1、第二课时铁盐和亚铁盐1能从物质类别和铁元素化合价的视角认识铁盐和亚铁盐的性质，厘清铁元素不同价态之间的转化关系，增强证据推理与模型认知的能力。2会设计实验检验Fe3，探究Fe3、Fe2的氧化性和还原性，增强科学探究与创新意识。实验探究Fe3、Fe2的检验离子Fe3Fe2实验操作实验现象溶液变成红色开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成红色离子方程式Fe33SCN=Fe(SCN)32Fe2Cl2=2Fe32Cl，Fe33SCN=Fe(SCN)3结论Fe3遇SCN显红色，可利用此现象检验Fe3的存在Fe2和SCN混合无明显现象，加入新制氯水后，Fe2被氧化成Fe3；可用先加KSCN溶液再加新制氯水
2、的方法检验Fe2的存在问题探讨1如何通过实验证明铁锈中含有Fe3？提示：向试管中加入少量铁锈，加入稀盐酸使其溶解，再滴入几滴KSCN溶液，若溶液变成红色，则说明铁锈中含有Fe3。2向某溶液中滴加氯水后再滴入几滴KSCN溶液，溶液变成红色，能否说明溶液中含有Fe2？提示：不能；若溶液中含有Fe3而不含Fe2，也会发生相同的现象。3用NaOH溶液能否检验某溶液中只存在Fe2？提示：能；若溶液中只含有Fe2，滴加NaOH溶液后先生成白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。1Fe3、Fe2的检验Fe2Fe3(1)观察法浅绿色棕黄色(2)加碱法(NaOH)现象：白色絮状沉淀灰绿色红褐色沉淀反应：F
3、e22OH=Fe(OH)2(白色)；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(红褐色)现象：红褐色沉淀反应：Fe33OH= Fe(OH)3(红褐色)(3)显色法(SCN)现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl；Fe33SCN= Fe(SCN)3(红色)现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色反应：Fe33SCN=Fe(SCN)3(红色)2检验Fe2的注意事项(1)只含Fe2的溶液：检验Fe2加入试剂的顺序待测液不变色红色(含Fe2、不含Fe3)。加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2被氧化。如H2O2、NO(H)等。氧化剂不能选用酸
4、性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明不含Fe2。(2)同时含有Fe2和Fe3的溶液Fe2对检验Fe3无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3；Fe3对检验Fe2有干扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe2，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪色说明含有Fe2。(3)检验铁的氧化物中是否有2价铁时，正确的思路为少量固体溶液紫色褪去。步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。步骤a中，不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2氧化为Fe3。1为了检验某FeCl
5、2溶液是否变质，可向溶液中加入()ANaOH溶液B铁片CKSCN溶液D石蕊溶液解析：选CFeCl2变质会被氧化为FeCl3，Fe3遇KSCN溶液变红色，故可用KSCN溶液检验溶液是否变红色，来判断是否变质。2将铁的化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色，该铁的化合物可能是()AFe2O3BFeCl3CFe2(SO4)3DFeO解析：选D由题意可知溶于盐酸后溶液中只有Fe2没有Fe3，只有FeO溶解在盐酸中能得到Fe2：FeO2H=Fe2H2O。3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，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后加
6、入KSCN溶液，溶液变为红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液生成白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe3，不含有Mg2解析：选C向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色，证明存在Fe3，不能证明没有Fe2，故A项错误；若原溶液中不含Fe2，含有Fe3，通入Cl2，加入KSCN溶液，溶液也变为红色，故B项错误；加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3，故C项正确；若存在Mg2，生成的氢氧化镁为白色沉淀，氢氧化铁沉淀的红褐色可掩盖氢氧化镁沉淀的白色，故D项错误。一、Fe2、F
7、e3的化学性质1分别取少量FeCl3溶液于两支试管中，进行下列操作，观察并记录实验现象。(1)现象：溶液由棕黄色变为浅绿色，加入KSCN溶液时，溶液不变色。反应的离子方程式：Fe2Fe3=3Fe2。(2)现象：加入氯水后，溶液由浅绿色变成红色。反应的离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl、Fe33SCN=Fe(SCN)3。2利用覆铜板制作图案实验原理利用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。观察实验现象，并展示制作的图案实验现象用油性笔画
8、出的图案处不被腐蚀，洗净后板上留下设计的图案反应方程式2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2(离子方程式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2)实验结论铜可被FeCl3溶液腐蚀问题探讨1实验室配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？提示：目的是防止Fe2被氧化成Fe3。加入的铁屑可将溶液中Fe3转化成Fe2，离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。2如何除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2?提示：通入适量Cl2或加入适量氯水，将溶液中的FeCl2氧化成FeCl3，离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。3如何除去FeCl2溶液中混有的少量Cu2？提示：加入过量铁粉后过滤，除去剩余的Fe和生成
9、的铜，离子方程式为FeCu2=CuFe2。二、Fe、Fe2、Fe3的相互转化问题探讨1FeCl3溶液为什么能腐蚀铜而用于制作印刷电路板？提示：FeCl3能与铜发生反应生成可溶性的CuCl2，化学方程式为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。2怎样由Fe制取FeCl2和FeCl3?提示：，故用Fe与稀盐酸反应制取FeCl2，用Fe与Cl2反应制取FeCl3。3如何将FeCl3转化成FeCl2?提示：加入Fe粉可以将FeCl3转化成FeCl2，化学方程式为2FeCl3Fe=3FeCl2。从氧化还原反应视角分析“铁三角”之间的转化Fe只具有还原性，可以被氧化成Fe2和Fe3，还原Fe2和Fe3又
10、可得到Fe。Fe2中铁元素呈中间价态，故Fe2既具有氧化性又具有还原性，主要表现为还原性。Fe2遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3；遇到还原剂时，被还原为Fe。Fe3中铁元素呈较高价态，故Fe3具有较强的氧化性，可被还原剂还原为Fe2或Fe。它们之间的相互转化关系如图(常称为“铁三角”)所示。(1)Fe(还原性)Fe2(2)Fe(还原性)Fe3(3)Fe2(弱氧化性)Fe(4)Fe2(还原性)Fe3(5)Fe3(氧化性)Fe2(6)Fe3(氧化性)Fe名师点拨除杂问题(括号内物质为杂质)FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或通入足量Cl2。FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过
11、滤。FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。除去废水中Fe2，先将废水中的Fe2氧化为Fe3(如通入Cl2或加入H2O2)，再调节溶液的pH，使Fe3转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀过滤除去。1人体血红蛋白中含有Fe2，如果误食亚硝酸盐，人会中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2转变成Fe3，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有()A酸性B碱性C氧化性D还原性解析：选D亚硝酸盐能将Fe2转变成Fe3，在此过程中Fe元素的化合价升高，发生了氧化还原反应，其中Fe2被氧化，说明亚硝酸盐具有氧化性，维生素C可以缓解亚硝酸盐的中毒，说明维
12、生素C具有还原性，故选D。2某化学小组为验证Fe3与Fe2能够相互转化，进行如下实验。实验操作对应现象向FeCl3溶液中加入过量铁粉滴加KSCN溶液再滴加几滴氯水.溶液由棕黄色变为浅绿色.溶液无明显变化.溶液变红下列分析不合理的是()A解释现象的反应：2Fe3Fe=3Fe2B实验与可以调换顺序C溶液变红涉及反应：Cl22Fe2=2Cl2Fe3D氧化性：Cl2Fe3Fe2解析：选B向FeCl3溶液中加入过量铁粉，铁与Fe3反应生成Fe2，溶液由棕黄色变为浅绿色，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；
13、由反应方程式可知，氧化性：Cl2Fe3Fe2，D正确。3某工程师为了从腐蚀Cu的废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用如下图所示方案：(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。_，_，_，_，_。(2)请写出相关反应的化学方程式：_。解析：从腐蚀Cu的废液中回收Cu的流程如下图所示：答案：(1)FeFeCl2Fe和CuHClCl2(2)CuCl2Fe=FeCl2Cu、2FeCl3Fe=3FeCl2、Fe2HCl=FeCl2H2、2FeCl2Cl2=2FeCl3铁是人体必需的微量元素之一，铁元素在人体中具有造血功能，参与血红蛋白、细胞色素及各种酶的合成。铁能形成血红素，而血红
14、素在人体中主要起供氧的作用，它能够携带氧气，供应给人体的各个细胞和器官，让人的身体的各个部位都能正常运转。缺铁可能导致缺铁性贫血，影响血红蛋白的携氧量。人体缺氧容易疲乏、困顿、出虚汗、体力不支，甚至会产生一些更为严重的疾病。人体缺铁时，常会服用补铁剂来补充铁元素，补铁剂与维生素C同时服用，补铁效果更好。查阅资料可知，Fe2能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。问题探讨1补铁剂中铁元素的化合价是多少？为什么补铁剂与维生素C一起服用效果更好？提示：补铁剂中铁元素的化合价是2价，具有还原性，因维生素C的还原性比Fe2的强，因此补铁剂与维生素C一起服用，可以防止补铁剂中的Fe2被氧化。
15、2如何检验补铁剂中的铁元素的存在形式？描述实验操作和现象。提示：取密封的补铁剂(若为固体先用煮沸的蒸馏水溶解)于试管中，向其中先加入KSCN溶液，无明显现象，再向溶液中加入氯水，溶液变为红色。3按照如下方法，对补铁剂进行实验，出现什么现象说明补铁剂已经部分变质？提示：甲：高锰酸钾溶液的紫红色褪去；乙：溶液变为红色。4(1)某同学向含有Fe2的溶液中加入KSCN溶液后，又加入了过量氯水，溶液变为红色，放置一段时间后，发现溶液红色褪去，现对褪色原因进行探究。请你根据有色物质中所含元素的化合价(SCN中C元素为4价)分析褪色的可能原因，提出假设2。提出假设：假设1：溶液中的3价铁元素被氧化为更高价态
16、；假设2：_。(2)设计另一种实验方案，验证溶液褪色的原因。提示：(1)实验中加入过量氯水，溶液变为红色，放置一段时间后，溶液红色褪去，说明Fe(SCN)3转化成了其他物质，而Fe(SCN)3的生成与Fe3、SCN有关，根据假设1，溶液中的3价铁元素被Cl2氧化为更高价态；分析SCN中各元素的化合价可知，C为4价，S为2价，N为3价，所以SCN也具有还原性，也可能是SCN被过量的氯水氧化导致溶液红色褪去，故假设2为SCN被过量的氯水氧化。(2)若是SCN被氧化，则向褪色后的溶液中补充SCN，溶液会变红。实验方案：向褪色后的溶液中滴入KSCN溶液，观察溶液是否变为红色。若溶液变为红色，说明假设2
17、成立；若溶液不变红，说明假设1成立。补铁剂使用的注意事项(1)补铁剂的有效成分是亚铁盐(如FeSO4)，Fe2易被氧化为Fe3而失去补铁作用，因此需密封、隔绝O2存放。服用补铁剂时搭配维生素C可以增强补铁效果，这是因为维生素C可将Fe3还原为Fe2。(2)服用补铁剂时不能和茶水同饮，因为茶水中含大量的鞣酸，鞣酸与Fe2反应生成鞣酸亚铁，它的性质不稳定，很快被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色。1某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量的测定实验流程如下： 下列说法不正确的是()A步骤研磨时需要在研钵中进行B步骤加入氨水的作用是将Fe2完全沉淀C步骤多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重D每片补血剂中铁元素
18、的质量为0.07w g解析：选B步骤是将补血剂磨成细粉，便于溶解，研磨时需要在研钵中进行，A正确；步骤中加入过氧化氢是将Fe2氧化为Fe3，然后用过量氨水将Fe3完全沉淀为红褐色氢氧化铁，B错误；步骤是将氢氧化铁沉淀转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量，所以操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重，C正确；w g氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为0.07w g，D正确。2铁是人体必需的微量元素之一，补铁剂中的Fe2在空气中很容易被氧化成Fe3，影响铁元素在人体中的吸收利用。某实验小组进行如图所示的对照实验，验证补铁剂和维生素C
19、一起服用的科学性。实验操作第一步：在A、B两支试管中加入对比试剂；第二步：振荡；第三步：滴加KSCN溶液。实验现象(1)A试管中溶液变_色，B试管中无明显现象。实验结论(2)维生素C具有_(填“氧化性”或“还原性”)，能防止Fe2被氧化为Fe3，所以补铁剂和维生素C一起服用具有科学依据。生活应用(3)某品牌泡腾片的主要成分为维生素C和NaHCO3，放入水中立即产生大量气泡(CO2)使口感更好，说明维生素C具有_(填“酸性”或“碱性”)。(4)为防止烹调时蔬菜中维生素C的损失，烹调蔬菜应注意_(写一条即可)。解析：(1)Fe3与SCN结合而使溶液呈红色。(2)向FeCl3溶液中加入足量维生素C后
20、，再加入KSCN溶液，溶液不变红色，说明Fe3被维生素C还原，即维生素C具有还原性。(3)将维生素C与NaHCO3放入水中，立即有大量CO2产生，说明维生素C具有酸性。(4)由实验(2)(3)可知，维生素C具有还原性和酸性，故烹调蔬菜时应避免与氧化性物质或碱性物质接触。答案：(1)红(2)还原性(3)酸性(4)避免与氧化性物质接触(或避免与碱性物质接触)分级训练课课过关1下列关于Fe2和Fe3的叙述中，错误的是()AFe2的水溶液为浅绿色BFe3的水溶液为棕黄色CFe3具有氧化性，Fe2具有还原性DFe3溶液中滴入含SCN的溶液，立即出现红色沉淀解析：选D含Fe2、Fe3的水溶液分别显浅绿色和
21、棕黄色；Fe3具有氧化性，Fe2具有还原性；Fe3溶液中滴入SCN，发生反应Fe33SCN=Fe(SCN)3，生成的溶液呈红色，并没有出现红色沉淀，故D错误。2在下列溶液中加入KSCN溶液，溶液不会显红色的是()A加入足量铁粉后的Fe2(SO4)3溶液BFe在Cl2中燃烧所得产物的水溶液C长期暴露在空气中的绿矾溶液D加入氯水后的FeSO4溶液解析：选AA项，足量铁粉加入Fe2(SO4)3溶液中发生反应Fe2Fe3=3Fe2，溶液中无Fe3；B项，Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3；C项，绿矾溶液长期暴露在空气中，Fe2易被氧气氧化为Fe3；D项，氯水可将Fe2氧化为Fe3。3将5.6 g铁粉加入
22、50 mL 5 mol/L的氯化铁溶液中，充分反应，下列有关说法正确的是()A反应中，氯化铁为还原剂B铁粉有剩余，溶液为浅绿色CFe2与Fe3物质的量之比为61D氧化产物和还原产物的物质的量之比为11解析：选C将5.6 g铁粉加入50 mL 5 mol/L的氯化铁溶液中，铁粉的物质的量n0.1 mol，氯化铁的物质的量ncV5 mol/L 0.05 L0.25 mol，铁粉与氯化铁反应的离子方程式为Fe2Fe3=3Fe2，根据反应的各物质的物质的量之比等于相应的化学计量数之比，0.1 mol Fe完全反应需要0.2 mol FeCl3，所以氯化铁剩余0.05 mol，生成Fe2的物质的量为0.
23、3 mol。反应中，氯化铁中铁元素化合价降低被还原，做氧化剂，故A错误；由于氯化铁剩余0.05 mol，铁粉完全反应，故B错误；Fe2的物质的量为0.3 mol，氯化铁剩余0.05 mol，Fe2与Fe3的物质的量之比为0.3 mol0.05 mol61，故C正确；氧化产物和还原产物的物质的量之比为12，故D错误。4为了验证Fe3的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()ABCD解析：选C铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，正确；铁离子与硫氰化钾溶液反应显红色，据此能够检验铁离子，正确；硫酸铜与氯化铁溶液不反应，混合后溶液不会变成无色，错误；氯化铁溶液与硝酸银
24、反应生成白色的氯化银沉淀，但该性质不是铁离子的性质，错误；铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，正确。5电子工业上使用的印刷电路板，是在敷有铜膜的塑料板上以涂层保护所要的线路，然后用氯化铁浓溶液作用掉(腐蚀)未受保护的铜膜后形成的。某工程师为了从使用过的腐蚀废液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费)中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液作为腐蚀液原料循环使用，准备采用下列步骤：(1)步骤的操作名称：_；所需玻璃仪器：_、_、_。(2)写出FeCl3溶液与铜箔发生反应的离子方程式：_。(3)检验废腐蚀液中
25、是否含有Fe3所需试剂名称：_，实验现象：_。(4)向中加入NaOH溶液并长时间暴露在空气中，此过程的现象：_，此转化的化学方程式为_。(5)写出中所含物质：_，发生反应的离子方程式：_。解析：废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向滤液中加入过量Fe，发生反应2Fe3Fe=3Fe2、Cu2Fe=Fe2Cu，然后过滤，滤液中含有FeCl2，滤渣中含有Cu、Fe，向滤渣中加入过量HCl，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液中含有FeCl2，向FeCl2滤液中通入过量Cl2，发生的反应为2Fe2Cl2=2Fe32Cl，从而得到FeCl3溶液，以此解答该题。答案：(1)过滤烧杯漏斗玻璃棒(2)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)硫氰化钾溶液由棕黄色变为红色(4)先产生白色絮状沉淀，然后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(5)Fe、Cu2Fe2Cl2=2Fe32Cl