实验活动2 铁及其化合物的性质
【实验目的】
1.认识铁及其化合物的重要化学性质。
2.学会铁离子的检验方法。
3.认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。
【实验仪器】
试管、胶头滴管、药匙、镊子。
【实验药品】
CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。
【实验步骤】
1.铁单质的还原性
在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿，取出铁丝，观察到的现象是铁丝表面 。化学方程式：CuSO4＋FeFeSO4＋Cu。
2.铁盐的氧化性
（1）取3 mL FeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察到的现象是铜片 ，溶液 ，化学方程式：Cu＋2FeCl32FeCl2＋CuCl2。
（2）在一支盛有3 mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，观察到的现象是溶液 ，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液 ，离子方程式：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2。
3.亚铁盐的氧化性和还原性
（1）取3 mL FeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察到的现象是溶液 ，化学方程式：FeCl2＋ZnZnCl2＋Fe。
（2）在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液紫色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液 ，化学方程式：10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO45Fe2（SO4）3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、Fe2（SO4）3＋6KSCN2Fe（SCN）3＋3K2SO4。
4.铁离子的检验
（1）在一支试管中加入2 mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液 。
（2）在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，溶液 ，再滴加几滴KSCN溶液，溶液 。化学方程式：2FeCl3＋Fe3FeCl2。
1.若向FeCl3稀溶液中加入过量锌粉，溶液中存在的阳离子是哪种金属离子？原因是什么？
2.由以上实验思考检验Fe2（SO4）3溶液中是否有杂质FeSO4的方法？
3.以铁屑为原料，如何制备硫酸亚铁晶体？
1.下列有关反应现象及实验结论的说法正确的是（ ）
A.在氯水中加入过量铁粉，充分反应后滴加KSCN溶液，溶液变红
B.向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色，则原溶液中一定含有Fe2＋
C.在溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
D.在久置的FeSO4 溶液中加入酸性KMnO4 溶液，紫色褪去，说明FeSO4 未完全变质
2.根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是（ ）
选项 实验操作和现象 结论
A 向沸水中滴加少量FeCl3饱和溶液，得到红褐色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通路” 所得红褐色液体是胶体
B 向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色 氧化性： Fe3＋＞I2
C 向FeCl3溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，再加入少量铁粉，溶液红色褪去 还原性： Fe＞Fe2＋
D 向FeSO4溶液中通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液变红 Fe2＋被完全氧化为Fe3＋
3.铁的化合物应用广泛，如氯化铁可用于五金蚀刻、污水处理及作催化剂、凝聚剂等，Na2FeO4可用作净水剂等。
（1）氯化铁溶液用于五金蚀刻时的反应产物是氯化亚铁，再通入氯气，又可将其转化为氯化铁，则通入氯气后反应的离子方程式为 。
（2）氯化铁常用于净水，是因为铁离子转化为Fe（OH）3胶体，使水中悬浮物聚沉，Fe（OH）3胶体分散质粒子直径的范围是 。实验室利用氯化铁饱和溶液制备Fe（OH）3胶体的离子方程式为 。
（3）氯化铁还可以充当双氧水分解的催化剂，2个H2O2分子发生分解时反应中转移的电子数是 。
（4）Na2FeO4是一种新型的净水消毒剂，可以通过下列反应制得：Fe（NO3）3＋NaOH＋Cl2 Na2FeO4＋NaNO3＋NaCl＋H2O（未配平），上述反应中氧化产物为 。
4.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＋）回收再生的流程如下。
（1）腐蚀池中发生反应的离子方程式是
。
（2）上述各池中，没有发生化学变化的是 池。
（3）置换池中发生反应的离子方程式有 、 。
（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 。
实验活动2 铁及其化合物的性质
实验步骤
1.有红色固体析出 2.（1）被腐蚀 由棕黄色变为蓝绿色
（2）由淡黄色变成棕色 变蓝 3.（1）变为无色 （2）变红色
4.（1）变红色 （2）变浅绿色 无明显变化
问题与讨论
1.提示：Zn2＋，锌的活动性比铁强，所以过量锌粉可以把Fe3＋还原为铁单质。
2.提示：在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中滴加Fe2（SO4）3溶液，若酸性KMnO4溶液紫色褪去，则说明含有FeSO4杂质，反之则无。
3.提示：将铁屑放入烧杯中，加入适量饱和碳酸钠溶液，微热，除去铁屑表面的油污；把铁屑用水洗净，将过量铁屑加入盛有稀硫酸的烧杯中充分反应（水浴加热50～80 ℃），得到硫酸亚铁溶液（底部有多余铁屑）；将所得混合物趁热过滤，除去多余铁屑，滤液冷却结晶，再过滤即可得到硫酸亚铁晶体。
针对训练
1.D A项，铁粉过量，最终生成物为FeCl2，不能使KSCN溶液变红，错误；B项，若原溶液中只存在Fe3＋，也能产生相同的现象，错误；C项，Fe2＋ 遇KSCN溶液没有明显现象，不能说明是否含Fe2＋，错误。
2.D FeCl2溶液遇KSCN溶液不变色，氯水能将FeCl2溶液氧化为FeCl3溶液，FeCl3溶液遇KSCN溶液变红色，但不能说明Fe2＋被完全氧化为Fe3＋，D错误。
3.（1）2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－
（2）1～100 nm Fe3＋＋3H2OFe（OH）3（胶体）＋3H＋
（3）2 （4）Na2FeO4
解析：（3）氯化铁还可以充当双氧水分解的催化剂：2H2O22H2O＋O2↑，氧元素化合价从－1价升高到0价，则2个H2O2分子发生分解时反应中转移的电子数是2。（4）铁元素化合价从＋3价升高到＋6价，失去电子被氧化，则上述反应中氧化产物为Na2FeO4。
4.（1）Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋ （2）沉降
（3）Fe＋2Fe3＋3Fe2＋ Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu
（4）2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－ 避免有毒气体污染环境
解析：（1）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）各池中，沉降池没有生成新物质，没有发生化学变化。（3）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。（4）向再生池中通入Cl2，Cl2把FeCl2氧化为FeCl3，离子方程式是2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋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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实验活动2 铁及其化合物的性质
【实验目的】
1. 认识铁及其化合物的重要化学性质。
2. 学会铁离子的检验方法。
3. 认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相
互转化。
【实验仪器】
试管、胶头滴管、药匙、镊子。
【实验药品】
CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶
液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、
铁丝。
【实验步骤】
1. 铁单质的还原性
在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液
中。过一会儿，取出铁丝，观察到的现象是铁丝表面
。化学方程式：CuSO4＋Fe FeSO4＋Cu。
有红色固体
析出
2. 铁盐的氧化性
（1）取3 mL FeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，
过一会儿，观察到的现象是铜片 ，溶液
，化学方程式：Cu＋2FeCl3 2FeCl2＋
CuCl2。
（2）在一支盛有3 mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3
滴KI溶液，观察到的现象是溶液 ，然
后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液 ，离子方程式：
2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2。
被腐蚀
由棕黄
色变为蓝绿色
由淡黄色变成棕色
变蓝
3. 亚铁盐的氧化性和还原性
（1）取3 mL FeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过
一会儿，观察到的现象是溶液 ，化学方程式：
FeCl2＋Zn ZnCl2＋Fe。
变为无色
（2）在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中加入
少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液紫色褪去
时，再滴加2滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液
，化学方程式：10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4 5Fe2
（SO4）3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、Fe2（SO4）3＋6KSCN
2Fe（SCN）3＋3K2SO4。
变红
色
4. 铁离子的检验
（1）在一支试管中加入2 mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然
后滴加几滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液 。
（2）在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻
轻振荡片刻，溶液 ，再滴加几滴KSCN溶液，
溶液 。化学方程式：2FeCl3＋Fe
3FeCl2。
变红色
变浅绿色
无明显变化
1. 若向FeCl3稀溶液中加入过量锌粉，溶液中存在的阳离子是哪种金
属离子？原因是什么？
提示：Zn2＋，锌的活动性比铁强，所以过量锌粉可以把Fe3＋还原
为铁单质。
2. 由以上实验思考检验Fe2（SO4）3溶液中是否有杂质FeSO4的方法？
提示：在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中滴
加Fe2（SO4）3溶液，若酸性KMnO4溶液紫色褪去，则说明含有
FeSO4杂质，反之则无。
3. 以铁屑为原料，如何制备硫酸亚铁晶体？
提示：将铁屑放入烧杯中，加入适量饱和碳酸钠溶液，微热，除去
铁屑表面的油污；把铁屑用水洗净，将过量铁屑加入盛有稀硫酸的
烧杯中充分反应（水浴加热50～80 ℃），得到硫酸亚铁溶液（底
部有多余铁屑）；将所得混合物趁热过滤，除去多余铁屑，滤液冷
却结晶，再过滤即可得到硫酸亚铁晶体。
1. 下列有关反应现象及实验结论的说法正确的是（ ）
A. 在氯水中加入过量铁粉，充分反应后滴加KSCN溶液，溶液变红
B. 向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色，则原溶液中一定含有Fe2＋
C. 在溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
D. 在久置的FeSO4 溶液中加入酸性KMnO4 溶液，紫色褪去，说明
FeSO4 未完全变质
解析： A项，铁粉过量，最终生成物为FeCl2，不能使KSCN溶
液变红，错误；B项，若原溶液中只存在Fe3＋，也能产生相同的现
象，错误；C项，Fe2＋ 遇KSCN溶液没有明显现象，不能说明是否
含Fe2＋，错误。
2. 根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是（ ）
选项 实验操作和现象 结论
A 向沸水中滴加少量FeCl3饱和溶液，得到红褐
色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通
路” 所得红褐色液
体是胶体
B 向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶
液，溶液显蓝色 氧化性：
Fe3＋＞I2
C 向FeCl3溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液显
红色，再加入少量铁粉，溶液红色褪去 还原性：
Fe＞Fe2＋
D 向FeSO4溶液中通入氯气，再滴加KSCN溶
液，溶液变红 Fe2＋被完全氧
化为Fe3＋
解析： FeCl2溶液遇KSCN溶液不变色，氯水能将FeCl2溶液氧化
为FeCl3溶液，FeCl3溶液遇KSCN溶液变红色，但不能说明Fe2＋被
完全氧化为Fe3＋，D错误。
3. 铁的化合物应用广泛，如氯化铁可用于五金蚀刻、污水处理及作催
化剂、凝聚剂等，Na2FeO4可用作净水剂等。
2Fe2＋＋Cl2 2Fe3＋＋2Cl－
（2）氯化铁常用于净水，是因为铁离子转化为 Fe（OH）3胶体，
使水中悬浮物聚沉，Fe（OH）3胶体分散质粒子直径的范围
是 。实验室利用氯化铁饱和溶液制备Fe
（OH）3胶体的离子方程式为
。
1～100 nm
Fe3＋＋3H2O Fe（OH）3
（胶体）＋3H＋
解析：氯化铁还可以充当双氧水分解的催化剂：2H2O2 2H2O＋O2↑，氧元素化合价从－1价升高到0价，则2个H2O2分子发生分解时反应中转移的电子数是2。
（3）氯化铁还可以充当双氧水分解的催化剂，2个H2O2分子发生
分解时反应中转移的电子数是 。
2
（4）Na2FeO4是一种新型的净水消毒剂，可以通过下列反应制
得：Fe（NO3）3＋NaOH＋Cl2 Na2FeO4＋NaNO3＋NaCl
＋H2O（未配平），上述反应中氧化产物为 。
解析：铁元素化合价从＋3价升高到＋6价，失去电子被氧化，则上述反应中氧化产物为Na2FeO4。
Na2FeO4
4. 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＋）回收再生的流程如下。
解析： 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。
解析： 各池中，沉降池没有生成新物质，没有发生化学
变化。
Cu＋2Fe3＋ Cu2＋＋
2Fe2＋
沉降
解析： 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 。
解析： 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。
2Fe2＋
＋Cl2 2Fe3＋＋2Cl－
避免有毒气体污染环境
感谢欣赏
THE END
