(共79张PPT)
第1课时 亚铁盐和铁盐(基础课)
第3章 物质的性质与转化
第1节 铁的多样性
素养
目标 1.基于元素的价态和物质的所属类别,完整有序地预测含有铁元素的物质的化学性质。
2.掌握亚铁盐、铁盐的化学性质和典型实验现象,能书写主要的化学方程式和离子方程式。
初高
衔接 亚铁盐和铁盐
1.亚铁盐溶液呈浅绿色,铁盐溶液呈黄色。
2.盐的通性:(1)与活泼金属发生置换反应。
(2)与碱反应。如与NaOH溶液反应的离子方程式分别为 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓ 。
必备知识 自主预习
一、铁及铁元素的存在
1.含量:铁元素在地壳中的含量处于第四位,仅次于______、______和______。
氧元素
硅元素
铝元素
2.存在形态
(1)游离态:如陨铁。
(2)化合态:
FeS2
Fe2O3
Fe3O4
铁单质
铁单质
三氧化二铁
四氧化三铁
浅绿
黄
红
红褐
红棕
黑
Fe(OH)3
氧化性
氧化性
还原性
NaOH溶液
还原
铁
铜
还原
氧化
氯水
显红色
2.实验步骤、现象和结论
(1)Fe2+、Fe3+与碱的反应
实验内容 实验现象 结论
先生成____沉淀,迅速变成______,最后变成______沉淀 有关方程式:
____________________________,
_____________________________________________
白色
灰绿色
红褐色
实验内容 实验现象 结论
生成______沉淀 离子方程式:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
红褐色
(2)Fe3+的氧化性实验探究
实验内容 实验现象 结论
加入KSCN溶液,溶液呈__色,加入足量铁粉后,溶液褪色 Fe3+具有氧化性,Fe具有还原性,离子方程式:__________________
红
2Fe3++Fe===3Fe2+
实验内容 实验现象 结论
加入KSCN溶液,溶液呈__色,加入足量铜片后,溶液红色消失,变为蓝绿色 Fe3+具有氧化性,离子方程式:
________________________________
红
2Fe3++Cu
===2Fe2++
+Cu2
(3)Fe2+的氧化性和还原性实验探究
实验内容 实验现象 结论
加入KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水溶液呈__色 Fe2+具有还原性,离子方程式:
____________________________________________
红
实验内容 实验现象 结论
加入FeSO4溶液,酸性KMnO4溶液紫色褪去,溶液呈黄色
溶液由____色变为无色 Fe2+具有氧化性,离子方程式:___________________
浅绿
Fe2++Zn===Zn2++Fe
判一判 (正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Fe2+的价态为中间价态,要证明其有氧化性应加入还原剂,如铜。 ( )
(2)Fe3+和KSCN溶液反应生成红色沉淀。 ( )
(3)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取。 ( )
×
×
√
关键能力 情境探究
退休后的老张搬到了乡村,呼吸着新鲜的空气。两年前的他,爱上了腌制食品,一日三餐都离不开它。最近老张偶尔会出现头痛、头昏、呼吸困难和心跳加速等症状,医生根据表现出的症状和化验结果确定老张轻度缺氧,老张很纳闷,乡村空气那么好,怎么会缺氧呢?医生解释说腌制食品中含有亚硝酸盐,人若进食了较多含亚硝酸盐的腌制品,会导致人体缺氧,临床上有很多这种病人。
Fe2+、Fe3+之间的转化
铁元素是人体含量最高的微量元素,血红蛋白中含有Fe2+,正是这些Fe2+使血红蛋白具有载氧能力,如果Fe2+被氧化成Fe3+,血红蛋白就会失去载氧能力。维生素C具有还原性,可将Fe3+还原成Fe2+,所以很多补铁剂都建议与维生素C同时服用。
[问题1] 老张为什么会缺氧?
提示:亚硝酸盐具有较强的氧化性,能够将血红蛋白中的Fe2+氧化为Fe3+,使血红蛋白失去载氧能力,造成人体缺氧。
[问题2] 如果你是医生,针对老张的症状,需要进行化验,你会检验什么?该如何给老张开处方?
提示:检验血液中Fe3+的含量是否超标;维生素C具有还原性,能够将Fe3+还原为Fe2+,所以应让老张服用维生素C。
[问题3] 实验室中,为什么保存FeSO4溶液时常常加入少量的铁粉或铁钉?
提示:FeSO4溶液易被空气中的氧气氧化,加入少量的铁粉或铁钉,能与Fe3+发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,从而防止FeSO4被氧化。
1.Fe2+既具有氧化性又具有还原性
2.Fe3+具有较强氧化性,可被还原为Fe2+或Fe
3.含Fe2+、Fe3+的除杂问题
主要成分 杂质 除杂方法
FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2
FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤
1.将金属铁、铜投入FeCl3溶液中充分反应,下列对反应情况设想的评价正确的是( )
选项 反应情况设想 评价
A 当铁、铜均不剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+,一定无Fe3+ 正确,Fe3+和铁、铜均可反应
B 当铁、铜均剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+,无Fe3+ 正确,铁和铜都与Fe3+反应,故无Fe3+
选项 反应情况设想 评价
C 当铜剩余,铁不剩余时,溶液中一定只有Fe2+,无Cu2+ 正确,铜剩余,故无Cu2+
D 当铁剩余,铜不剩余时,溶液中一定有Fe2+、Cu2+ 不正确,不可能出现铁剩余而铜不剩余的情况,因为铁的还原性比铜的强,铁先与Fe3+反应
√
D [ 对各选项的分析如下:
A项,铁、铜均不剩余时,说明反应①②均发生,可能铁、铜恰好把Fe3+反应完,也可能铁、铜的量不足,Fe3+有剩余,错误;B项,铁、铜均剩余时,说明只发生反应①,且Fe3+反应完了,反应②没发生,故溶液中无Cu2+,错误;C项,当铜剩余,铁不剩余时,说明反应①发生,反应②可能发生也可能没发生,因此溶液中一定有Fe2+,可能有Cu2+,错误;D项,反应①先发生,把铁消耗完了,铜才参与反应,不可能存在铁剩余而铜不剩余的情况,正确。]
2.某化学兴趣小组为探究Fe2+、Fe3+的性质进行了一系列实验。请回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是________________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明氯水可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为___________________________。
防止FeCl2被氧化
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(3)乙组同学认为甲组同学的实验不够严谨,请你改进一下,并简述实验方案(可选用药品:0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、氯水、KSCN溶液、煤油):___________________________________________________________________________________________。
(4)丙组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为______________________________________。
取2 mL 0.1 mol·L-1FeCl2溶液,先加入几滴煤油,再于液
面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水
2Fe2++H2O2+2H+
===2Fe3++2H2O
(5)丁组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应。取1 mL反应后的溶液加入1 mL CCl4充分振荡、静置,观察到的现象是___________________________________________________。
(6)四个小组的同学通过实验探究,得出结论:Fe2+有________性;Fe3+、Cl2、I2的氧化性由大到小的顺序是__________________。
溶液分层,上层溶液呈浅绿色,下层
CCl4层呈紫红色
还原
Cl2>Fe3+>I2
[解析] (1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化。(2)Cl2具有氧化性,能将氯化亚铁氧化为氯化铁,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-。(3)因为煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以使溶液与空气隔绝,排除氧气对实验的影响,所以取2 mL 0.1 mol·L-1FeCl2溶液,先加入几滴煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水。(4)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成黄色,说明过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
(5)铁离子可以将碘离子氧化成单质碘,加入1 mL CCl4充分振荡、静置,溶液分层,上层溶液呈浅绿色,下层CCl4层呈紫红色。(6)四个小组的同学通过实验探究,得出结论:Fe2+有还原性;Fe3+、Cl2、I2的氧化性由大到小的顺序是Cl2>Fe3+>I2。
为了检验Fe3O4中铁元素的化合价,设计了以下实验:
Fe2+、Fe3+的检验
[问题1] 甲中溶液黄色加深,说明什么?
提示:甲中现象证明Fe3O4与稀硫酸反应后的溶液中存在Fe2+,因为Fe2+具有还原性,能被H2O2溶液氧化为Fe3+,使溶液黄色加深。
[问题2] 乙中溶液有红褐色沉淀产生,能证明溶液中一定无Fe2+吗?
提示:乙中现象不能证明反应后的溶液中有Fe2+,因为Fe(OH)3的颜色会覆盖Fe(OH)2的颜色。
[问题3] 丙中溶液变为红色,说明什么?
提示:丙中现象证明反应后的溶液中有Fe3+,因为Fe3+与KSCN溶液反应产生红色物质。
Fe2+、Fe3+的检验方法
1.观察溶液颜色的方法
2.加KSCN溶液和氯水的方法
3.加NaOH溶液的方法
4.加酸性KMnO4溶液的方法
5.插入铜片的方法
1.能验证某溶液中含有Fe2+,不含Fe3+的实验事实是( )
A.向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
B.向溶液中滴加KSCN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、KSCN溶液,溶液变红
D.向溶液中滴加少量NaOH溶液,产生红褐色沉淀
√
B [向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红说明含Fe3+,A错误;向溶液中滴加KSCN溶液,无明显变化,说明不含Fe3+,再滴加几滴氯水,溶液变红,说明Fe2+被氯单质氧化为Fe3+,B正确;氯水能把Fe2+氧化为Fe3+,向溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有Fe2+或Fe3+或二者都有,C错误;Fe3+和OH-反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,向溶液中滴加少量NaOH溶液,产生红褐色沉淀,证明含有Fe3+,D错误。]
2.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
√
方法技巧
若溶液中同时含有Fe3+、Fe2+,因为Fe3+对Fe2+的检验造成干扰,通常取少量溶液置于试管中,向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液(或溴水),溶液紫色(或橙黄色)褪去,说明含有Fe2+。另取少量溶液置于试管中加入KSCN溶液,显红色,说明溶液中含Fe3+。
学习效果 随堂评估
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
4
3
题号
1
5
C [FeCl2易被空气氧化为FeCl3,Fe3+遇KSCN溶液变为红色。]
2.探究Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性可选用的一组试剂是( )
A.铁粉、铜粉
B.氯水、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液
C.氯水、铜粉、KSCN溶液
D.铜粉和KI-淀粉试纸
2
3
题号
1
4
√
5
C [A项,铁粉、铜粉只与Fe3+反应,不能探究Fe2+的还原性;B项,不能探究Fe3+的氧化性;D项,不能探究Fe2+的还原性。]
3.下列试剂不能使Fe2+转化为Fe3+的是( )
①氯水 ②NaCl溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④H2O2溶液 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A.①②③ B.①③④
C.②④⑤ D.②⑤⑥
2
3
题号
4
1
√
5
D [要使Fe2+转化为Fe3+,必须加入氧化性物质,②NaCl溶液、⑤盐酸、⑥NaNO3溶液均没有氧化性。]
4.将铁粉放入盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则此时溶液中含有的大量阳离子是( )
A.Cu2+和Fe2+ B.Fe2+和Mg2+
C.Fe3+和Fe2+ D.H+和Cu2+
2
4
3
题号
1
5
√
B [混合溶液中加入铁粉发生如下反应:2H++Fe===Fe2++H2↑,铁和MgCl2溶液不能反应,2Fe3++Fe===3Fe2+,Cu2++Fe===Fe2++Cu,由于铁粉有剩余,故此时溶液中阳离子主要有Mg2+和Fe2+。]
5.写出除去下列杂质(括号内)所用的试剂或方法,并写出对应的离子方程式(无离子方程式的写化学方程式)。
(1)FeCl3溶液(FeCl2):试剂(或方法)____________,
离子方程式___________________________。
(2)FeCl2溶液(FeCl3):试剂(或方法)_________,
离子方程式_____________________。
2
4
3
题号
1
5
通入Cl2
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe粉
2Fe3++Fe===3Fe2+
(3)FeCl2溶液(CuCl2):试剂(或方法)_________,
离子方程式_______________________。
(4)Cu粉(Fe粉):试剂(或方法)______________________,
离子方程式_________________________。
2
4
3
题号
1
5
Fe粉
Cu2++Fe===Fe2++Cu
稀盐酸(或稀硫酸)
Fe+2H+===Fe2++H2↑
[解析] (1)向溶液中通入Cl2发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,除去FeCl2。(2)向溶液中加入适量Fe粉,发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,过滤得到纯净的FeCl2溶液。(3)向溶液中加入适量Fe粉,发生反应:Cu2++Fe===Fe2++Cu,过滤得到纯净的FeCl2溶液。(4)向固体中加入足量的稀盐酸(或稀硫酸),发生反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑,过滤得到纯净的铜。
2
4
3
题号
1
5
课时分层作业(十六) 亚铁盐和铁盐
题号
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(选择题只有一个选项符合题目要求)
1.如图所示,经某溶液浸泡、干燥后的纸张,用蘸取KSCN溶液的毛笔可写出红字,则该溶液可能是( )
A.FeSO4溶液 B.FeCl3溶液
C.KNO3溶液 D.NaOH溶液
√
B [用蘸取KSCN溶液的毛笔可写出红字,说明该纸张用铁盐溶液浸泡过,可能是FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液等。]
题号
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2.下列物质能通过化合反应直接制得的是( )
①FeCl2 ②FeCl3 ③HCl
A.只有①② B.只有②
C.只有①③ D.①②③
题号
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√
3.不能证明Fe3+的氧化性的事实是( )
A.硫酸铁溶液可溶解铁粉
B.常用氯化铁溶液溶解含铜的印刷电路板
C.含Fe3+的溶液遇到KSCN溶液时变成红色
D.向氯化铁溶液中通入H2S时出现浑浊
题号
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√
C [硫酸铁溶液可溶解铁粉,反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,该反应属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,表现氧化性,故A项不符合题意;氯化铁溶液溶解含铜的印刷电路板,反应的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,表现氧化性,故B项不符合题意;含Fe3+的溶液遇到KSCN溶液时变成红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3,故C项符合题意;往氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊,反应的化学方程式为2FeCl3+H2S===2FeCl2+S↓+2HCl,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,表现氧化性,故D项不符合题意。]
题号
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4.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+与未反应的Fe3+的物质的量之比是( )
A.2∶3 B.3∶2
C.1∶2 D.1∶1
题号
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√
A [Fe与Fe3+发生反应:2Fe3++Fe === 3Fe2+,假设生成Fe2+的浓度为
3a mol·L-1,则发生反应的Fe3+的浓度为2a mol·L-1,则已反应的Fe3+与未反应的Fe3+的物质的量之比为2∶3。]
5.向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,再向其中滴加氯水,溶液变为红色,则下列说法正确的是( )
A.原溶液中一定含有Fe3+,不含Fe2+
B.原溶液中的Fe2+被还原为Fe3+
C.原溶液中一定含有Fe2+,不含Fe3+
D.原溶液中同时含Fe2+和Fe3+
题号
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√
C [向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,可知不含Fe3+,再向其中滴加氯水,溶液变为红色,可知Fe2+被氧化生成Fe3+,则原溶液中一定含有Fe2+,不含Fe3+,故选C。]
题号
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6.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是( )
A.①④
B.②③
C.③④
D.①②⑤
题号
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√
C [①氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,得到浅绿色溶液,①正确;②Fe3+与SCN-结合成红色的Fe(SCN)3,②正确;③不发生反应,实验方案及现象均错;④检验的是Cl-,与Fe3+的性质无关;⑤Fe3+与OH-反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,⑤正确。]
题号
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7.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求而且完全正确的是( )
题号
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选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论
A 向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成黄色溶液 2Fe2++Cl2===
2Fe3++2Cl- Fe2+具有还原性
B 向氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2++Zn===Fe+Zn2+ Zn具有还原性
题号
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3
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选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论
C 向氯化铁溶液中加入铁粉 黄色溶液变成浅绿色 Fe3++Fe===
2Fe2+ 铁单质具有还原性
D 向氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成黄色溶液 2Fe3++Cu===
2Fe2++Cu2+ Fe3+具有氧化性
题号
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A [A项,向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水,氯化亚铁溶液为浅绿色,+2价的铁被氯水氧化生成+3价的铁,溶液变成黄色,所以正确;B项,锌具有还原性,氯化亚铁溶液中+2价的铁具有氧化性,能氧化锌,同时析出黑色固体铁,实验现象描述不完整,且实验的目的是探究铁及其化合物的氧化性和还原性,实验结论应为Fe2+具有氧化性,所以错误;C项,离子方程式左右两边电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以错误;D项,氯化铁溶液为黄色,反应后氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铜溶液为蓝绿色,所以错误。]
8.向某固体的水溶液中加Fe2+的溶液后,无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现红色。那么,由此得出的下列结论错误的是
( )
A.该固体中一定含有SCN-
B.Fe3+的氧化性比Br2的氧化性强
C.Fe2+被Br2氧化为Fe3+
D.Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物
题号
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√
B [向含Fe2+的溶液中滴加几滴溴水后,混合液出现红色是因为Br2能将Fe2+氧化成Fe3+,即Br2的氧化性比Fe3+的氧化性强,说明该固体中存在SCN-,且Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物。]
题号
1
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9.将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内,根据下述不同情况,填写金属元素符号或金属离子符号。
(1)充分反应后,如果Fe有剩余,则溶液中不可能有______________。
(2)充分反应后,如果溶液中还有大量Fe3+,则还含有____________,一定没有____________剩余。
(3)充分反应后,如果容器内有较多Cu2+和相当量的Cu,则容器内不可能有____________。
题号
1
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Fe3+、Cu2+
Cu2+、Fe2+
Fe、Cu
Fe3+、Fe
[解析] 根据Fe+2Fe3+===3Fe2+,Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,若Fe有剩余,则溶液中只有Fe2+,不可能有Fe3+、Cu2+。如果溶液中还有大量Fe3+,则还含有Cu2+和Fe2+,一定没有Fe和Cu剩余。如果容器内有较多Cu2+和相当量的Cu,Fe能置换出铜,Fe3+能氧化Cu,则容器内不可能有Fe3+和Fe。
题号
1
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(选择题有一个或两个选项符合题目要求)
10.某化学小组为验证Fe3+与Fe2+能够相互转化,进行如下实验。
题号
1
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15
实验操作 对应现象
①向FeCl3溶液中加入过量铁粉
②滴加KSCN溶液
③再滴加几滴氯水 ⅰ.溶液由黄色变为浅绿色
ⅱ.溶液无明显变化
ⅲ.溶液变红
下列分析不合理的是( )
A.解释现象ⅰ的反应:2Fe3++Fe===3Fe2+
B.实验②与③可以调换顺序
C.溶液变红涉及反应:Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+
D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
题号
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12
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14
15
√
B [向FeCl3溶液中加入过量铁粉,Fe与Fe3+反应生成Fe2+,溶液由黄色变为浅绿色,A正确;先加氯水,再加KSCN溶液,溶液变红,不能排除Fe3+的影响,故无法检验Fe2+,B错误;滴入氯水后,Fe2+被氧化为Fe3+,C正确;由离子方程式可知,氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+,D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
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11.铁的化合物常见的有①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O、⑦FeSO4,将上述物质分别溶于足量稀盐酸后进行实验,已知K3[Fe(CN)6]溶液遇亚铁盐会产生蓝色沉淀。下列说法不正确的是( )
A.滴加KSCN溶液不显红色,滴加新制氯水后显红色的是①④⑥⑦
B.加铜片能发生反应2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+的是②⑤⑥
C.滴加KSCN溶液显红色,滴加KMnO4溶液紫色褪去的是③
D.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,能产生蓝色沉淀的是①③④⑦
题号
1
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√
√
AB [题述含铁元素的化合物溶于足量稀盐酸后的溶液中含Fe2+不含Fe3+的为①FeO、④FeS、⑦FeSO4;含Fe3+不含Fe2+的为②Fe2O3、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O;既含Fe2+又含Fe3+的为③Fe3O4;A项说明溶液中含Fe2+不含Fe3+,符合题意的为①④⑦;B项说明溶液中含有Fe3+,符合题意的为②③⑤⑥;C项说明溶液中既含Fe2+又含Fe3+,符合题意的为③;D项说明溶液中含有Fe2+,符合题意的有①③④⑦。]
题号
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12.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉,完全反应后溶液中三种离子的物质的量浓度之比变化为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
题号
1
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√
C [在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+和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浓度之比变化为1∶2∶4,根据题意分析可知,铜离子量不变,设铜离子的物质的量为2 mol,加入铁粉反应后铁离子减少
2 mol,亚铁离子增加3 mol,所以根据离子方程式Fe+2Fe3+===3Fe2+可知,参加反应的铁的物质的量为1 mol,则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为1∶3。]
题号
1
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13.(素养题)某化学兴趣小组在学习铁及其化合物知识时,做了如下探究实验:
题号
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下列说法不正确的是( )
A.现象1是溶液呈淡红色,说明有少量的Fe2+被氧化
B.现象2是溶液变红色,说明Fe2+被氧化为Fe3+,同时H2O2被还原为氧气
C.现象3是溶液红色褪去,说明发生了反应:2Fe3++Fe===3Fe2+
D.由现象4可推测加入过量的H2O2溶液后SCN-可能被氧化生成了气体
题号
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√
B [向氯化亚铁溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈淡红色,说明该溶液含少量Fe3+,有少量的Fe2+被氧化,A正确;H2O2被还原,氧元素化合价降低,不可能生成O2,B错误;加入过量铁粉,发生反应2Fe3++Fe===3Fe2+,溶液的红色褪去,C正确;加入过量H2O2溶液,可能是过量的H2O2将SCN-氧化生成气体,溶液变为黄色,H2O2被还原为O2,则有少量气泡产生,D正确。]
题号
1
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14.现有FeCl2和FeCl3的混合溶液,利用此溶液进行下面的实验。请回答下列问题:
(1)探究Fe3+的氧化性:取适量溶液于试管中,滴加几滴淀粉KI溶液,反应现象为____________________,离子方程式为__________________________。
题号
1
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溶液变成蓝色
2Fe3++2I-===
I2+2Fe2+
(2)探究Fe2+的还原性:取适量溶液于试管中,滴加几滴酸性KMnO4溶液,反应现象为____________________________,
反应的离子方程式为________________________________________。
酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
(3)制取FeCl3溶液:取适量溶液于试管中,向该溶液中加入_______(填试剂名称),离子方程式为__________________________。
(4)制取FeCl2溶液:取适量溶液于试管中,向该溶液中加入_______(填试剂名称),离子方程式为__________________。
题号
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氯水
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
铁粉
2Fe3++Fe===3Fe2+
题号
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15.电子工业常用30%的氯化铁溶液腐蚀覆盖在绝缘板上的铜箔,制作印刷电路板。某工艺对腐蚀废液的处理采用了下列实验方案:
题号
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15
(1)加入的①物质的化学式是_____,写出主要反应的化学方程式: _______________________________________________。
(2)滤渣③的成分是__________,操作Ⅱ的名称是________,加过量④反应的离子方程式是______________________________。
题号
1
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15
Fe
2FeCl3+Fe===3FeCl2、CuCl2+Fe===FeCl2+Cu
Fe、Cu
过滤
Fe+2H+===Fe2++H2↑
(3)将②⑤合并通入⑥后溶液颜色变化为______________________,该反应的离子方程式为____________________________。
(4)该实验方案的目的是____________________________________。
浅绿色变为黄色
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
重新获得三氯化铁溶液,并回收金属铜课时分层作业(十六) 亚铁盐和铁盐
(选择题只有一个选项符合题目要求)
1.如图所示,经某溶液浸泡、干燥后的纸张,用蘸取KSCN溶液的毛笔可写出红字,则该溶液可能是( )
A.FeSO4溶液 B.FeCl3溶液
C.KNO3溶液 D.NaOH溶液
2.下列物质能通过化合反应直接制得的是( )
①FeCl2 ②FeCl3 ③HCl
A.只有①② B.只有②
C.只有①③ D.①②③
3.不能证明Fe3+的氧化性的事实是( )
A.硫酸铁溶液可溶解铁粉
B.常用氯化铁溶液溶解含铜的印刷电路板
C.含Fe3+的溶液遇到KSCN溶液时变成红色
D.向氯化铁溶液中通入H2S时出现浑浊
4.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+与未反应的Fe3+的物质的量之比是( )
A.2∶3 B.3∶2
C.1∶2 D.1∶1
5.向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,再向其中滴加氯水,溶液变为红色,则下列说法正确的是( )
A.原溶液中一定含有Fe3+,不含Fe2+
B.原溶液中的Fe2+被还原为Fe3+
C.原溶液中一定含有Fe2+,不含Fe3+
D.原溶液中同时含Fe2+和Fe3+
6.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是( )
A.①④ B.②③
C.③④ D.①②⑤
7.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求而且完全正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论
A 向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成黄色溶液 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe2+具有还原性
B 向氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2++Zn===Fe+Zn2+ Zn具有还原性
C 向氯化铁溶液中加入铁粉 黄色溶液变成浅绿色 Fe3++Fe===2Fe2+ 铁单质具有还原性
D 向氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成黄色溶液 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ Fe3+具有氧化性
8.向某固体的水溶液中加Fe2+的溶液后,无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现红色。那么,由此得出的下列结论错误的是( )
A.该固体中一定含有SCN-
B.Fe3+的氧化性比Br2的氧化性强
C.Fe2+被Br2氧化为Fe3+
D.Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物
9.将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内,根据下述不同情况,填写金属元素符号或金属离子符号。
(1)充分反应后,如果Fe有剩余,则溶液中不可能有________。
(2)充分反应后,如果溶液中还有大量Fe3+,则还含有________,一定没有________剩余。
(3)充分反应后,如果容器内有较多Cu2+和相当量的Cu,则容器内不可能有________。
(选择题有一个或两个选项符合题目要求)
10.某化学小组为验证Fe3+与Fe2+能够相互转化,进行如下实验。
实验操作 对应现象
①向FeCl3溶液中加入过量铁粉 ②滴加KSCN溶液 ③再滴加几滴氯水 ⅰ.溶液由黄色变为浅绿色 ⅱ.溶液无明显变化 ⅲ.溶液变红
下列分析不合理的是( )
A.解释现象ⅰ的反应:2Fe3++Fe===3Fe2+
B.实验②与③可以调换顺序
C.溶液变红涉及反应:Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+
D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
11.铁的化合物常见的有①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O、⑦FeSO4,将上述物质分别溶于足量稀盐酸后进行实验,已知K3[Fe(CN)6]溶液遇亚铁盐会产生蓝色沉淀。下列说法不正确的是( )
A.滴加KSCN溶液不显红色,滴加新制氯水后显红色的是①④⑥⑦
B.加铜片能发生反应2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+的是②⑤⑥
C.滴加KSCN溶液显红色,滴加KMnO4溶液紫色褪去的是③
D.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,能产生蓝色沉淀的是①③④⑦
12.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉,完全反应后溶液中三种离子的物质的量浓度之比变化为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
13.(素养题)某化学兴趣小组在学习铁及其化合物知识时,做了如下探究实验:
下列说法不正确的是( )
A.现象1是溶液呈淡红色,说明有少量的Fe2+被氧化
B.现象2是溶液变红色,说明Fe2+被氧化为Fe3+,同时H2O2被还原为氧气
C.现象3是溶液红色褪去,说明发生了反应:2Fe3++Fe===3Fe2+
D.由现象4可推测加入过量的H2O2溶液后SCN-可能被氧化生成了气体
14.现有FeCl2和FeCl3的混合溶液,利用此溶液进行下面的实验。请回答下列问题:
(1)探究Fe3+的氧化性:取适量溶液于试管中,滴加几滴淀粉KI溶液,反应现象为________________,离子方程式为_____________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)探究Fe2+的还原性:取适量溶液于试管中,滴加几滴酸性KMnO4溶液,反应现象为_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________,
反应的离子方程式为___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)制取FeCl3溶液:取适量溶液于试管中,向该溶液中加入_____________________________________________________________________(填试剂名称),离子方程式为___________________________________________。
(4)制取FeCl2溶液:取适量溶液于试管中,向该溶液中加入_____________________________________________________________________(填试剂名称),离子方程式为____________________________________________。
15.电子工业常用30%的氯化铁溶液腐蚀覆盖在绝缘板上的铜箔,制作印刷电路板。某工艺对腐蚀废液的处理采用了下列实验方案:
(1)加入的①物质的化学式是____________________________________________,
写出主要反应的化学方程式: ___________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)滤渣③的成分是__________,操作Ⅱ的名称是________,加过量④反应的离子方程式是____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)将②⑤合并通入⑥后溶液颜色变化为_________________________________,该反应的离子方程式为_________________________________________________。
(4)该实验方案的目的是________________________________________________
_____________________________________________________________________。课时分层作业(十六)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
B D C A C C A B B A B C B
9.(1)Fe3+、Cu2+ (2)Cu2+、Fe2+ Fe、Cu (3)Fe3+、Fe
14.(1)溶液变成蓝色 2Fe3++2I-===I2+2Fe2+
(2)酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 +8H+===5Fe3++Mn2++4H2O (3)氯水 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (4)铁粉 2Fe3++Fe===3Fe2+
15.(1)Fe 2FeCl3+Fe===3FeCl2、CuCl2+Fe===FeCl2+Cu (2)Fe、Cu 过滤 Fe+2H+===Fe2++H2↑
(3)浅绿色变为黄色 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(4)重新获得三氯化铁溶液,并回收金属铜
1.B [用蘸取KSCN溶液的毛笔可写出红字,说明该纸张用铁盐溶液浸泡过,可能是FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液等。]
2.D [Fe+2FeCl3===3FeCl2、2Fe+3Cl22FeCl3、H2+Cl22HCl。]
3.C [硫酸铁溶液可溶解铁粉,反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,该反应属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,表现氧化性,故A项不符合题意;氯化铁溶液溶解含铜的印刷电路板,反应的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,表现氧化性,故B项不符合题意;含Fe3+的溶液遇到KSCN溶液时变成红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3,故C项符合题意;往氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊,反应的化学方程式为2FeCl3+H2S===2FeCl2+S↓+2HCl,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,表现氧化性,故D项不符合题意。]
4.A [Fe与Fe3+发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,假设生成Fe2+的浓度为3a molL-1,则发生反应的Fe3+的浓度为2a molL-1,则已反应的Fe3+与未反应的Fe3+的物质的量之比为2∶3。]
5.C [向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,可知不含Fe3+,再向其中滴加氯水,溶液变为红色,可知Fe2+被氧化生成Fe3+,则原溶液中一定含有Fe2+,不含Fe3+,故选C。]
6.C [①氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,得到浅绿色溶液,①正确;②Fe3+与SCN-结合成红色的Fe(SCN)3,②正确;③不发生反应,实验方案及现象均错;④检验的是Cl-,与Fe3+的性质无关;⑤Fe3+与OH-反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,⑤正确。]
7.A [A项,向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水,氯化亚铁溶液为浅绿色,+2价的铁被氯水氧化生成+3价的铁,溶液变成黄色,所以正确;B项,锌具有还原性,氯化亚铁溶液中+2价的铁具有氧化性,能氧化锌,同时析出黑色固体铁,实验现象描述不完整,且实验的目的是探究铁及其化合物的氧化性和还原性,实验结论应为Fe2+具有氧化性,所以错误;C项,离子方程式左右两边电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以错误;D项,氯化铁溶液为黄色,反应后氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铜溶液为蓝绿色,所以错误。]
8.B [向含Fe2+的溶液中滴加几滴溴水后,混合液出现红色是因为Br2能将Fe2+氧化成Fe3+,即Br2的氧化性比Fe3+的氧化性强,说明该固体中存在SCN-,且Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物。]
9.根据Fe+2Fe3+===3Fe2+,Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,若Fe有剩余,则溶液中只有Fe2+,不可能有Fe3+、Cu2+。如果溶液中还有大量Fe3+,则还含有Cu2+和Fe2+,一定没有Fe和Cu剩余。如果容器内有较多Cu2+和相当量的Cu,Fe能置换出铜,Fe3+能氧化Cu,则容器内不可能有Fe3+和Fe。
10.B [向FeCl3溶液中加入过量铁粉,Fe与Fe3+反应生成Fe2+,溶液由黄色变为浅绿色,A正确;先加氯水,再加KSCN溶液,溶液变红,不能排除Fe3+的影响,故无法检验Fe2+,B错误;滴入氯水后,Fe2+被氧化为Fe3+,C正确;由离子方程式可知,氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+,D正确。]
11.AB [题述含铁元素的化合物溶于足量稀盐酸后的溶液中含Fe2+不含Fe3+的为①FeO、④FeS、⑦FeSO4;含Fe3+不含Fe2+的为②Fe2O3、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)212H2O;既含Fe2+又含Fe3+的为③Fe3O4;A项说明溶液中含Fe2+不含Fe3+,符合题意的为①④⑦;B项说明溶液中含有Fe3+,符合题意的为②③⑤⑥;C项说明溶液中既含Fe2+又含Fe3+,符合题意的为③;D项说明溶液中含有Fe2+,符合题意的有①③④⑦。]
12.C 13.B