第三章 第一节 第2课时 铁盐和亚铁盐(77张PPT)

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名称 第三章 第一节 第2课时 铁盐和亚铁盐(77张PPT)
格式 pptx
文件大小 7.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-09-17 17:55:15

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(共77张PPT)
第2课时 铁盐和亚铁盐
第三章 第一节 
1.依据化合价理论,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。3.Fe2+与Fe3+的相互转化及鉴别。
核心素养
发展目标
一、铁盐、亚铁盐的性质与检验
二、Fe、Fe2+、Fe3+的转化关系及应用
课时对点练
内容索引
随堂演练 知识落实
铁盐、亚铁盐的性质与检验

常见的铁盐有 、 等,常见的亚铁盐有 、
等。
1.与KSCN溶液的反应——Fe3+的检验
Fe2(SO4)3
FeCl3
FeSO4
FeCl2
Fe2+ Fe3+
溶液的颜色 色 色
滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变红色
反应原理 不反应 Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
应用 在含有Fe3+的盐溶液中滴加 ,检验Fe3+的存在 浅绿
棕黄
KSCN溶液
2.实验探究Fe2+、Fe3+的性质
(1)从化合价角度预测Fe2+和Fe3+的性质
①Fe3+——能降低到 价或 价,具有 。

+2
0
氧化性
还原
氧化
0
(2)实验探究
①实验操作:
②实验现象:溶液显 色,试管中
有黑色固体,再滴加KSCN溶液,溶液 ,向上层溶液中滴加新制氯水,溶液变 色。
③离子方程式: 、 、

④实验结论:a.Fe3+具有氧化性,能被还原剂(如Fe)还原为Fe2+;b.Fe2+具有还原性,能被氧化剂(如氯气、过氧化氢等)氧化为Fe3+。
浅绿
无明显变化

2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe3++Fe===3Fe2+
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
3.Fe2+、Fe3+的检验及性质总结
(1)Fe2+、Fe3+的检验
棕黄
浅绿
红褐
白色
灰绿
红褐

不变红

(2)亚铁盐和铁盐的性质
Fe2++Zn===Fe+Zn2+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe3++Fe===3Fe2+
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
【思考】 (1)实验室中久置的硫酸亚铁溶液会变黄的原因是_______
____________________________________。
(2)请设计实验检验在空气中放置的硫酸亚铁溶液已部分变质:_____
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
的亚铁离子被空气中的氧气氧化为Fe3+
溶液中
取装
有溶液的两支试管,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+
归纳总结
混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
(1)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向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
(2)Fe2+和Fe3+的混合溶液中检验Fe3+,可用KSCN试剂,现象为溶液变红。
应用体验
1.判断正误
(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MCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,则M2+为Fe2+
(4)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-
×
×

×
应用体验
2.现欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性,可供选用的试剂有铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、H2O2溶液、锌片。下列叙述不正确的是
A.在FeCl2溶液中加入锌片,溶液逐渐由浅绿色变为无色
B.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变为棕黄色,则Fe2+具有还原性
C.向FeCl2溶液中滴加少量酸化的H2O2溶液,溶液变为棕黄色,并产生
大量无色气体
D.向FeCl3溶液中加入足量铁粉,溶液由棕黄色变为浅绿色,则Fe具有
还原性

返回
向FeCl2溶液中加入锌片,发生反应:FeCl2+Zn===ZnCl2+Fe,溶液由浅绿色变为无色,A正确;
向FeCl2溶液中滴加氯水,发生反应:2FeCl2+Cl2===2FeCl3,溶液变为棕黄色,FeCl2体现还原性,B正确;
向FeCl2溶液中滴加酸化的H2O2溶液,发生反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,溶液变为棕黄色,但不产生气体,C错误;
向FeCl3溶液中加入足量铁粉,发生反应:2FeCl3+Fe===3FeCl2,Fe体现还原性,D正确。
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+===_____________
2Fe+3Cl2 _______
+2→+3 +2→0 Fe2+→Fe3+ Fe(OH)2→ Fe(OH)3 FeO→Fe 2Fe2++Cl2===____________
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
FeO+CO _________
Fe2++H2↑
2FeCl3
2Fe3++2Cl-
Fe+CO2
+3→0 +3→+2 Fe2O3→Fe Fe3+→Fe2+ 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
2Fe3++Fe===_______
3Fe2+
2.转化关系的应用
(1)含Fe2+、Fe3+的分离、除杂方法
【思考1】 (1)如何除去FeCl2溶液中的少量Fe3+,写出有关反应的离子方程式。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,充分反应后过滤,离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+。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溶液中滴加足量氯水。
(2)与Fe2+、Fe3+在水溶液中不能大量共存的离子总结
①Fe2+、Fe3+与OH-因反应生成沉淀而不能大量共存。
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:_____________________________________________

⑤实验结论: 。
2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2(2Fe3++Cu===2Fe2+
+Cu2+)
铜可被FeCl3溶液腐蚀
【思考2】 使用后的腐蚀液中含有哪些物质?如何处理腐蚀液回收得到Cu和FeCl3?
提示 使用后的腐蚀液中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3,可经如下流程回收得到Cu和FeCl3:
应用体验
(2022·湖南岳阳市教科院高一检测)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。
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随堂演练 知识落实
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1.下列离子的检验方法合理的是
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含
有Fe2+
C.向某溶液中加入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到沉淀颜色逐渐变为
红褐色,说明原溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+

随堂演练
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随堂演练
A项中现象可以证明存在Fe3+,但无法确定Fe2+是否存在,错误;
B项中现象可以证明通入Cl2后存在Fe3+,但原溶液是只存在Fe2+,还是只存在Fe3+或Fe2+、Fe3+均含有,不能确定,错误;
D项中Fe(OH)2转化为红褐色的Fe(OH)3时会干扰其他白色沉淀的观察,所以当含Fe2+的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时,也出现同样的现象,错误。
2.(2022·北京清华附中高一期末)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B.盐酸除铁锈:Fe2O3+6H+ ===2Fe3++ 3H2O
C.将H2O2溶液滴加到酸性FeCl2溶液中:2Fe2++H2O2+2H+===2H2O
+2Fe3+
D.红热的Fe粉和水蒸气反应生成黑色固体:2Fe+3H2O(g) Fe2O3
+3H2

随堂演练
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随堂演练
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铁锈的主要成分为Fe2O3,B正确;
H2O2与Fe2+反应后可将Fe2+氧化为Fe3+,同时在酸性条件下可用H+配平电荷,反应前后原子守恒,电荷守恒,C正确;
铁粉在高温下与水蒸气反应生成的黑色固体是Fe3O4,不是Fe2O3,方程式不正确,D错误。
(1)写出下列物质的化学式:B______;D_____;F________。
(2)C为_______,电离方程式:___________________。
(3)写出由E转变成F的化学方程式:_______________________________。
3.(2023·南昌高一检测)已知有以下物质相互转化:
随堂演练
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FeCl2
KCl
Fe(OH)3
KOH
KOH===K++OH-
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(4)用KSCN鉴别G溶液的现象:___________;向G溶液中加入A,写出反应的离子方程式:___________________。
随堂演练
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溶液变红色
2Fe3++Fe===3Fe2+
白色沉淀E在空气中放置会
变为红褐色沉淀F,可知E
是Fe(OH)2,F是Fe(OH)3;
Fe(OH)3与盐酸反应生成G
为FeCl3,FeCl3溶液中加入A变为B溶液,B溶液中加入C溶液生成Fe(OH)2,则B是FeCl2,A与盐酸反应生成气体和FeCl2,所以A是Fe,气体是H2;
随堂演练
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FeCl2溶液中加入C溶液产生
的D溶液中加入硝酸酸化的
AgNO3溶液产生的白色沉淀
H是AgCl,将过滤所得溶液进行焰色试验,并透过蓝色钴玻璃观察,发现焰色呈紫色,说明溶液中含有K+,因此C为KOH,D为KCl。
G为FeCl3,其中所含金属阳离子Fe3+遇KSCN溶液时,溶液变为红色,向FeCl3溶液中加入Fe粉,发生氧化还原反应产生FeCl2,该反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+。
随堂演练
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课时对点练
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题组一 铁盐、亚铁盐的性质
1.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述错误的是
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

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对点训练
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对点训练
通常情况下,铁的化合价有0价、+2价、+3价,Fe2+处于中间价态,既能得电子,又能失电子,所以既有氧化性,又有还原性,一般认为Fe3+处于最高价态,因此具有氧化性,C项正确;
Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,生成红色可溶性物质,不是红色沉淀,D项错误。
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对点训练
2.已知2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是
A.加入KSCN溶液一定不变红色
B.溶液中一定含Fe2+
C.剩余固体中一定含Cu
D.溶液中一定含Cu2+

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对点训练
由于氧化性:Fe3+>Cu2+,Fe先与FeCl3发生反应:Fe+2FeCl3===
3FeCl2,后与CuCl2发生反应:Fe+CuCl2===FeCl2+Cu,充分反应后有固体存在,则FeCl3完全反应,该固体可能为Cu或Fe和Cu的混合物。根据上述分析,溶液中不含Fe3+,加入KSCN溶液一定不变红色,A正确;
FeCl3完全反应被还原成FeCl2,CuCl2与Fe反应生成FeCl2和Cu,溶液中一定含Fe2+,B正确;
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对点训练
根据上述分析,剩余固体中一定含Cu,C正确;
CuCl2可能部分与Fe反应,也可能全部与铁反应,故溶液中可能含Cu2+,也可能不含Cu2+,D错误。
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3.(2022·青岛高一期末)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++Cu===Fe2++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
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对点训练

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对点训练
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A中正确的离子反应为Fe+Cu2+===Fe2++Cu;
C中正确的离子反应为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;
D中Zn、Cu均能与AgNO3发生置换反应生成Ag,则不能比较Zn、Cu的活动性,D错误。
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
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对点训练
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D.0.1 mol·L-1 KI溶液中:Ca2+、Na+、ClO-、OH-

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对点训练
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A项,无色透明的溶液中不能存在显蓝色的Cu2+,错误;
B项,使酚酞变红色的溶液呈碱性,存在大量的OH-,能与Mg2+反应产生沉淀、与 反应生成碳酸根离子和水,不能大量共存,错误;
D项,KI具有强还原性, ClO-具有强氧化性,二者能发生氧化还原反应而不能大量共存,错误。
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对点训练
题组二 Fe3+ 、Fe2+的检验与除杂
5.下列物质反应后,加入KSCN溶液一定变红的是
A.过量的Fe与Cl2反应
B.Fe与稀硫酸反应
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2
D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸

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对点训练
铁与氯气反应生成氯化铁,过量的铁又与氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液中没有Fe3+,加入KSCN溶液后,溶液不变红,A错误;
铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,溶液中没有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不变红,B错误;
少量氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,溶液中有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液变红,C正确;
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对点训练
氧化铁与盐酸反应生成Fe3+,铁与盐酸反应生成Fe2+,若铁过量,铁又会与生成的铁离子反应生成Fe2+,溶液中不一定有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不一定变红,D错误。
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6.下列除杂试剂或方法不正确的是
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对点训练
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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受热都易分解,D错误。

题组三 Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系
7.(2023·济南检测)下列反应中有三价铁生成的是
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.①②④⑤⑥ D.全部
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对点训练

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O2、Cl2、H2O2均可把Fe或二价铁氧化为三价铁,Fe3O4中既含二价铁,又含三价铁,Cu2+只能把Fe氧化为Fe2+。
8.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++Cl2===2Cl-+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-
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对点训练
Cl2和水反应生成HCl和HClO,
离子方程式为H2O+Cl2 Cl-
+HClO+H+,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++Cl2===2Cl-+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;
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对点训练
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。
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9.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是
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综合强化
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选项 操作、现象 解释
A 向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝 Fe3+能与淀粉发生显色反应
B 把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点 铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3
C 向盐酸中加入少量铁粉,有气泡产生 说明Fe被氧化为Fe3+
D 新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色 说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3

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A项中Fe3+将I-氧化为I2,淀粉遇碘单质变蓝;
B项中红棕色斑点是Fe2O3;
C项中铁与盐酸反应生成Fe2+。
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综合强化
10.工业用FeCl3溶液刻蚀电路板的废液中主要含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Cl-,实验室从废液中回收某些物质的流程如下:
下列说法正确的是
A.还原过程中,溶液中
可能存在的阳离子只
有Fe2+、Fe3+
B.溶解过程中反应的离子方程式:2Fe+6H+=== 2Fe3++3H2↑
C.滤液1、滤液2合并后通入过量的Cl2,重新获得FeCl3溶液
D.滤渣的成分为Fe和Cu
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还原过程中铁与铁离子反
应生成亚铁离子,铁与铜
离子反应生成亚铁离子和
铜,溶液中不可能存在铁离子,A错误;
溶解过程中,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,B错误;
滤液1和滤液2的主要成分为氯化亚铁,两者合并后通入氯气,氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,可重新获得氯化铁溶液,C正确;
滤渣为铜,D错误。
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综合强化
11.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

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综合强化
根据三种离子物质的量的变化可知,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++Fe===3Fe2+,
设溶液中Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 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,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。
12.某研究小组用如图所示装置模拟工业上生产无水FeCl2的过程。
下列说法不正确的是
A.先打开分液漏斗的活塞,再
点燃C处酒精灯
B.本实验中浓盐酸不只体现挥
发性
C.利用该装置制备FeCl2的原理可表示为Fe+2HCl FeCl2+H2
D.装置D适合处理该实验的所有尾气
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综合强化
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实验时要先打开分液漏斗的
活塞,产生氯化氢,将装置
中的空气赶出,排除干扰,
再点燃C处酒精灯,A正确;
氢氧化钠溶液不吸收氢气,所以装置D不能处理该实验的所有尾气,D错误。
13.(2022·北京师大附中高一质检)印刷电路板(PCB)是用腐蚀液(FeCl3溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀而制得。一种制作PCB并将腐蚀后废液(金属离子主要含Fe3+、Cu2+、Fe2+)回收
再生的流程如右。
(1)腐蚀池中发生反应的离子方程
式是________________________。
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Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
腐蚀池中铜和FeCl3反应生成FeCl2、CuCl2,发生反应的离子方程式是Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+。
(2)上述各池中,没有发生化学变化的是______池。
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上述各池中,沉降池没有生成新物质,没有发生化学变化。
沉降
(3)置换池中发生反应的离子方程式有__________________、___________
_____________。
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置换池中加入过量Fe粉,Fe和FeCl3反应生成FeCl2,Fe和CuCl2反应生成FeCl2和Cu,发生反应的离子方程式有Fe+2Fe3+===3Fe2+、Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
Fe+2Fe3+===3Fe2+
Fe+Cu2+
===Fe2++Cu
(4)向再生池中通入Cl2可以使废液再生,离子方程式是________________
____________;工业上通常用双氧水代替Cl2,这样做的优点是_________
______________。
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2Fe2++Cl2===
避免有毒
2Fe3++2Cl-
气体污染环境
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综合强化
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向再生池中通入Cl2,Cl2把FeCl2氧化为FeCl3,离子方程式是2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;工业上通常用双氧水代替Cl2,氯气有毒,双氧水无毒,优点是避免有毒气体污染环境。
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综合强化
14.(2022·成都新都区高一月考)混合物的分离提纯在生产、生活中有着重要的意义。已知某工业废水中含有大量的FeSO4,还可能含有较多的Fe3+、OH-、Ba2+、Cu2+以及部分污泥,通过下列实验流程可从该废水中回收FeSO4·7H2O晶体及固体单质。已知氧化性:Fe3+>Cu2+。
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(1)不需任何实验就可以确定该工业废水中一定不存在___________(填离子符号)。
(2)步骤1采用了______操作。根据步骤2中得到固体混合物可以确定该工业废水中一定存在______(填离子符号)。
OH-、Ba2+
过滤
Cu2+
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(3)通过上述实验流程_______(填“能”或“不能”)确定该工业废水中是否存在Fe3+。Fe3+的存在对回收FeSO4·7H2O晶体的纯度_____(填“有”或“无”)影响,理由是_____________________________________。
(4)步骤3中加入的试剂X为_______,发生反应的离子方程式为________
_______________。
不能

Fe3+有氧化性,能被过量的Fe还原为Fe2+
稀硫酸
2H++Fe
===Fe2++H2↑
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工业废水中含有大量的 FeSO4,
Fe2+与OH-、 与Ba2+不能
大量共存,故该工业废水中一
定没有OH-、Ba2+;
将废水过滤可以除去废水中的污泥;
向溶液1中加入过量的Fe,过滤后得到固体混合物,可以证明溶液中含有Cu2+,固体混合物为Fe和Cu,溶液2为FeSO4溶液;
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综合强化
向固体混合物中加入试剂X,
得到 FeSO4 溶液和固体单质,
固体单质为Cu,则试剂X为
稀硫酸,既能溶解铁,又不
引入新的杂质离子;
FeSO4溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到FeSO4·
7H2O。
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综合强化
15.某同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设:
a.只含有FeSO4
b.含有FeSO4和Fe2(SO4)3
c.只含有Fe2(SO4)3
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将化肥固体粉末溶于水得到溶液(记为X),进行如下实验:
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序号 操作 现象
ⅰ 取2 mL溶液X,加入1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液 产生红褐色沉淀
ⅱ 取2 mL溶液X,加入1滴KSCN溶液 溶液显红色
(1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中含有NaOH______ g。
0.04
实验ⅰ中加入的1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001 L
×1 mol·L-1×40 g·mol-1=0.04 g。
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序号 操作 现象
ⅰ 取2 mL溶液X,加入1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液 产生红褐色沉淀
ⅱ 取2 mL溶液X,加入1滴KSCN溶液 溶液显红色
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后出现红褐色沉淀,预期产生该现象的依据是(用化学方程式表示)__________
____________________________、______________________________。
FeSO4+
2NaOH===Na2SO4+Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
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序号 操作 现象
ⅰ 取2 mL溶液X,加入1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液 产生红褐色沉淀
ⅱ 取2 mL溶液X,加入1滴KSCN溶液 溶液显红色
(3)实验ⅱ现象说明假设_____不成立。
a
实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe3+,则假设a不成立。
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为进一步验证假设,某小组同学进行了以下实验:
序号 操作 现象
ⅲ 取2 mL溶液X,加入1滴KSCN溶液 溶液显红色
ⅳ 取2 mL溶液X,滴入1滴酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液紫红色褪去
(4)实验ⅳ中,KMnO4 是该反应的_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
氧化剂
实验ⅳ中,KMnO4 将Fe2+氧化为Fe3+,从而说明KMnO4 是该反应的氧化剂。
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(5)通过以上实验,可得到的结论是________________________________
______________。
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该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3
(或假设b成立)
实验ⅲ表明溶液中含有Fe3+,实验ⅳ表明溶液中含有Fe2+,可得到的结论是假设b成立,即该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3。
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