3.1.3铁盐和亚铁盐 学案（含解析）

3.1.3铁盐和亚铁盐
1. 掌握铁离子和亚铁离子的相关性质。
2. 掌握铁离子和亚铁离子的鉴别。
我们已经知道了铁离子 (Fe3+) 在溶液中呈黄色，亚铁离子 (Fe2+) 在溶液中呈浅绿色。除此之外它们还具有哪些性质呢？
一、铁离子 (Fe3+) 的氧化性
Fe3+ 处于较高价态，有较强的氧化性，可以与一些金属以及一些还原性的离子发生反应。
1.与金属反应
Fe 与 FeCl3 的反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2，离子方程式为：
2Fe3+ +Fe = 3Fe2+。
Cu 与 FeCl3 的反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，离子方程式为：
2Fe3+ +Cu = 2Fe2+ +Cu2+。
2.与还原性离子的反应
除了以上反应之外，Fe3+ 还可以氧化 I-、SO32- 等，Fe3+ 均被还原为 Fe2+。
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
2Fe3++SO32- +H2O=2Fe2++SO42- +2H+
二、亚铁离子 (Fe2+) 的还原性
Fe2+ 处于较低价态，在反应中常体现出强还原性，很容易被氧化剂 (如 Cl2、O2、KMnO4 等) 氧化，如氯化亚铁溶液中通入氯气:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
题型演练
1．（2021·高一课时练习）已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是
A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl(浓)=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2Fe3＋＋2I-=2Fe2＋＋I2
2．（2021·高一课时练习）下列说法中，不正确的是（ ）
A．FeCl3溶液和FeCl2溶液都是黄色的
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的
C．FeO、 Fe2O3都能与盐酸反应
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应
3．（2022秋·高一课时练习）向盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是
A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2+
B．试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+
C．试管3中的离子反应为：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
D．试管3中必定有红色沉淀生成
4．（2022·高一课时练习）欲证明某溶液中不含而含有，下列实验操作顺序正确的是
①加入足量新制氯水②加入足量溶液③加入少量溶液
A．①③ B．③② C．③① D．①②③
5．（2021·高一课时练习）为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式
A 向溶液中加入片 浅绿色溶液变为无色，溶液中有黑色固体生成 具有还原性
B 向溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变为棕黄色 具有还原性
C 向溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变为浅绿色 具有还原性
D 向溶液中加入铜粉 蓝色溶液变为棕黄色 具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
6．（2021·高一课时练习）下列关于铁及其化合物的说法错误的是
A．若FeCl2溶液中混有FeCl3可通过滴加氯水除去
B．可用KSCN溶液检验FeCl2溶液是否变质
C．实验室保存FeCl2溶液时常加入铁粉
D．向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，最终可观察到红褐色沉淀
7．（2021·高一课时练习）下列关于Fe3+的叙述中，错误的是
A．Fe3+不可能大量存在于碱性溶液中
B．Fe3+水溶液中加入氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀
C．Fe3+具有氧化性，能与金属锌、铁、铜等反应
D．Fe3+溶液中滴入含硫氰化钾的溶液，有红色沉淀产生
8．（2022·高一课时练习）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，其中结论正确的是
A．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质
B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质
C．若依次滴加氯水，KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质
D．若滴加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
9．（2022秋·高一课时练习）以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图，下列说法正确的是
A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明废铁屑中不含+3价铁元素
B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血
C．过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水
D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO4水解生成Fe(OH)2
10．（2022秋·高一课时练习）能验证某溶液中含有，不含的实验事实是
A．向溶液中滴加溶液，溶液变红
B．向溶液中滴加溶液，无明显变化；再滴加几滴氯水，溶液变红
C．向溶液中依次滴加氯水、溶液，溶液变红
D．向溶液中滴加少量溶液，产生红褐色沉淀
三、铁离子与亚铁离子的鉴别方法
题型演练
11．（2022·高一课时练习）某兴趣小组同学为研究Cu与Fe3+的反应进行如下实验(已知CuCl为白色固体，微溶于水)：
序号 I II III
实验步骤 充分振荡，加入2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水
实验现象 铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法不正确的是
A．3个实验中消耗的铜粉的量不完全一样
B．实验I、II、III中均发生了反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
C．II中加水后的离子反应可能是Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓
D．上述实验表明能否形成白色沉淀主要取决于加入Cu的量
12．（2021·高一课时练习）下列除杂方案错误的是
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂
A 溶液
B 溶液 Fe粉
C 溶液 气体
D 溶液 KOH 加入溶液
A．A B．B C．C D．D
13．（2022·高一课时练习）下列除杂的操作不正确的是
A．溶液中混有少量：加入足量镁充分反应后过滤
B．溶液中混有少量：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．溶液中混有少量：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．溶液中混有少量：加入过量铁粉充分反应后过滤
14．（2022·高一课时练习）下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
B．向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水，可制取Fe(OH)3胶体
C．配制FeSO4溶液时，可在溶液中加入少量铁粉
D．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入Cu粉，然后过滤
15．（2021·高一课时练习）按如图所示的方法进行实验，下列有关说法错误的是
A．①中反应的离子方程式为
B．②中加入溶液后溶液不变红
C．③中加入新制氯水后溶液变红
D．氧化性：
16．（2022·高一课时练习）电子工业常用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。某研究小组同学为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计了如图流程：
请回答：
(1)FeCl3溶液与铜箔反应，生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式是___________，若反应过程中有2mol电子发生转移，会有___________g铜溶解。
(2)①～③所涉及的实验操作方法中，属于过滤的是___________(填序号)。①中发生反应的离子方程式是___________。
(3)气体C的化学式是___________，检验FeCl3溶液中金属阳离子的操作和现象是___________。
(4)①中反应消耗铁粉11.2g，废液中Fe3＋的物质的量浓度是___________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，以此对下列方程式进行判断。
【详解】A．由于I-的还原性强于Fe2＋，所以Cl2应先氧化I-，而不应先氧化Fe2＋，A错误；
B．Cl2氧化性强于I2，反应方程式正确，B正确；
C．氧化性Co2O3>Cl2，反应方程式正确，C正确；
D．氧化性Fe3＋>I2，反应方程式正确，D正确；
故答案选A。
2．A
【详解】A．FeCl3溶液是黄色的，FeCl2溶液是浅绿色的，A项错误；
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的，B项正确；
C．FeO、 Fe2O3都是金属氧化物，金属氧化物一般都能与盐酸反应，C项正确；
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液与NaOH溶液反应分别生成氢氧化铁沉淀和氢氧化亚铁沉淀，故FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应，D项正确；
答案选A。
3．B
【详解】A．加入KSCN溶液可检验Fe3+，故A错误；
B．加入KSCN溶液可检验Fe3+，试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+，故B正确；
C．试管3中的离子反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故C错误；
D．试管3中加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+，试管2中上层清液含KSCN溶液，与Fe3+结合生成血红色配合物，不是沉淀，故D错误；
故选：B。
4．C
【详解】先加入溶液，溶液不变红，证明原溶液中不含，再加入足量新制氯水，溶液变红，证明原溶液中含有，故选：C。
5．B
【详解】A．锌具有还原性，氯化亚铁溶液中价的铁具有氧化性，能氧化锌，A错误；
B．氯化亚铁溶液为浅绿色，向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，价的铁被氯水氧化，生成价的铁，溶液由浅绿色变为棕黄色，离子方程式正确，B正确；
C．向溶液中加入铁粉，发生反应生成氯化亚铁，棕黄色溶液变为浅绿色，离子方程式为，C错误；
D．反应前氯化铁溶液为棕黄色，具有氧化性，与铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜，氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为蓝绿色，离子方程式为，D错误；
故答案为：B。
6．A
【详解】A．氯气与氯化铁不反应，但是氯气能够氧化亚铁离子生成铁离子，所以应该用铁粉除去氯化亚铁中的铁离子，故A错误；
B．KSCN溶液与铁离子反应生成硫氰化铁而呈现血红色，亚铁离子与硫氰化钾溶液不反应，所以可用KSCN溶液检验FeCl2溶液是否变质，故B正确；
C．亚铁离子不稳定，易被氧化生成铁离子，铁能够还原铁离子为亚铁离子；所以实验室为防止氯化亚铁被氧化，在保存FeCl2溶液时常加入铁粉，故C正确；
D．氢氧化亚铁能够被空气氧化生成红褐色氢氧化铁，所以向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，先生成白色沉淀，立即转化为灰绿色，最终转化为红褐色沉淀，所以最终可观察到红褐色沉淀，故D正确；
故选A。
7．D
【详解】A．Fe3+能与碱反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，在碱性溶液中不可能存在，故A正确；
B．Fe3+能与碱反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，Fe3+水溶液中加入氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀，故B正确；
C．Fe3+具有氧化性，能与金属锌、铁、铜等还原剂反应，生成Fe或Fe2+，故C正确；
D．Fe3+溶液中加入含硫氰化钾的溶液，其溶液变为血红色，无红色沉淀生成，故D错误；
故答案为D。
8．A
【详解】A．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3+，故还原铁粉即Fe变质，故A选项正确；
B．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3+，但溶液中可能含Fe2+，不能说明铁粉未变质，故B选项错误；
C．滴加氯水时可能把溶液中存在的Fe2+氧化成了Fe3+，再滴加硫氰化钾溶液，溶液变红，则不能说明铁粉全部变质，故C选项错误；
D．若先滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水，溶液变红说明溶液中存在Fe2+，被氯水氧化成了Fe3+，但不能说明铁粉全部变质，故D选项错误。
故选A选项。
9．B
【分析】废铁屑用稀硫酸酸浸后得到FeSO4溶液，FeSO4溶液经结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体。
【详解】A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明酸浸后的溶液中不存在Fe3+，但不能说明废铁屑中不含+3价铁元素，因为废铁屑中若含+3价铁元素，在酸浸时会被Fe还原成Fe2+，A项错误；
B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可提供亚铁离子，从而可用于治疗缺铁性贫血，B项正确；
C．硫酸亚铁晶体溶于水，题给实验过程中是经结晶析出晶体后过滤的，C项错误；
D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是：防止硫酸亚铁被氧化、防止硫酸亚铁晶体失去结晶水，D项错误；
答案选B。
10．B
【详解】A．向溶液中滴加溶液，溶液变红，说明含，故不选A；
B．向溶液中滴加溶液，无明显变化，说明不含；再滴加几滴氯水，溶液变红，说明被氯气氧化为，故选B；
C．氯水能把氧化为，向溶液中依次滴加氯水，溶液，溶液变红，说明溶液中含有或，故不选C；
D．和OH-反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，向溶液中滴加少量溶液，产生红褐色沉淀，证明含有，故不选D；
选B。
11．D
【详解】A．实验Ⅱ中Cu部分转化为Cu(I)消耗的铜粉多于其它两个实验，选项A正确；
B．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液黄色均褪去，推测都发生了反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，选项B正确；
C．Ⅱ中加水后生成白色沉淀，根据元素种类推测应为CuCl，可能的离子反应Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓，选项C正确；
D．实验Ⅱ、Ⅲ均加入过量的铜，后者未产生白色沉淀，表明能否形成白色沉淀由Cu的量和Cl-的浓度共同决定，选项D不正确。
答案选D。
12．D
【详解】A．Fe2+具有还原性，加入H2O2，可以将Fe2+氧化为Fe3+，而且H2O2的还原产物为水，不会引入新杂质，故A正确；
B．铁的还原性大于铜，混合液中加入足量的铁粉，反应生成铜和硫酸亚铁，过滤后得到铜和铁粉的混合物，滤液为纯净的硫酸亚铁溶液，故B正确；
C．碳酸钠溶液与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，能够除去杂质且不引入新杂质，故C正确；
D．除去KNO3溶液中的KOH，加入FeCl3溶液，虽然能生成Fe(OH)3沉淀，但引入了新杂质Cl-，故D错误；
故选D。
13．C
【详解】A．镁与FeCl3反应生成FeCl2，过量镁可与氯化亚铁发生置换反应置换出Fe，可除去杂质，所以A选项是正确的；
B．铁与FeCl3反应生成FeCl2，可除去杂质，所以B选项是正确的；
C．加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，故C错误；
D．铁与反应生成FeCl2，可除去杂质，所以D选项是正确的。
故答案选C。
14．C
【详解】A.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，故A错误；
B.FeCl3溶液中滴加过量氨水生成Fe（OH）3沉淀，所以不能用饱和FeCl3溶液与过量氨水制取Fe（OH）3胶体，故B错误；
C.配制硫酸亚铁溶液时，为防止产生Fe3+，可在溶液中加入少量铁粉，为了抑制亚铁离子被氧化而变质，故C正确；
D.Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，则加铁粉、过滤除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，故D错误。
故选C。
15．AD
【详解】A．①中反应的离子方程式为，故A错误；
B．①中为过量铁粉与反应，则②中无，故加入溶液后，溶液不变红，故B正确；
C．②中含有和，③中滴加新制氯水后，则被氧化为，溶液变红，故C正确；
D．同一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则由③可知氧化性：，由①可知氧化性，故D错误；
故答案为AD。
16．(1) 2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ 64
(2) ①② 2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋
(3) Cl2 取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若出现红色，证明有Fe3＋
(4)0.4mol/L
【分析】Cu和FeCl3发生反应Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋2CuCl2，所以废液中含有Cu2＋、Fe2＋，可能含有Fe3＋，向废液中加入过量Fe粉，发生反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu，然后过滤，固体A中含有Fe、Cu，溶液A中含有FeCl2，向固体A中加入过量稀盐酸，发生反应Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，然后过滤，得到的6.4g固体B是Cu，溶液B中含有HCl、FeCl2，将滤液②⑤混合，然后通入Cl2，发生反应2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，所以得到氯化铁溶液，以此解题。
（1）
FeCl3溶液与铜箔反应，生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式：2Fe3＋＋Cu═2Fe2＋＋Cu2＋，该反应中电子转移2mol，反应铜1mol，质量为64g；
（2）
过滤后得到滤液和固体，由流程图可知，①～③所涉及的实验操作方法中，属于过滤的是①②；①中加入铁粉和废液中的三价铁离子和铜离子反应生成二价铁，发生反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋；
（3）
由分析可知气体C为氯气，氯气的化学式是：Cl2；三价铁遇到硫氰化钾显红色，故检验FeCl3溶液中金属阳离子的操作和现象是：取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若出现红色，证明有Fe3＋；
（4）
①中反应消耗铁粉11.2g，物质的量==0.2mol，2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋，其中铜离子物质的量==0.1mol，消耗铁0.1mol，则和铁离子反应的铁0.1mol，消耗铁离子物质的量0.2mol，废液中Fe3＋的物质的量浓度==0.4mol/L。