，A错误；微热时，氨气逸出，NH4+的量减少，B正确；经过两次反应后Al3+的量没有改变，C错误；微热时，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，和盐酸反应后生成Fe3+，所以Fe2+的量减少，D正确。
5.用足量CO还原32 g某种氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，得到60 g沉淀，则该氧化物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O
【解析】选B。此题可用原子守恒法来解。CO被氧化为CO2，增加的氧原子全部来自于金属氧化物，则n(O)=n(CO2)=n(CaCO3)= 则金属氧化物中金属的质量为32 g-0.6 mol×16 g·mol-1=22.4 g，也就得出，符合题意的只有B。
6.为确定下列置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂
(括号内的物质)不能达到目的的是( )
A.Na2SO3溶液(BaCl2) B.FeCl2溶液(KSCN)
C.KI(淀粉溶液) D.HClO溶液(石蕊试液)
【解析】选A。Na2SO3 Na2SO4，遇到BaCl2均产生沉
淀，无法检验；FeCl2 FeCl3遇KSCN显血红色，可以
检验；KI I2，使淀粉变蓝色，可以检验；HClO
HCl，遇石蕊只变红不褪色，可以检验。
变质
变质
变质
变质
【规律方法】Fe2+和Fe3+在一些离子反应和离子共存中要注意的问题
一些离子反应和离子共存问题经常遇到Fe2+和Fe3+，它与很多离子之间易发生反应，生成沉淀，但Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性很容易被人忘记，如Fe2+与H+、 NO3-在一起还有ClO-等一些强氧化性的离子，Fe3+和S2-、I-等之间也会发生氧化还原反应，有很多同学不注意这个问题，导致做题容易出错，还有SO32-也要注意，与Fe3+也会发生氧化还原反应。
二、非选择题(本题包括2小题，共26分)
7.(12分)(2011·广州高一检测)某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，工厂为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑和其他化学试剂进行如下操作，得到了铁红、Al2O3和金属Cu，回答下列问题：
(1)固体A的成分是_____。(用化学式表示)
(2)写出B→D的离子方程式_____；该反应中氧化剂是_____；2 mol Cl2参加反应转移电子是_____mol。溶液D中滴加KSCN溶液的现象是________。
(3)溶液E焰色反应呈黄色，试剂H是__________(用化学式表示)；D→E反应的离子方程式是__________。
(4)分别写出铁红和氧化铝在工业上的一种主要用途：铁红______；氧化铝______。
【解析】(1)加入废铁屑后发生如下反应：Fe＋Cu2+ ==== Cu＋Fe2+，又由于铁屑过量，所以固体A的成分为Fe和Cu。(2)溶液B中含有Fe2+、Al3+，加入足量氯水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+；Cl2作为氧化剂参加反应，由0价变为-1价，所以2 mol Cl2转移电子为4 mol；溶液D中含有Fe3+，滴加KSCN溶液变血红色。(3)焰色反应呈黄色，说明溶液E中含有Na+，溶液H为NaOH溶液。D→E反应的离子方程式为Al3++4OH－ ====AlO2－+2H2O。
答案：(1)Fe、Cu
(2)2Fe2++Cl2 ==== 2Fe3++2Cl－ Cl2 4 溶液变血红色
(3)NaOH Al3++4OH－ ==== AlO2－+2H2O
(4)红色油漆或涂料等 耐火材料
8.(14分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L-1的盐酸中，得溶液C；
③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；
④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。
请填空：
(1)产物中的单质B是________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是__________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是___________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2+)为_____，c(Fe2+)为_____。
【解析】由题意可得，MgO和Fe2O3组成的混合物进行铝热反应，只有Fe2O3能反应，生成Fe，所以B是铁；而将A加入盐酸后再加Fe有气体生成，说明酸过量，MgO和Fe2O3会全部与盐酸反应，加入铁后有剩余，则说明Fe3+和H+已全部与铁反应，由题意，生成1.12 L H2后，Fe还有剩余，说明盐酸与混合物反应后，剩余的H+为0.1 mol，反应掉0.8 mol，由反应：MgO+2H+====Mg2++H2O；Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O可得。
设混合物中，MgO的物质的量为x，Fe2O3的物质的量为y，则可得出：
2x+6y=0.8 mol,40 g·mol-1·x+160 g·mol-1·y=20 g,
解之得x=y=0.1 mol，也就得出最后的溶液中，Mg2+的浓度为0.1/0.15=2/3(mol·L-1)，剩余的氯离子全部与Fe2+结合，为0.7 mol，则得出Fe2+为0.35 mol，浓度为0.35/0.15=7/3(mol·L-1)。
答案:(1)铁
(2)MgO+2HCl====MgCl2+H2O、
Fe2O3+6HCl2====FeCl3+3H2O
(3)2Fe3++Fe====3Fe2+、Fe+2H+====Fe2++H2↑
(4)2/3 mol·L-1 7/3 mol·L-1