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3.1.2鐵鹽和亞鐵鹽(課件 教案 學(xué)案,共3份)

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3.1.2鐵鹽和亞鐵鹽(課件 教案 學(xué)案,共3份)

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基礎(chǔ)課時(shí)19 鐵鹽和亞鐵鹽
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)會(huì)Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法,培養(yǎng)證據(jù)推理意識(shí),提升實(shí)驗(yàn)探究能力與創(chuàng)新意識(shí)。2.依據(jù)化合價(jià)理論,結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究,掌握鐵鹽和亞鐵鹽的主要性質(zhì),了解它們?cè)谏a(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
一、鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)及檢驗(yàn)
(一)知識(shí)梳理
1.從化合價(jià)不變角度預(yù)測(cè)Fe2+和Fe3+的性質(zhì)
具有鹽的通性,與金屬單質(zhì)、堿、鹽等發(fā)生反應(yīng)。
如與堿(NaOH溶液)反應(yīng)的離子方程式分別為Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。
2.從化合價(jià)改變角度預(yù)測(cè)Fe2+和Fe3+的性質(zhì)
(1)Fe2+具有氧化性和還原性,如硫酸亞鐵與氯水反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(2)Fe3+具有氧化性,如硫酸鐵與鐵粉反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe===3Fe2+,也具有一定的還原性。如在堿性條件下用NaClO氧化硫酸鐵制備Na2FeO4。
3.Fe3+和Fe2+的檢驗(yàn)方法
FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,再滴加氯水,溶液變紅色
(1)滴加KSCN溶液,溶液直接變紅色,該溶液中含有Fe3+。
(2)滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加新制氯水溶液變紅色,該溶液中含有Fe2+。
(二)互動(dòng)探究
燒制磚瓦時(shí),用富含鐵元素黏土做成的坯經(jīng)過(guò)烘燒后,鐵的化合物氧化為紅色的氧化鐵(Fe2O3),而制得紅色的磚瓦。烘燒完全后向窯內(nèi)添加大量的煤炭后封窯約1天后,從窯頂向下慢慢澆水7天。水蒸氣和窯內(nèi)高溫的炭發(fā)生化學(xué)反應(yīng),密閉的窯內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的還原氣體H2和CO,它們把紅色Fe2O3又逐漸還原成為青灰色的FeO、Fe3O4,而制得青磚。
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題1 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)紅磚含有+3價(jià)的鐵元素?
提示 將紅磚研磨成粉末,取少許粉末于試管中,加入稀硫酸振蕩,過(guò)濾;在濾液中加入KSCN溶液,如溶液變紅色,則說(shuō)明紅磚中含有+3價(jià)的鐵元素。
問(wèn)題2 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)青磚含有+2價(jià)的鐵元素?
提示 將青磚研磨成粉末,取少許粉末于試管中,加入稀硫酸振蕩,過(guò)濾;在濾液中加入酸性KMnO4溶液,如酸性KMnO4溶液褪色,則說(shuō)明青磚中含有+2價(jià)的鐵元素。
問(wèn)題3 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Fe3O4中既有+2價(jià)鐵又有+3價(jià)鐵?
提示 取一定量Fe3O4溶于稀硫酸,形成溶液,分別取該溶液于兩支試管中。一支試管中加入KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明含有Fe3+,證明Fe3O4中有+3價(jià)鐵;另一支試管中加入酸性KMnO4溶液,紫紅色褪去,說(shuō)明含有Fe2+,證明Fe3O4中有+2價(jià)鐵。
【探究歸納】
1.Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)方法
(1)Fe3+ 的檢驗(yàn)方法
(2)Fe2+ 的檢驗(yàn)方法
2.在含有Fe2+ 、Fe3+ 的混合溶液中,檢驗(yàn)Fe3+ 和Fe2+ 的方法
(1)Fe3+ 的檢驗(yàn)
①混合溶液溶液變紅,說(shuō)明含有Fe3+ 。
②混合溶液試紙變藍(lán),說(shuō)明含有Fe3+ 。(不含其他氧化性離子)
(2)Fe2+ 的檢驗(yàn)
①混合溶液酸性KMnO4 溶液紫色褪去,說(shuō)明含有Fe2+ 。(不含其他還原性離子)
②混合溶液生成藍(lán)色沉淀,說(shuō)明含有Fe2+ 。
3.檢驗(yàn)Fe2+ 的注意事項(xiàng)
(1)只含F(xiàn)e2+ 的溶液中檢驗(yàn)Fe2+ 時(shí)加入試劑的順序:待測(cè)液不變色紅色。
新制氯水不能過(guò)量,因氧化性Cl2>(SCN)2>Fe3+,若氯水過(guò)量,Cl2先氧化Fe2+,再氧化SCN-生成(SCN)2等。
(2)檢驗(yàn)鐵的氧化物中是否有Fe2+ 時(shí),正確的思路為少量固體溶液紫色褪去。
①步驟a 中不能選用稀鹽酸,原因是酸性KMnO4 溶液可以氧化Cl- 。
②步驟a 中,不能選用稀硝酸,原因是稀硝酸可以將Fe2+ 氧化為Fe3+ 。
1.為檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠪e3+,可以選擇的試劑是(  )
A.KSCN溶液 B.AgNO3溶液
C.酸性KMnO4溶液 D.BaCl2溶液
答案 A
解析 檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe3+的方法為向溶液中加入KSCN溶液,然后觀察現(xiàn)象,若溶液變紅色,說(shuō)明溶液中存在Fe3+,否則沒(méi)有鐵離子。
2.硫酸亞鐵溶液中含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵,為除去雜質(zhì),提純硫酸亞鐵,應(yīng)該加入下列物質(zhì)中的(  )
A.鋅粉 B.鎂粉
C.鐵粉 D.鋁粉
答案 C
解析 過(guò)量鐵粉可將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵,將硫酸銅轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵和單質(zhì)銅,然后過(guò)濾即可得硫酸亞鐵溶液。鋅、鎂、鋁都可能將亞鐵離子還原成鐵單質(zhì),并且會(huì)引入新的雜質(zhì)鋅離子、鎂離子、鋁離子。
3.證明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是(  )
A.先滴加氯水再滴加硫氰化鉀溶液顯紅色
B.先滴加硫氰化鉀溶液不顯紅色,再滴加氯水顯紅色
C.先加入鐵粉再滴加硫氰化鉀溶液不顯紅色
D.只需要滴加硫氰化鉀溶液
答案 B
解析 先滴加氯水再滴加硫氰化鉀溶液顯紅色,可能是原溶液中Fe2+被氯水氧化為Fe3+或原溶液本來(lái)就含有Fe3+,A錯(cuò)誤;先滴加硫氰化鉀溶液不顯紅色,說(shuō)明原溶液中不存在Fe3+,再滴加氯水顯紅色,說(shuō)明Fe2+被氯水氧化為Fe3+,原溶液存在Fe2+,B正確;先加入鐵粉再滴加硫氰化鉀溶液不顯紅色,原溶液可能存在Fe3+,C錯(cuò)誤;滴加硫氰化鉀溶液不顯色,不一定含有Fe2+,D錯(cuò)誤。
二、Fe、Fe2+與 Fe3+的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用
(一)知識(shí)梳理
鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化知識(shí)結(jié)構(gòu)圖
寫出圖中序號(hào)所示反應(yīng)的離子方程式:
①Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O;
②Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓;
③Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O;
④Fe+2H+===Fe2++H2↑;
⑤2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;
⑥2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
(其他合理答案均可)
(二)互動(dòng)探究
[藥品名稱] 通用名稱:硫酸亞鐵片 英文名稱:Ferrous Sulfate Tublets 漢語(yǔ)拼音:liusuanyatiepian [成分]本品每片含硫酸亞鐵0.3克(相當(dāng)于鐵60毫克)。輔料為:蔗糖、糊精、葡萄糖、硬脂酸鎂、滑石粉。 [性狀]本品為包衣片,除去包衣后顯淡藍(lán)綠色。
硫酸亞鐵片說(shuō)明書中,藥片上有層包衣。 保存FeSO4溶液時(shí),常加入鐵釘。
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題1 硫酸亞鐵片這層包衣起什么作用?
提示 隔絕空氣,防止硫酸亞鐵被氧化。
問(wèn)題2 保存FeSO4溶液時(shí),加入鐵釘?shù)脑硎鞘裁矗?br/>提示 當(dāng)亞鐵離子被氧化為鐵離子時(shí),鐵可將生成的鐵離子還原為亞鐵離子。
【探究歸納】
Fe2+、Fe3+、Fe之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系
(1)Fe只具有還原性,可被弱氧化劑(H+、S等)氧化成Fe2+,被強(qiáng)氧化劑(Cl2等)氧化成Fe3+。
(2)Fe2+既有氧化性又有還原性,可被強(qiáng)氧化劑[Cl2、KMnO4(H+)等]氧化為Fe3+,可被還原劑(Al、Zn等)還原為Fe。
(3)Fe3+具有氧化性,可被還原劑(Fe、Cu等)還原為Fe2+,可被還原劑(CO等)還原為Fe。
1.下列物質(zhì)能通過(guò)化合反應(yīng)直接制得的是(  )
①FeCl2 ②FeCl3 ③HCl
A.只有①② B.只有②
C.只有①③ D.①②③
答案 D
解析 Fe+2FeCl3===3FeCl2、2Fe+3Cl22FeCl3、H2+Cl22HCl,D項(xiàng)正確。
2.打印機(jī)使用的墨粉中含有Fe3O4。將FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合,再加入一定量的NaOH溶液,水浴加熱,可制得Fe3O4,反應(yīng)如下:________Fe2++________Fe3++________OH-________Fe3O4↓+________H2O,下列分析不正確的是(  )
A.Fe3O4具有磁性
B.反應(yīng)中,F(xiàn)e2+是還原劑,F(xiàn)e3+是氧化劑
C.從左到右,反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為1、2、8、1、4
D.Fe3O4可與鹽酸反應(yīng)生成Fe2+和Fe3+,所得兩種離子的物質(zhì)的量之比為1∶2
答案 B
解析 Fe3O4是具有磁性的黑色晶體,A正確;反應(yīng)中,各元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生改變,不是氧化還原反應(yīng),B錯(cuò)誤;根據(jù)原子守恒和電荷守恒,可知配平離子方程式從左至右各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為1、2、8、1、4,C正確;Fe3O4與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵和水,根據(jù)反應(yīng)Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O,可得Fe2+與Fe3+兩種離子的物質(zhì)的量之比為1∶2,D正確。
3.下列指定物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化:
FeFe3O4混合溶液FeCl2溶液Fe(OH)2
下列說(shuō)法不正確的是(  )
A.反應(yīng)①屬于置換反應(yīng)
B.反應(yīng)②所得混合溶液中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比是1∶2
C.反應(yīng)③的離子方程式為2Fe3++Fe===3Fe2+
D.利用反應(yīng)④制備Fe(OH)2時(shí)需要充分振蕩反應(yīng)液
答案 D
解析 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,屬于置換反應(yīng),A正確; Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O,F(xiàn)e2+、 Fe3+物質(zhì)的量之比是1∶2,B正確; Fe+ 2Fe3+===3Fe2+,C正確; 不能振蕩,F(xiàn)e(OH)2易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì),D錯(cuò)誤。
三、藥品、食品中鐵元素的檢驗(yàn)
互動(dòng)探究
探究(一)
鐵元素在人體中起著重要的作用。如果人體缺鐵就會(huì)出現(xiàn)貧血癥狀,可用飲食療法治療,嚴(yán)重缺鐵時(shí)則需要服用補(bǔ)鐵劑。補(bǔ)鐵口服液是常見(jiàn)的補(bǔ)鐵劑,其中除了含鐵化合物外,還常添加抗氧化物質(zhì)(如維生素C)、甜味劑、香精等。例如,某補(bǔ)鐵口服液100 mL含鐵元素20~30 mg、維生素C 200~300 mg。
如下為某補(bǔ)鐵劑中鐵元素檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)用品 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
檢驗(yàn)?zāi)逞a(bǔ)鐵口服液中鐵元素的價(jià)態(tài) 某補(bǔ)鐵口服液,H2SO4溶液,NaOH溶液,酸性KMnO4溶液,氯水,KSCN溶液 ①取少量補(bǔ)鐵口服液于試管中,滴入KSCN溶液 A.不變紅 無(wú)Fe3+
B.變紅 有Fe3+
②若出現(xiàn)現(xiàn)象A,向反應(yīng)后的溶液中滴加氯水 溶液變紅 有Fe2+
③若出現(xiàn)現(xiàn)象B,另取補(bǔ)鐵劑滴加酸性KMnO4溶液 紫紅色褪去 有Fe2+
紫紅色不褪去 無(wú)Fe2+
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題1 補(bǔ)鐵劑中所含維生素C的作用是什么?
提示 抗氧化劑,防止Fe2+被氧化成Fe3+。
問(wèn)題2 用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)補(bǔ)鐵劑中鐵元素的價(jià)態(tài)時(shí),其他成分是否會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性?
提示 會(huì)。補(bǔ)鐵劑中含有還原性比Fe2+強(qiáng)的維生素C,維生素C也能使酸性KMnO4溶液褪色。故應(yīng)加入過(guò)量的氧化劑,再加入過(guò)量的KSCN溶液進(jìn)行檢驗(yàn)。
問(wèn)題3 可否用NaOH溶液檢驗(yàn)補(bǔ)鐵劑中鐵元素的價(jià)態(tài)?
提示 不能。若補(bǔ)鐵劑中含有Fe3+,加入NaOH溶液立即產(chǎn)生紅褐色沉淀,則無(wú)法檢驗(yàn)Fe2+的存在。
探究(二)
菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黃和動(dòng)物內(nèi)臟等食品中富含鐵元素,某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)菠菜中鐵元素,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)取新鮮的菠菜10 g,將菠菜剪碎后研磨,然后倒入燒杯中,加入30 mL蒸餾水,攪拌。將上述濁液過(guò)濾,得到的濾液作為試驗(yàn)樣品。
(2)取少許試驗(yàn)樣品加入試管中,然后滴加幾滴KSCN溶液,再加入少量氯水,振蕩,觀察現(xiàn)象。
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題4 剪碎后的菠菜放在________中研磨,過(guò)濾濁液時(shí)用到的玻璃儀器有________。
提示 研缽;燒杯、漏斗、玻璃棒
問(wèn)題5 試驗(yàn)樣品中滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加入少量氯水,溶液變成紅色,據(jù)此得出什么結(jié)論?
提示 菠菜中含有鐵元素,且以二價(jià)鐵形式存在。
【探究歸納】
1.食品中鐵元素的測(cè)定問(wèn)題總結(jié)
(1)檢驗(yàn)鐵元素是否存在的依據(jù):把樣品中的鐵元素轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,F(xiàn)e3+遇KSCN溶液變?yōu)榧t色。
(2)實(shí)驗(yàn)中必須用到的試劑為雙氧水(或氯水)、KSCN溶液。
(3)實(shí)驗(yàn)操作中根據(jù)選擇的不同樣品,可以考慮采用灼燒的方法,也可以用研磨的方法,也可以考慮用溶劑溶解,最后得到的試液一定要加入雙氧水(或氯水)將其中的鐵元素氧化為三價(jià)鐵,然后加入KSCN溶液,看是否變紅來(lái)檢驗(yàn)是否存在鐵元素。
2.補(bǔ)鐵劑存放及使用的注意事項(xiàng)
(1)補(bǔ)鐵劑的有效成分是亞鐵鹽(如FeSO4),F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+而失去補(bǔ)鐵作用,因此需密封、隔絕O2存放,服用補(bǔ)鐵劑時(shí)搭配維生素C可以增強(qiáng)補(bǔ)鐵效果,這是因?yàn)榫S生素C可將Fe3+還原為Fe2+。
(2)服用補(bǔ)鐵劑時(shí)不能和茶水同飲,因?yàn)椴杷泻罅康镊匪幔匪崤cFe2+反應(yīng)生成鞣酸亞鐵,它的性質(zhì)不穩(wěn)定,很快被氧化成鞣酸鐵而呈藍(lán)黑色。
1.檢驗(yàn)菠菜中是否含有鐵元素,依次進(jìn)行灼燒、溶解、過(guò)濾、檢驗(yàn)四個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟,下列圖示裝置或原理不合理的是(  )
A.圖甲用燒杯將菠菜灼燒成灰
B.圖乙用濃鹽酸溶解灰燼并加水稀釋
C.圖丙過(guò)濾得到含鐵元素的濾液
D.圖丁檢驗(yàn)濾液中是否含F(xiàn)e2+
答案 A
解析 A.應(yīng)該用坩堝灼燒菠菜,A錯(cuò)誤;B.溶解用燒杯,玻璃棒攪拌加速溶解,B正確;C.過(guò)濾操作漏斗末端緊貼燒杯,用玻璃棒引流,C正確;D.K3[Fe(CN)6]遇到Fe2+生成藍(lán)色沉淀,D正確。
2.探究補(bǔ)鐵劑[主要成分:氯化血紅素(含+2價(jià)鐵)、富鋅蛋白粉、維生素C、乳酸、葡萄糖漿]中鐵元素是否變質(zhì)。先取少量補(bǔ)鐵劑,用酸性丙酮溶解后制成溶液。下列說(shuō)法不正確的是(  )
實(shí)驗(yàn)Ⅰ 取待測(cè)液,加入少量KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象;再加入少量H2O2,溶液不變紅
實(shí)驗(yàn)Ⅱ 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象;再加入H2O2溶液,溶液變?yōu)榧t褐色
實(shí)驗(yàn)Ⅲ 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ所得溶液,加入少量鹽酸溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,繼續(xù)加入H2O2至過(guò)量,溶液先變紅后褪色
A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,與KSCN溶液的用量無(wú)關(guān)
B.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入H2O2溶液后不變紅,可能是H2O2被維生素C還原了
C.實(shí)驗(yàn)Ⅲ中溶液紅色褪去,可能是H2O2將SCN-氧化了
D.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,該補(bǔ)鐵劑中+2價(jià)鐵在酸性條件下才能被H2O2氧化
答案 D
解析 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象;再加入H2O2溶液,溶液變?yōu)榧t褐色,說(shuō)明與KSCN溶液的用量無(wú)關(guān),故A正確;維生素C具有還原性,實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入H2O2溶液后不變紅,可能是H2O2被維生素C還原了,故B正確;H2O2具有強(qiáng)氧化性,SCN-具有還原性,繼續(xù)加入H2O2至過(guò)量,溶液先變紅后褪色,溶液紅色褪去,可能是H2O2將SCN-氧化了,故C正確;沒(méi)有對(duì)照實(shí)驗(yàn),無(wú)法說(shuō)明中性、堿性條件下,該補(bǔ)鐵劑中+2價(jià)鐵能否被H2O2氧化,故D錯(cuò)誤。
3.鐵是人體必需的微量元素之一,補(bǔ)鐵劑中的Fe2+在空氣中很容易被氧化成Fe3+,影響鐵元素在人體中的吸收利用。某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行如圖所示的對(duì)照實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證補(bǔ)鐵劑和維生素C一起服用的科學(xué)性。
[實(shí)驗(yàn)操作]第一步:在A、B兩支試管中加入對(duì)比試劑;第二步:振蕩;第三步:滴加KSCN溶液。
[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象](1)A試管中溶液變________色,B試管中無(wú)明顯現(xiàn)象。
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論](2)維生素C具有________(填“氧化性”或“還原性”),能防止Fe2+被氧化為Fe3+,所以補(bǔ)鐵劑和維生素C一起服用具有科學(xué)依據(jù)。
[生活應(yīng)用](3)某品牌泡騰片的主要成分為維生素C和NaHCO3,放入水中立即產(chǎn)生大量氣泡(CO2)使口感更好,說(shuō)明維生素C具有________(填“酸性”或“堿性”)。
(4)為防止烹調(diào)時(shí)蔬菜中維生素C的損失,烹調(diào)蔬菜應(yīng)注意___________________________________________________________________(寫一條即可)。
答案 (1)紅 (2)還原性 (3)酸性 (4)避免與氧化性物質(zhì)接觸(或避免與堿性物質(zhì)接觸)
解析 (1)Fe3+與SCN-結(jié)合而使溶液呈紅色。
(2)向FeCl3溶液中加入足量維生素C后,再加入KSCN溶液,溶液不變紅色,說(shuō)明Fe3+被維生素C還原,即維生素C具有還原性。(3)將維生素C與NaHCO3放入水中,立即有大量CO2產(chǎn)生,說(shuō)明維生素C具有酸性。(4)由實(shí)驗(yàn)(2)、(3)可知,維生素C具有還原性和酸性,故烹調(diào)蔬菜時(shí)應(yīng)避免與氧化性物質(zhì)或堿性物質(zhì)接觸。
A級(jí) 合格過(guò)關(guān)練
選擇題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意
(一)鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)及檢驗(yàn)
1.下列關(guān)于FeCl2和FeCl3的敘述中,不正確的是(  )
A.二者溶液的相互轉(zhuǎn)化均可通過(guò)化合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)
B.將鐵粉加入氯水中,最終只能得到FeCl3溶液
C.酸性高錳酸鉀溶液不可作為鑒別二者溶液的試劑
D.分別向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的試管中加入NaOH溶液,最終可得相同物質(zhì)
答案 B
解析 A項(xiàng),向FeCl2溶液中通入氯氣,生成FeCl3;向FeCl3溶液中加入鐵生成FeCl2;都屬于化合反應(yīng),正確;B項(xiàng),將鐵粉加入氯水中,當(dāng)鐵粉過(guò)量時(shí),最終得到FeCl2溶液,錯(cuò)誤;C項(xiàng),F(xiàn)e2+、Cl-均可與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),故不可用酸性高錳酸鉀鑒別FeCl2和FeCl3,正確;D項(xiàng),二價(jià)鐵不穩(wěn)定,可被氧化為三價(jià)鐵;分別向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的試管中加入NaOH溶液,均可能得到Fe(OH)3,正確。
2.維生素C又稱“抗壞血酸”,能幫助人體將食物中攝取的、不易吸收的Fe3+轉(zhuǎn)化為易吸收的Fe2+,下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(  )
A.維生素C具有還原性
B.Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+發(fā)生了氧化反應(yīng)
C.維生素C藥片應(yīng)隔絕空氣保存
D.向Fe3+的溶液中加入Cu,也能將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+
答案 B
解析 A項(xiàng),維生素C能夠?qū)e3+轉(zhuǎn)化為易吸收的Fe2+,F(xiàn)e元素化合價(jià)降低,得到電子被還原,說(shuō)明維生素C具有還原性,正確;B項(xiàng),F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe2+時(shí),F(xiàn)e元素化合價(jià)降低,得到電子被還原,發(fā)生了還原反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),維生素C藥片具有強(qiáng)的還原性,容易被空氣中的氧氣氧化,因此應(yīng)隔絕空氣保存,正確;D項(xiàng),向Fe3+的溶液中加入Cu,會(huì)發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,因此Cu單質(zhì)也能將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,正確。
3.制印刷電路板時(shí)常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”,發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是(  )
A.燒杯中有銅、無(wú)鐵 B.燒杯中有鐵、無(wú)銅
C.燒杯中鐵、銅都有 D.燒杯中鐵、銅都無(wú)
答案 B
解析 Fe比Cu活潑,所以先發(fā)生反應(yīng)①:Fe+2FeCl3===3FeCl2;后發(fā)生反應(yīng)②:Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2。A項(xiàng),反應(yīng)①進(jìn)行完全,反應(yīng)②未開(kāi)始或反應(yīng)未完全,此時(shí)有銅無(wú)鐵,可能,不符合題意;B項(xiàng),在鐵未完全反應(yīng)前,銅不參與反應(yīng),故不可能出現(xiàn)有鐵、無(wú)銅,錯(cuò)誤,符合題意;C項(xiàng),反應(yīng)①反應(yīng)未完全,反應(yīng)②未開(kāi)始,此時(shí)鐵銅都有,可能,不符合題意;D項(xiàng),反應(yīng)①②都進(jìn)行完全,此時(shí)鐵銅全無(wú),可能,符合題意。
4.(2023·鄂州高一質(zhì)檢)為探究某食品包裝袋內(nèi)一小包脫氧劑中的還原鐵粉是否變質(zhì),分別取少量樣品溶于鹽酸,再進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),其結(jié)論正確的是(  )
A.滴加KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明鐵粉變質(zhì)
B.滴加KSCN溶液,溶液未變紅,說(shuō)明鐵粉未變質(zhì)
C.依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明鐵粉全部變質(zhì)
D.滴加KSCN溶液,溶液未變紅,再滴加氯水,溶液變紅,說(shuō)明鐵粉全部變質(zhì)
答案 A
解析 A.若滴加KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明溶液中含有鐵離子,可以確定還原鐵粉被氧化變質(zhì),故A正確;B.若滴加KSCN溶液,溶液未變紅,說(shuō)明溶液中無(wú)鐵離子,但還原鐵粉有可能被氧化為亞鐵離子,故B錯(cuò)誤;C.氯水具有強(qiáng)氧化性,可以把亞鐵離子氧化為鐵離子,亞鐵離子來(lái)源可能是鐵與鹽酸反應(yīng),故不能確定是部分氧化、還是全部氧化或沒(méi)有被氧化,故C錯(cuò)誤;D.若滴加KSCN溶液,溶液未變紅,再滴加氯水,溶液變紅,說(shuō)明溶液中不含鐵離子,含有亞鐵離子,亞鐵離子來(lái)源可能是鐵與鹽酸反應(yīng),故D錯(cuò)誤。
(二)Fe、Fe2+與 Fe3+的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用
5.構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是一種有效的學(xué)習(xí)方法,化學(xué)學(xué)習(xí)中的“價(jià)—類”二維圖就是其中一種,如圖所示是鐵及其化合物的“價(jià)—類”二維圖,下列有關(guān)敘述或化學(xué)方程式書寫不正確的是(  )
A.物質(zhì)A的氧化物不穩(wěn)定,在空氣中受熱迅速被氧化
B.Fe2O3―→Fe可能是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
C.C在空氣中容易被氧化成B,每1 mol C被氧化消耗的氧氣為5.6 L
D.FeCl2→FeCl3的反應(yīng)類型是氧化還原反應(yīng)
答案 C
解析 A是+2價(jià)鐵的氧化物,A是FeO;B是+3價(jià)鐵的氫氧化物,B是Fe(OH)3;C是+2價(jià)鐵的氫氧化物,C是Fe(OH)2。 A是FeO,F(xiàn)eO不穩(wěn)定,在空氣中受熱迅速被氧化,故A正確; 鋁的活潑性大于鐵,鋁能置換出氧化鐵中的鐵,F(xiàn)e2O3―→Fe可能是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3,故B正確;Fe(OH)2在空氣中容易被氧化成Fe(OH)3,根據(jù)得失電子守恒,每1 mol Fe(OH)2被氧化消耗0.25 mol氧氣,沒(méi)有明確是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況,體積不一定為5.6 L,故C錯(cuò)誤; FeCl2→FeCl3的反應(yīng)中,鐵元素化合價(jià)發(fā)生了變化,該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),故D正確。
6.某生產(chǎn)企業(yè)的工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的CuSO4。為了變廢為寶,技術(shù)人員計(jì)劃從該廢水中回收FeSO4和金屬Cu,工藝流程如圖所示。回答下列問(wèn)題:
(1)“操作1”與“操作2”的名稱為_(kāi)_______,在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行該操作時(shí),所需要的玻璃儀器除燒杯外,還有____________________。
(2)加入試劑A的目的是將Cu2+全部轉(zhuǎn)化為Cu,以便回收銅單質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)“濾渣”的成分為_(kāi)_______,加入的試劑B為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。
(4)要鑒別“溶液2”中的金屬陽(yáng)離子,所需實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
答案 (1)過(guò)濾 漏斗、玻璃棒 (2)Cu2++Fe===Cu+Fe2+ (3)Cu和Fe H2SO4 (4)取少許“溶液2”于試管,滴加幾滴KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,振蕩,再滴加幾滴氯水,出現(xiàn)紅色,則含F(xiàn)e2+
解析 工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的Cu2+,從該廢水中回收FeSO4制得FeSO4·7H2O,故要除去Cu2+,則加入的試劑A為過(guò)量鐵屑,發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu2+===Fe2++Cu,經(jīng)操作1過(guò)濾,得到的濾渣為Cu和Fe的混合物,溶液1為FeSO4溶液;在濾渣中加入試劑B的目的是將鐵溶解為FeSO4,而Cu不溶,故試劑B為過(guò)量的硫酸,操作2為過(guò)濾,得到Cu,溶液2為H2SO4和FeSO4的混合溶液,F(xiàn)eSO4溶液經(jīng)操作③加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥即得FeSO4·7H2O。(1)由分析可知,“操作1”與“操作2”的名稱為過(guò)濾,在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行該操作時(shí),所需要的玻璃儀器除燒杯外,還有漏斗和玻璃棒;(2)由分析可知,加入試劑A的目的是將Cu2+全部轉(zhuǎn)化為Cu,以便回收銅單質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+===Fe2++Cu;(3)由分析可知,“濾渣”的成分為Fe和Cu,加入的試劑B為H2SO4;(4)要鑒別“溶液2”中的金屬陽(yáng)離子即Fe2+,故所需實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是取少許“溶液2”于試管,滴加幾滴KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,振蕩,再滴加幾滴氯水,出現(xiàn)紅色,則含F(xiàn)e2+。
(三)藥品食品中鐵元素的檢驗(yàn)
7.某興趣小組進(jìn)行某補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)流程如下:
下列說(shuō)法不正確的是(  )
A.步驟①研磨時(shí)需要在研缽中進(jìn)行
B.步驟②加入氨水的作用是將Fe2+完全沉淀
C.步驟③多步操作為過(guò)濾、洗滌、灼燒至恒重、冷卻、稱重
D.每片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的質(zhì)量為0.07w g
答案 B
解析 步驟①是將補(bǔ)血?jiǎng)┭心コ杉?xì)粉,便于溶解,研磨時(shí)需要在研缽中進(jìn)行,A正確;步驟②中加入過(guò)氧化氫是將Fe2+氧化為Fe3+,然后用過(guò)量氨水將Fe3+完全沉淀為紅褐色氫氧化鐵,B錯(cuò)誤;步驟③是將氫氧化鐵沉淀轉(zhuǎn)化為氧化鐵,通過(guò)測(cè)定氧化鐵的質(zhì)量,計(jì)算補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量,所以操作為過(guò)濾、洗滌、灼燒至恒重、冷卻、稱重,C正確;w g氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量即為10片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F的質(zhì)量,所以每片補(bǔ)血?jiǎng)┖F元素的質(zhì)量為=0.07w g,D正確。
B級(jí) 素養(yǎng)培優(yōu)練
8.(2023·日照東港區(qū)期中)一定條件下,將一定量Fe3O4溶于過(guò)量鹽酸生成FeCl2和FeCl3,分別取少量反應(yīng)后的溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),有關(guān)實(shí)驗(yàn)描述正確的是(  )
A.滴加KSCN溶液,若溶液變紅色證明溶液中含有Fe2+
B.加入5.6 g鐵粉恰好完全反應(yīng),則Fe3O4的質(zhì)量為23.2 g
C.用溶液在銅片上寫字,一段時(shí)間后洗去溶液,觀察到銅片表面無(wú)明顯現(xiàn)象
D.先向溶液中通入氯氣,再滴加KSCN溶液,若變紅色不能證明溶液中含有Fe2+
答案 D
解析 A項(xiàng),三價(jià)鐵遇到硫氰化鉀后溶液會(huì)變成紅色,故滴加KSCN溶液,若溶液變紅色證明溶液中含有Fe3+,錯(cuò)誤;B項(xiàng),原溶液中鹽酸有剩余,加入鐵粉后會(huì)和鹽酸反應(yīng),故無(wú)法通過(guò)鐵的量計(jì)算四氧化三鐵的量,錯(cuò)誤;C項(xiàng),溶液中有三價(jià)鐵離子,可以和銅單質(zhì)反應(yīng),故用溶液在銅片上寫字,一段時(shí)間后洗去溶液,會(huì)發(fā)現(xiàn)有銅被溶解,錯(cuò)誤;D項(xiàng),溶液變紅也可能是原來(lái)溶液中就有三價(jià)鐵而使溶液變紅,正確。
9.選擇合適的試劑完成甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)。
甲組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+;
乙組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列試劑及加入試劑的順序能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?  )
  試劑 選項(xiàng)   甲組 乙組
A 新制氯水、KSCN溶液 氫氧化鈉溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
答案 B
解析 甲組,在Fe3+存在的條件下,檢驗(yàn)Fe2+時(shí)要排除Fe3+的干擾。所選試劑具備下列條件:一是能與Fe2+發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應(yīng);二是與Fe3+不反應(yīng)。酸性KMnO4溶液符合條件:5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,現(xiàn)象為紫色變淺(或褪去)。乙組,在Fe2+存在的條件下,用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+,F(xiàn)e2+無(wú)干擾。
10.某藥物(主要成分:玻珀酸亞鐵,呈暗黃色)是市場(chǎng)上一種常見(jiàn)的補(bǔ)鐵藥物。該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸。某同學(xué)為了檢測(cè)該藥片中Fe2+的存在,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
試回答下列問(wèn)題:
(1)試劑1是________,試劑2是________,加入新制氯水后溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________________________________
________________________________________________________、
_______________________________________________________。
(2)加入試劑2后溶液中顏色由淡黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榈t色是因?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________,
寫出+2價(jià)Fe在空氣中轉(zhuǎn)化為+3價(jià)Fe的化學(xué)方程式:________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)該同學(xué)猜想紅色溶液變?yōu)闊o(wú)色溶液的原因是溶液中的+3價(jià)鐵被還原為+2價(jià)鐵,你認(rèn)為該同學(xué)的猜想合理嗎?________。若你認(rèn)為合理,請(qǐng)說(shuō)明理由(若你認(rèn)為不合理,該空不作答)____________________________________________
________________________________________________________________;
若你認(rèn)為不合理請(qǐng)?zhí)岢瞿愕牟孪氩⒃O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證(若你認(rèn)為合理,該空不作答)______________________________________________________
______________________________________________________________。
答案 (1)稀鹽酸 KSCN溶液 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (2)少量的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ 4FeCl2+O2+4HCl===4FeCl3+2H2O (3)不合理 猜想:Fe(SCN)3中的SCN-被過(guò)量的氯水氧化 在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,不變紅色(或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液,變紅色)
解析 (1)該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸,試劑1用于溶解樣品,可以選用稀鹽酸;試劑2用于檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子,可以選用KSCN溶液;氯氣氧化亞鐵離子生成鐵離子,離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;鐵離子與硫氰根離子結(jié)合生成硫氰化鐵,離子方程式為Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。(2)Fe3+遇KSCN溶液變紅色,溶液由淡黃色變?yōu)闇\紅色,說(shuō)明少量Fe2+被氧化成Fe3+;亞鐵離子被空氣中的氧氣氧化為鐵離子,化學(xué)方程式為4FeCl2+4HCl+O2===4FeCl3+2H2O。(3)因?yàn)槁人趸詮?qiáng),不會(huì)還原Fe3+,該同學(xué)的猜想不合理;可能是SCN-被過(guò)量的氯水氧化,可取少量褪色后的溶液,加入FeCl3溶液,不變紅色(或取少量褪色后的溶液,加入KSCN溶液,變紅色)。
11.已知:濃硫酸具有吸水性,可作干燥劑。鐵有兩種氯化物,都是重要的化工試劑。某化學(xué)活動(dòng)小組用如圖所示的裝置(夾持裝置略去)模擬工業(yè)生產(chǎn)制備無(wú)水氯化鐵,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
查閱有關(guān)資料如下:
①氯化鐵熔點(diǎn)為306 ℃,沸點(diǎn)為315 ℃;易吸收空氣中的水分而潮解。
②氯化亞鐵熔點(diǎn)為670 ℃,易升華。
(1)A裝置中盛放濃鹽酸的實(shí)驗(yàn)儀器名稱是________,A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)C中的產(chǎn)物為_(kāi)_______(填化學(xué)式),D中裝的藥品是堿石灰,其作用是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)如果省略B裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后,取裝置C中的產(chǎn)物,按以下步驟進(jìn)行測(cè)定:①稱取4.60 g產(chǎn)物溶于過(guò)量的稀鹽酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④過(guò)濾、洗滌后灼燒沉淀;⑤稱量所得紅棕色固體為2.40 g,則該產(chǎn)物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______%(結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
答案 (1)分液漏斗 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)FeCl3 吸收多余的Cl2,防止污染環(huán)境以及防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C中
(3)36.52
解析 由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置A中二氧化錳與濃鹽酸共熱反應(yīng)制備氯氣,濃鹽酸具有揮發(fā)性,制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣,裝置B中盛有的飽和食鹽水用于除去氯化氫氣體,盛有的濃硫酸的裝置用于干燥氯氣,盛有鐵粉的裝置用于氯氣與鐵粉共熱反應(yīng)制備氯化鐵,裝置C為氯化鐵的冷凝收集裝置,裝置D中盛有的堿石灰用于吸收未反應(yīng)的氯氣,防止污染空氣,同時(shí)吸收空氣中的水蒸氣防止水蒸氣進(jìn)入C中導(dǎo)致氯化鐵潮解。(1)由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置A中盛放濃鹽酸的實(shí)驗(yàn)儀器為分液漏斗;A中發(fā)生的反應(yīng)為二氧化錳與濃鹽酸共熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)由分析可知,裝置C為氯化鐵的冷凝收集裝置,裝置D中盛有的堿石灰用于吸收未反應(yīng)的氯氣,防止污染空氣,同時(shí)吸收空氣中的水蒸氣防止水蒸氣進(jìn)入C中導(dǎo)致氯化鐵潮解。(3)如果省略B裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后,裝置C中的產(chǎn)物為氯化亞鐵和氯化鐵的混合物,由題意可知,實(shí)驗(yàn)所得2.40 g紅棕色固體為氧化鐵,由鐵原子個(gè)數(shù)守恒可知,產(chǎn)物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=36.52%。基礎(chǔ)課時(shí)19 鐵鹽和亞鐵鹽
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)會(huì)Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法,培養(yǎng)證據(jù)推理意識(shí),提升實(shí)驗(yàn)探究能力與創(chuàng)新意識(shí)。2.依據(jù)化合價(jià)理論,結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究,掌握鐵鹽和亞鐵鹽的主要性質(zhì),了解它們?cè)谏a(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
一、鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)及檢驗(yàn)
                
(一)知識(shí)梳理
1.從化合價(jià)不變角度預(yù)測(cè)Fe2+和Fe3+的性質(zhì)
具有鹽的通性,與金屬單質(zhì)、堿、鹽等發(fā)生反應(yīng)。
如與堿(NaOH溶液)反應(yīng)的離子方程式分別為
              、
              。
2.從化合價(jià)改變角度預(yù)測(cè)Fe2+和Fe3+的性質(zhì)
(1)Fe2+具有      性和      性,如硫酸亞鐵與氯水反應(yīng)的離子方程式為              
              。
(2)Fe3+具有      性,如硫酸鐵與鐵粉反應(yīng)的離子方程式為              ,也具有一定的還原性。如在堿性條件下用NaClO氧化硫酸鐵制備Na2FeO4。
3.Fe3+和Fe2+的檢驗(yàn)方法
FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,再滴加氯水,溶液變紅色
(1)滴加KSCN溶液,溶液直接變紅色,該溶液中含有      。
(2)滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加新制氯水溶液變紅色,該溶液中含有      。
(二)互動(dòng)探究
燒制磚瓦時(shí),用富含鐵元素黏土做成的坯經(jīng)過(guò)烘燒后,鐵的化合物氧化為紅色的氧化鐵(Fe2O3),而制得紅色的磚瓦。烘燒完全后向窯內(nèi)添加大量的煤炭后封窯約1天后,從窯頂向下慢慢澆水7天。水蒸氣和窯內(nèi)高溫的炭發(fā)生化學(xué)反應(yīng),密閉的窯內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的還原氣體H2和CO,它們把紅色Fe2O3又逐漸還原成為青灰色的FeO、Fe3O4,而制得青磚。
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題1 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)紅磚含有+3價(jià)的鐵元素
             
             
             
問(wèn)題2 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)青磚含有+2價(jià)的鐵元素
             
             
             
問(wèn)題3 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Fe3O4中既有+2價(jià)鐵又有+3價(jià)鐵
             
             
             
【探究歸納】
1.Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)方法
(1)Fe3+ 的檢驗(yàn)方法
(2)Fe2+ 的檢驗(yàn)方法
2.在含有Fe2+ 、Fe3+ 的混合溶液中,檢驗(yàn)Fe3+ 和Fe2+ 的方法
(1)Fe3+ 的檢驗(yàn)
①混合溶液溶液變紅,說(shuō)明含有Fe3+ 。
②混合溶液試紙變藍(lán),說(shuō)明含有Fe3+ 。(不含其他氧化性離子)
(2)Fe2+ 的檢驗(yàn)
①混合溶液酸性KMnO4 溶液紫色褪去,說(shuō)明含有Fe2+ 。(不含其他還原性離子)
②混合溶液生成藍(lán)色沉淀,說(shuō)明含有Fe2+ 。
3.檢驗(yàn)Fe2+ 的注意事項(xiàng)
(1)只含F(xiàn)e2+ 的溶液中檢驗(yàn)Fe2+ 時(shí)加入試劑的順序:待測(cè)液不變色
紅色。
新制氯水不能過(guò)量,因氧化性Cl2>(SCN)2>Fe3+,若氯水過(guò)量,Cl2先氧化Fe2+,再氧化SCN-生成(SCN)2等。
(2)檢驗(yàn)鐵的氧化物中是否有Fe2+ 時(shí),正確的思路為少量固體溶液紫色褪去。
①步驟a 中不能選用稀鹽酸,原因是酸性KMnO4 溶液可以氧化Cl- 。
②步驟a 中,不能選用稀硝酸,原因是稀硝酸可以將Fe2+ 氧化為Fe3+ 。
1.為檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠪e3+,可以選擇的試劑是 (  )
A.KSCN溶液 B.AgNO3溶液
C.酸性KMnO4溶液 D.BaCl2溶液
2.硫酸亞鐵溶液中含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵,為除去雜質(zhì),提純硫酸亞鐵,應(yīng)該加入下列物質(zhì)中的 (  )
A.鋅粉 B.鎂粉 C.鐵粉 D.鋁粉
3.證明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是 (  )
A.先滴加氯水再滴加硫氰化鉀溶液顯紅色
B.先滴加硫氰化鉀溶液不顯紅色,再滴加氯水顯紅色
C.先加入鐵粉再滴加硫氰化鉀溶液不顯紅色
D.只需要滴加硫氰化鉀溶液
二、Fe、Fe2+與 Fe3+的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用
                
(一)知識(shí)梳理
鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化知識(shí)結(jié)構(gòu)圖
寫出圖中序號(hào)所示反應(yīng)的離子方程式:
①              ;
②              ;
③              ;
④              ;
⑤              ;
⑥              。
(其他合理答案均可)
(二)互動(dòng)探究
[藥品名稱] 通用名稱:硫酸亞鐵片 英文名稱:Ferrous Sulfate Tublets 漢語(yǔ)拼音:liusuanyatiepian [成分]本品每片含硫酸亞鐵0.3克(相當(dāng)于鐵60毫克)。輔料為:蔗糖、糊精、葡萄糖、硬脂酸鎂、滑石粉。 [性狀]本品為包衣片,除去包衣后顯淡藍(lán)綠色。
硫酸亞鐵片說(shuō)明書中,藥片上有層包衣。 保存FeSO4溶液時(shí),常加入鐵釘。
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題1 硫酸亞鐵片這層包衣起什么作用
             
             
             
問(wèn)題2 保存FeSO4溶液時(shí),加入鐵釘?shù)脑硎鞘裁?
             
             
             
【探究歸納】
Fe2+、Fe3+、Fe之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系
(1)Fe只具有還原性,可被弱氧化劑(H+、S等)氧化成Fe2+,被強(qiáng)氧化劑(Cl2等)氧化成Fe3+。
(2)Fe2+既有氧化性又有還原性,可被強(qiáng)氧化劑[Cl2、KMnO4(H+)等]氧化為Fe3+,可被還原劑(Al、Zn等)還原為Fe。
(3)Fe3+具有氧化性,可被還原劑(Fe、Cu等)還原為Fe2+,可被還原劑(CO等)還原為Fe。
1.下列物質(zhì)能通過(guò)化合反應(yīng)直接制得的是 (  )
①FeCl2 ②FeCl3 ③HCl
A.只有①② B.只有②
C.只有①③ D.①②③
2.打印機(jī)使用的墨粉中含有Fe3O4。將FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合,再加入一定量的NaOH溶液,水浴加熱,可制得Fe3O4,反應(yīng)如下:   Fe2++   Fe3++   OH-    Fe3O4↓+    H2O,下列分析不正確的是 (  )
A.Fe3O4具有磁性
B.反應(yīng)中,Fe2+是還原劑,Fe3+是氧化劑
C.從左到右,反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為1、2、8、1、4
D.Fe3O4可與鹽酸反應(yīng)生成Fe2+和Fe3+,所得兩種離子的物質(zhì)的量之比為1∶2
3.下列指定物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化:
FeFe3O4混合溶液FeCl2溶液Fe(OH)2
下列說(shuō)法不正確的是 (  )
A.反應(yīng)①屬于置換反應(yīng)
B.反應(yīng)②所得混合溶液中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比是1∶2
C.反應(yīng)③的離子方程式為2Fe3++Fe===3Fe2+
D.利用反應(yīng)④制備Fe(OH)2時(shí)需要充分振蕩反應(yīng)液
三、藥品、食品中鐵元素的檢驗(yàn)
                
互動(dòng)探究
探究(一)
鐵元素在人體中起著重要的作用。如果人體缺鐵就會(huì)出現(xiàn)貧血癥狀,可用飲食療法治療,嚴(yán)重缺鐵時(shí)則需要服用補(bǔ)鐵劑。補(bǔ)鐵口服液是常見(jiàn)的補(bǔ)鐵劑,其中除了含鐵化合物外,還常添加抗氧化物質(zhì)(如維生素C)、甜味劑、香精等。例如,某補(bǔ)鐵口服液100 mL含鐵元素20~30 mg、維生素C 200~300 mg。
如下為某補(bǔ)鐵劑中鐵元素檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)用品 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
檢驗(yàn)?zāi)逞a(bǔ)鐵口服液中鐵元素的價(jià)態(tài) 某補(bǔ)鐵口服液,H2SO4溶液,NaOH溶液,酸性KMnO4溶液,氯水,KSCN溶液 ①取少量補(bǔ)鐵口服液于試管中,滴入KSCN溶液 A.不變紅 無(wú)Fe3+
B.變紅 有Fe3+
②若出現(xiàn)現(xiàn)象A,向反應(yīng)后的溶液中滴加氯水 溶液變紅 有Fe2+
③若出現(xiàn)現(xiàn)象B,另取補(bǔ)鐵劑滴加酸性KMnO4溶液 紫紅色 褪去 有Fe2+
紫紅色 不褪去 無(wú)Fe2+
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題1 補(bǔ)鐵劑中所含維生素C的作用是什么
             
             
問(wèn)題2 用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)補(bǔ)鐵劑中鐵元素的價(jià)態(tài)時(shí),其他成分是否會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性
             
             
             
問(wèn)題3 可否用NaOH溶液檢驗(yàn)補(bǔ)鐵劑中鐵元素的價(jià)態(tài)
             
             
探究(二)
菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黃和動(dòng)物內(nèi)臟等食品中富含鐵元素,某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)菠菜中鐵元素,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)取新鮮的菠菜10 g,將菠菜剪碎后研磨,然后倒入燒杯中,加入30 mL蒸餾水,攪拌。將上述濁液過(guò)濾,得到的濾液作為試驗(yàn)樣品。
(2)取少許試驗(yàn)樣品加入試管中,然后滴加幾滴KSCN溶液,再加入少量氯水,振蕩,觀察現(xiàn)象。
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題4 剪碎后的菠菜放在    中研磨,過(guò)濾濁液時(shí)用到的玻璃儀器有    。
問(wèn)題5 試驗(yàn)樣品中滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加入少量氯水,溶液變成紅色,據(jù)此得出什么結(jié)論
             
             
             
【探究歸納】
1.食品中鐵元素的測(cè)定問(wèn)題總結(jié)
(1)檢驗(yàn)鐵元素是否存在的依據(jù):把樣品中的鐵元素轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,Fe3+遇KSCN溶液變?yōu)榧t色。
(2)實(shí)驗(yàn)中必須用到的試劑為雙氧水(或氯水)、KSCN溶液。
(3)實(shí)驗(yàn)操作中根據(jù)選擇的不同樣品,可以考慮采用灼燒的方法,也可以用研磨的方法,也可以考慮用溶劑溶解,最后得到的試液一定要加入雙氧水(或氯水)將其中的鐵元素氧化為三價(jià)鐵,然后加入KSCN溶液,看是否變紅來(lái)檢驗(yàn)是否存在鐵元素。
2.補(bǔ)鐵劑存放及使用的注意事項(xiàng)
(1)補(bǔ)鐵劑的有效成分是亞鐵鹽(如FeSO4),Fe2+被氧化為Fe3+而失去補(bǔ)鐵作用,因此需密封、隔絕O2存放,服用補(bǔ)鐵劑時(shí)搭配維生素C可以增強(qiáng)補(bǔ)鐵效果,這是因?yàn)榫S生素C可將Fe3+還原為Fe2+。
(2)服用補(bǔ)鐵劑時(shí)不能和茶水同飲,因?yàn)椴杷泻罅康镊匪?鞣酸與Fe2+反應(yīng)生成鞣酸亞鐵,它的性質(zhì)不穩(wěn)定,很快被氧化成鞣酸鐵而呈藍(lán)黑色。
1.檢驗(yàn)菠菜中是否含有鐵元素,依次進(jìn)行灼燒、溶解、過(guò)濾、檢驗(yàn)四個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟,下列圖示裝置或原理不合理的是 (  )
A.圖甲用燒杯將菠菜灼燒成灰
B.圖乙用濃鹽酸溶解灰燼并加水稀釋
C.圖丙過(guò)濾得到含鐵元素的濾液
D.圖丁檢驗(yàn)濾液中是否含F(xiàn)e2+
2.探究補(bǔ)鐵劑[主要成分:氯化血紅素(含+2價(jià)鐵)、富鋅蛋白粉、維生素C、乳酸、葡萄糖漿]中鐵元素是否變質(zhì)。先取少量補(bǔ)鐵劑,用酸性丙酮溶解后制成溶液。下列說(shuō)法不正確的是 (  )
實(shí)驗(yàn)Ⅰ 取待測(cè)液,加入少量KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象;再加入少量H2O2,溶液不變紅
實(shí)驗(yàn)Ⅱ 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象;再加入H2O2溶液,溶液變?yōu)榧t褐色
實(shí)驗(yàn)Ⅲ 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ所得溶液,加入少量鹽酸溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,繼續(xù)加入H2O2至過(guò)量,溶液先變紅后褪色
A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,與KSCN溶液的用量無(wú)關(guān)
B.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入H2O2溶液后不變紅,可能是H2O2被維生素C還原了
C.實(shí)驗(yàn)Ⅲ中溶液紅色褪去,可能是H2O2將SCN-氧化了
D.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,該補(bǔ)鐵劑中+2價(jià)鐵在酸性條件下才能被H2O2氧化
3.鐵是人體必需的微量元素之一,補(bǔ)鐵劑中的Fe2+在空氣中很容易被氧化成Fe3+,影響鐵元素在人體中的吸收利用。某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行如圖所示的對(duì)照實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證補(bǔ)鐵劑和維生素C一起服用的科學(xué)性。
[實(shí)驗(yàn)操作]第一步:在A、B兩支試管中加入對(duì)比試劑;第二步:振蕩;第三步:滴加KSCN溶液。
[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象](1)A試管中溶液變    色,B試管中無(wú)明顯現(xiàn)象。
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論](2)維生素C具有    (填“氧化性”或“還原性”),能防止Fe2+被氧化為Fe3+,所以補(bǔ)鐵劑和維生素C一起服用具有科學(xué)依據(jù)。
[生活應(yīng)用](3)某品牌泡騰片的主要成分為維生素C和NaHCO3,放入水中立即產(chǎn)生大量氣泡(CO2)使口感更好,說(shuō)明維生素C具有    (填“酸性”或“堿性”)。
(4)為防止烹調(diào)時(shí)蔬菜中維生素C的損失,烹調(diào)蔬菜應(yīng)注意             
(寫一條即可)。
:課后完成 第三章 基礎(chǔ)課時(shí)19(共69張PPT)
第一節(jié) 鐵及其化合物
第三章 鐵 金屬材料
基礎(chǔ)課時(shí)  鐵鹽和亞鐵鹽
19
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)會(huì)Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法,培養(yǎng)證據(jù)推理意識(shí),提升實(shí)驗(yàn)探究能力與創(chuàng)新意識(shí)。2.依據(jù)化合價(jià)理論,結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究,掌握鐵鹽和亞鐵鹽的主要性質(zhì),了解它們?cè)谏a(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
一、鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)及檢驗(yàn)
二、Fe、Fe2+與 Fe3+的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用


CONTENTS
課后鞏固訓(xùn)練
三、藥品、食品中鐵元素的檢驗(yàn)
一、鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)及檢驗(yàn)
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
(一)知識(shí)梳理
1.從化合價(jià)不變角度預(yù)測(cè)Fe2+和Fe3+的性質(zhì)
具有鹽的通性,與金屬單質(zhì)、堿、鹽等發(fā)生反應(yīng)。
如與堿(NaOH溶液)反應(yīng)的離子方程式分別為_(kāi)_________________________、__________________________________________。
2.從化合價(jià)改變角度預(yù)測(cè)Fe2+和Fe3+的性質(zhì)
(1)Fe2+具有______性和______性,如硫酸亞鐵與氯水反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________。
(2)Fe3+具有______性,如硫酸鐵與鐵粉反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________,也具有一定的還原性。如在堿性條件下用NaClO氧化硫酸鐵制備Na2FeO4。
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
氧化
還原
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
氧化
2Fe3++Fe===3Fe2+
3.Fe3+和Fe2+的檢驗(yàn)方法
(1)滴加KSCN溶液,溶液直接變紅色,該溶液中含有__________。
(2)滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加新制氯水溶液變紅色,該溶液中含有__________。
FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,再滴加氯水,溶液變紅色
Fe3+
Fe2+
(二)互動(dòng)探究
燒制磚瓦時(shí),用富含鐵元素黏土做成的坯經(jīng)過(guò)烘燒后,鐵的化合物氧化為紅色的氧化鐵(Fe2O3),而制得紅色的磚瓦。烘燒完全后向窯內(nèi)添加大量的煤炭后封窯約1天后,從窯頂向下慢慢澆水7天。水蒸氣和窯內(nèi)高溫的炭發(fā)生化學(xué)反應(yīng),密閉的窯內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的還原氣體H2和CO,它們把紅色Fe2O3又逐漸還原成為青灰色的FeO、Fe3O4,而制得青磚。
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題1 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)紅磚含有+3價(jià)的鐵元素?
提示 將紅磚研磨成粉末,取少許粉末于試管中,加入稀硫酸振蕩,過(guò)濾;在濾液中加入KSCN溶液,如溶液變紅色,則說(shuō)明紅磚中含有+3價(jià)的鐵元素。
問(wèn)題2 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)青磚含有+2價(jià)的鐵元素?
提示 將青磚研磨成粉末,取少許粉末于試管中,加入稀硫酸振蕩,過(guò)濾;在濾液中加入酸性KMnO4溶液,如酸性KMnO4溶液褪色,則說(shuō)明青磚中含有+2價(jià)的鐵元素。
問(wèn)題3 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Fe3O4中既有+2價(jià)鐵又有+3價(jià)鐵?
提示 取一定量Fe3O4溶于稀硫酸,形成溶液,分別取該溶液于兩支試管中。一支試管中加入KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明含有Fe3+,證明Fe3O4中有+3價(jià)鐵;另一支試管中加入酸性KMnO4溶液,紫紅色褪去,說(shuō)明含有Fe2+,證明Fe3O4中有+2價(jià)鐵。
【探究歸納】
1.Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)方法
(1)Fe3+ 的檢驗(yàn)方法
(2)Fe2+ 的檢驗(yàn)方法
2.在含有Fe2+ 、Fe3+ 的混合溶液中,檢驗(yàn)Fe3+ 和Fe2+ 的方法
3.檢驗(yàn)Fe2+ 的注意事項(xiàng)
1.為檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠪e3+,可以選擇的試劑是(  )
A.KSCN溶液 B.AgNO3溶液
C.酸性KMnO4溶液 D.BaCl2溶液
解析 檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe3+的方法為向溶液中加入KSCN溶液,然后觀察現(xiàn)象,若溶液變紅色,說(shuō)明溶液中存在Fe3+,否則沒(méi)有鐵離子。
A
2.硫酸亞鐵溶液中含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵,為除去雜質(zhì),提純硫酸亞鐵,應(yīng)該加入下列物質(zhì)中的(  )
A.鋅粉 B.鎂粉 C.鐵粉 D.鋁粉
解析 過(guò)量鐵粉可將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵,將硫酸銅轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵和單質(zhì)銅,然后過(guò)濾即可得硫酸亞鐵溶液。鋅、鎂、鋁都可能將亞鐵離子還原成鐵單質(zhì),并且會(huì)引入新的雜質(zhì)鋅離子、鎂離子、鋁離子。
C
3.證明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是(  )
A.先滴加氯水再滴加硫氰化鉀溶液顯紅色
B.先滴加硫氰化鉀溶液不顯紅色,再滴加氯水顯紅色
C.先加入鐵粉再滴加硫氰化鉀溶液不顯紅色
D.只需要滴加硫氰化鉀溶液
解析 先滴加氯水再滴加硫氰化鉀溶液顯紅色,可能是原溶液中Fe2+被氯水氧化為Fe3+或原溶液本來(lái)就含有Fe3+,A錯(cuò)誤;先滴加硫氰化鉀溶液不顯紅色,說(shuō)明原溶液中不存在Fe3+,再滴加氯水顯紅色,說(shuō)明Fe2+被氯水氧化為Fe3+,原溶液存在Fe2+,B正確;先加入鐵粉再滴加硫氰化鉀溶液不顯紅色,原溶液可能存在Fe3+,C錯(cuò)誤;滴加硫氰化鉀溶液不顯色,不一定含有Fe2+,D錯(cuò)誤。
B
二、Fe、Fe2+與 Fe3+的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
(一)知識(shí)梳理
鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化知識(shí)結(jié)構(gòu)圖
寫出圖中序號(hào)所示反應(yīng)的離子方程式:
①______________________________________________;
②__________________________________________;
③________________________________________________;
④____________________________________;
⑤______________________________________________;
⑥____________________________________________。
(其他合理答案均可)
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(二)互動(dòng)探究
[藥品名稱] 通用名稱:硫酸亞鐵片 英文名稱:Ferrous Sulfate Tublets 漢語(yǔ)拼音:liusuanyatiepian [成分]本品每片含硫酸亞鐵0.3克(相當(dāng)于鐵60毫克)。輔料為:蔗糖、糊精、葡萄糖、硬脂酸鎂、滑石粉。 [性狀]本品為包衣片,除去包衣后顯淡藍(lán)綠色。
硫酸亞鐵片說(shuō)明書中,藥片上有層包衣。 保存FeSO4溶液時(shí),常加入鐵釘。
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題1 硫酸亞鐵片這層包衣起什么作用?
提示 隔絕空氣,防止硫酸亞鐵被氧化。
問(wèn)題2 保存FeSO4溶液時(shí),加入鐵釘?shù)脑硎鞘裁矗?br/>提示 當(dāng)亞鐵離子被氧化為鐵離子時(shí),鐵可將生成的鐵離子還原為亞鐵離子。
【探究歸納】
Fe2+、Fe3+、Fe之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系
(1)Fe只具有還原性,可被弱氧化劑(H+、S等)氧化成Fe2+,被強(qiáng)氧化劑(Cl2等)氧化成Fe3+。
(2)Fe2+既有氧化性又有還原性,可被強(qiáng)氧化劑[Cl2、KMnO4(H+)等]氧化為Fe3+,可被還原劑(Al、Zn等)還原為Fe。
(3)Fe3+具有氧化性,可被還原劑(Fe、Cu等)還原為Fe2+,可被還原劑(CO等)還原為Fe。
1.下列物質(zhì)能通過(guò)化合反應(yīng)直接制得的是(  )
①FeCl2 ②FeCl3 ③HCl
A.只有①② B.只有② C.只有①③ D.①②③
D
B
解析 Fe3O4是具有磁性的黑色晶體,A正確;反應(yīng)中,各元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生改變,不是氧化還原反應(yīng),B錯(cuò)誤;根據(jù)原子守恒和電荷守恒,可知配平離子方程式從左至右各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為1、2、8、1、4,C正確;Fe3O4與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵和水,根據(jù)反應(yīng)Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O,可得Fe2+與Fe3+兩種離子的物質(zhì)的量之比為1∶2,D正確。
D
三、藥品、食品中鐵元素的檢驗(yàn)
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
互動(dòng)探究
探究(一)
鐵元素在人體中起著重要的作用。如果人體缺鐵就會(huì)出現(xiàn)貧血癥狀,可用飲食療法治療,嚴(yán)重缺鐵時(shí)則需要服用補(bǔ)鐵劑。補(bǔ)鐵口服液是常見(jiàn)的補(bǔ)鐵劑,其中除了含鐵化合物外,還常添加抗氧化物質(zhì)(如維生素C)、甜味劑、香精等。例如,某補(bǔ)鐵口服液100 mL含鐵元素20~30 mg、維生素C 200~300 mg。
如下為某補(bǔ)鐵劑中鐵元素檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)用品 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
檢驗(yàn)?zāi)逞a(bǔ)鐵口服液中鐵元素的價(jià)態(tài) 某補(bǔ)鐵口服液,H2SO4溶液,NaOH溶液,酸性KMnO4溶液,氯水,KSCN溶液 ①取少量補(bǔ)鐵口服液于試管中,滴入KSCN溶液 A.不變紅 無(wú)Fe3+
B.變紅 有Fe3+
②若出現(xiàn)現(xiàn)象A,向反應(yīng)后的溶液中滴加氯水 溶液變紅 有Fe2+
③若出現(xiàn)現(xiàn)象B,另取補(bǔ)鐵劑滴加酸性KMnO4溶液 紫紅色褪去 有Fe2+
紫紅色不褪去 無(wú)Fe2+
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題1 補(bǔ)鐵劑中所含維生素C的作用是什么?
提示 抗氧化劑,防止Fe2+被氧化成Fe3+。
問(wèn)題2 用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)補(bǔ)鐵劑中鐵元素的價(jià)態(tài)時(shí),其他成分是否會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性?
提示 會(huì)。補(bǔ)鐵劑中含有還原性比Fe2+強(qiáng)的維生素C,維生素C也能使酸性KMnO4溶液褪色。故應(yīng)加入過(guò)量的氧化劑,再加入過(guò)量的KSCN溶液進(jìn)行檢驗(yàn)。
問(wèn)題3 可否用NaOH溶液檢驗(yàn)補(bǔ)鐵劑中鐵元素的價(jià)態(tài)?
提示 不能。若補(bǔ)鐵劑中含有Fe3+,加入NaOH溶液立即產(chǎn)生紅褐色沉淀,則無(wú)法檢驗(yàn)Fe2+的存在。
探究(二)
菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黃和動(dòng)物內(nèi)臟等食品中富含鐵元素,某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)菠菜中鐵元素,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)取新鮮的菠菜10 g,將菠菜剪碎后研磨,然后倒入燒杯中,加入30 mL蒸餾水,攪拌。將上述濁液過(guò)濾,得到的濾液作為試驗(yàn)樣品。
(2)取少許試驗(yàn)樣品加入試管中,然后滴加幾滴KSCN溶液,再加入少量氯水,振蕩,觀察現(xiàn)象。
【問(wèn)題討論】
問(wèn)題4 剪碎后的菠菜放在________中研磨,過(guò)濾濁液時(shí)用到的玻璃儀器有____________________。
問(wèn)題5 試驗(yàn)樣品中滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加入少量氯水,溶液變成紅色,據(jù)此得出什么結(jié)論?
提示 菠菜中含有鐵元素,且以二價(jià)鐵形式存在。
研缽
燒杯、漏斗、玻璃棒
【探究歸納】
1.食品中鐵元素的測(cè)定問(wèn)題總結(jié)
(1)檢驗(yàn)鐵元素是否存在的依據(jù):把樣品中的鐵元素轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,F(xiàn)e3+遇KSCN溶液變?yōu)榧t色。
(2)實(shí)驗(yàn)中必須用到的試劑為雙氧水(或氯水)、KSCN溶液。
(3)實(shí)驗(yàn)操作中根據(jù)選擇的不同樣品,可以考慮采用灼燒的方法,也可以用研磨的方法,也可以考慮用溶劑溶解,最后得到的試液一定要加入雙氧水(或氯水)將其中的鐵元素氧化為三價(jià)鐵,然后加入KSCN溶液,看是否變紅來(lái)檢驗(yàn)是否存在鐵元素。
2.補(bǔ)鐵劑存放及使用的注意事項(xiàng)
(1)補(bǔ)鐵劑的有效成分是亞鐵鹽(如FeSO4),F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+而失去補(bǔ)鐵作用,因此需密封、隔絕O2存放,服用補(bǔ)鐵劑時(shí)搭配維生素C可以增強(qiáng)補(bǔ)鐵效果,這是因?yàn)榫S生素C可將Fe3+還原為Fe2+。
(2)服用補(bǔ)鐵劑時(shí)不能和茶水同飲,因?yàn)椴杷泻罅康镊匪幔匪崤cFe2+反應(yīng)生成鞣酸亞鐵,它的性質(zhì)不穩(wěn)定,很快被氧化成鞣酸鐵而呈藍(lán)黑色。
1.檢驗(yàn)菠菜中是否含有鐵元素,依次進(jìn)行灼燒、溶解、過(guò)濾、檢驗(yàn)四個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟,下列圖示裝置或原理不合理的是(  )
A.圖甲用燒杯將菠菜灼燒成灰
B.圖乙用濃鹽酸溶解灰燼并加水稀釋
C.圖丙過(guò)濾得到含鐵元素的濾液
D.圖丁檢驗(yàn)濾液中是否含F(xiàn)e2+
A
解析 A.應(yīng)該用坩堝灼燒菠菜,A錯(cuò)誤;B.溶解用燒杯,玻璃棒攪拌加速溶解,B正確;C.過(guò)濾操作漏斗末端緊貼燒杯,用玻璃棒引流,C正確;D.K3[Fe(CN)6]遇到Fe2+生成藍(lán)色沉淀,D正確。
2.探究補(bǔ)鐵劑[主要成分:氯化血紅素(含+2價(jià)鐵)、富鋅蛋白粉、維生素C、乳酸、葡萄糖漿]中鐵元素是否變質(zhì)。先取少量補(bǔ)鐵劑,用酸性丙酮溶解后制成溶液。下列說(shuō)法不正確的是(  )
實(shí)驗(yàn)Ⅰ 取待測(cè)液,加入少量KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象;再加入少量H2O2,溶液不變紅
實(shí)驗(yàn)Ⅱ 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象;再加入H2O2溶液,溶液變?yōu)榧t褐色
實(shí)驗(yàn)Ⅲ 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ所得溶液,加入少量鹽酸溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,繼續(xù)加入H2O2至過(guò)量,溶液先變紅后褪色
A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,與KSCN溶液的用量無(wú)關(guān)
B.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入H2O2溶液后不變紅,可能是H2O2被維生素C還原了
C.實(shí)驗(yàn)Ⅲ中溶液紅色褪去,可能是H2O2將SCN-氧化了
D.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,該補(bǔ)鐵劑中+2價(jià)鐵在酸性條件下才能被H2O2氧化
答案 D
解析 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象;再加入H2O2溶液,溶液變?yōu)榧t褐色,說(shuō)明與KSCN溶液的用量無(wú)關(guān),故A正確;維生素C具有還原性,實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入H2O2溶液后不變紅,可能是H2O2被維生素C還原了,故B正確;H2O2具有強(qiáng)氧化性,SCN-具有還原性,繼續(xù)加入H2O2至過(guò)量,溶液先變紅后褪色,溶液紅色褪去,可能是H2O2將SCN-氧化了,故C正確;沒(méi)有對(duì)照實(shí)驗(yàn),無(wú)法說(shuō)明中性、堿性條件下,該補(bǔ)鐵劑中+2價(jià)鐵能否被H2O2氧化,故D錯(cuò)誤。
3.鐵是人體必需的微量元素之一,補(bǔ)鐵劑中的Fe2+在空氣中很容易被氧化成Fe3+,影響鐵元素在人體中的吸收利用。某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行如圖所示的對(duì)照實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證補(bǔ)鐵劑和維生素C一起服用的科學(xué)性。
[實(shí)驗(yàn)操作]第一步:在A、B兩支試管中加入對(duì)比試劑;第二步:振蕩;第三步:滴加KSCN溶液。
[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象](1)A試管中溶液變________色,B試管中無(wú)明顯現(xiàn)象。
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論](2)維生素C具有________(填“氧化性”或“還原性”),能防止Fe2+被氧化為Fe3+,所以補(bǔ)鐵劑和維生素C一起服用具有科學(xué)依據(jù)。
[生活應(yīng)用](3)某品牌泡騰片的主要成分為維生素C和NaHCO3,放入水中立即產(chǎn)生大量氣泡(CO2)使口感更好,說(shuō)明維生素C具有________(填“酸性”或“堿性”)。
(4)為防止烹調(diào)時(shí)蔬菜中維生素C的損失,烹調(diào)蔬菜應(yīng)注意___________________________________________________________________(寫一條即可)。

還原性
酸性
避免與氧化性物質(zhì)接觸(或避免與堿性物質(zhì)接觸)
解析 (1)Fe3+與SCN-結(jié)合而使溶液呈紅色。
(2)向FeCl3溶液中加入足量維生素C后,再加入KSCN溶液,溶液不變紅色,說(shuō)明Fe3+被維生素C還原,即維生素C具有還原性。(3)將維生素C與NaHCO3放入水中,立即有大量CO2產(chǎn)生,說(shuō)明維生素C具有酸性。(4)由實(shí)驗(yàn)(2)、(3)可知,維生素C具有還原性和酸性,故烹調(diào)蔬菜時(shí)應(yīng)避免與氧化性物質(zhì)或堿性物質(zhì)接觸。
課后鞏固訓(xùn)練
A級(jí) 合格過(guò)關(guān)練
選擇題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意
(一)鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)及檢驗(yàn)
1.下列關(guān)于FeCl2和FeCl3的敘述中,不正確的是(  )
A.二者溶液的相互轉(zhuǎn)化均可通過(guò)化合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)
B.將鐵粉加入氯水中,最終只能得到FeCl3溶液
C.酸性高錳酸鉀溶液不可作為鑒別二者溶液的試劑
D.分別向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的試管中加入NaOH溶液,最終可得相同物質(zhì)
B
解析 A項(xiàng),向FeCl2溶液中通入氯氣,生成FeCl3;向FeCl3溶液中加入鐵生成FeCl2;都屬于化合反應(yīng),正確;B項(xiàng),將鐵粉加入氯水中,當(dāng)鐵粉過(guò)量時(shí),最終得到FeCl2溶液,錯(cuò)誤;C項(xiàng),F(xiàn)e2+、Cl-均可與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),故不可用酸性高錳酸鉀鑒別FeCl2和FeCl3,正確;D項(xiàng),二價(jià)鐵不穩(wěn)定,可被氧化為三價(jià)鐵;分別向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的試管中加入NaOH溶液,均可能得到Fe(OH)3,正確。
2.維生素C又稱“抗壞血酸”,能幫助人體將食物中攝取的、不易吸收的Fe3+轉(zhuǎn)化為易吸收的Fe2+,下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(  )
A.維生素C具有還原性
B.Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+發(fā)生了氧化反應(yīng)
C.維生素C藥片應(yīng)隔絕空氣保存
D.向Fe3+的溶液中加入Cu,也能將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+
B
解析 A項(xiàng),維生素C能夠?qū)e3+轉(zhuǎn)化為易吸收的Fe2+,F(xiàn)e元素化合價(jià)降低,得到電子被還原,說(shuō)明維生素C具有還原性,正確;B項(xiàng),F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe2+時(shí),F(xiàn)e元素化合價(jià)降低,得到電子被還原,發(fā)生了還原反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),維生素C藥片具有強(qiáng)的還原性,容易被空氣中的氧氣氧化,因此應(yīng)隔絕空氣保存,正確;D項(xiàng),向Fe3+的溶液中加入Cu,會(huì)發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,因此Cu單質(zhì)也能將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,正確。
3.制印刷電路板時(shí)常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”,發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是(  )
A.燒杯中有銅、無(wú)鐵 B.燒杯中有鐵、無(wú)銅
C.燒杯中鐵、銅都有 D.燒杯中鐵、銅都無(wú)
解析 Fe比Cu活潑,所以先發(fā)生反應(yīng)①:Fe+2FeCl3===3FeCl2;后發(fā)生反應(yīng)②:Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2。A項(xiàng),反應(yīng)①進(jìn)行完全,反應(yīng)②未開(kāi)始或反應(yīng)未完全,此時(shí)有銅無(wú)鐵,可能,不符合題意;B項(xiàng),在鐵未完全反應(yīng)前,銅不參與反應(yīng),故不可能出現(xiàn)有鐵、無(wú)銅,錯(cuò)誤,符合題意;C項(xiàng),反應(yīng)①反應(yīng)未完全,反應(yīng)②未開(kāi)始,此時(shí)鐵銅都有,可能,不符合題意;D項(xiàng),反應(yīng)①②都進(jìn)行完全,此時(shí)鐵銅全無(wú),可能,符合題意。
B
4.(2023·鄂州高一質(zhì)檢)為探究某食品包裝袋內(nèi)一小包脫氧劑中的還原鐵粉是否變質(zhì),分別取少量樣品溶于鹽酸,再進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),其結(jié)論正確的是(  )
A.滴加KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明鐵粉變質(zhì)
B.滴加KSCN溶液,溶液未變紅,說(shuō)明鐵粉未變質(zhì)
C.依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明鐵粉全部變質(zhì)
D.滴加KSCN溶液,溶液未變紅,再滴加氯水,溶液變紅,說(shuō)明鐵粉全部變質(zhì)
A
解析 A.若滴加KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明溶液中含有鐵離子,可以確定還原鐵粉被氧化變質(zhì),故A正確;B.若滴加KSCN溶液,溶液未變紅,說(shuō)明溶液中無(wú)鐵離子,但還原鐵粉有可能被氧化為亞鐵離子,故B錯(cuò)誤;C.氯水具有強(qiáng)氧化性,可以把亞鐵離子氧化為鐵離子,亞鐵離子來(lái)源可能是鐵與鹽酸反應(yīng),故不能確定是部分氧化、還是全部氧化或沒(méi)有被氧化,故C錯(cuò)誤;D.若滴加KSCN溶液,溶液未變紅,再滴加氯水,溶液變紅,說(shuō)明溶液中不含鐵離子,含有亞鐵離子,亞鐵離子來(lái)源可能是鐵與鹽酸反應(yīng),故D錯(cuò)誤。
(二)Fe、Fe2+與 Fe3+的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用
5.構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是一種有效的學(xué)習(xí)方法,化學(xué)學(xué)習(xí)中的“價(jià)—類”二維圖就是其中一種,如圖所示是鐵及其化合物的“價(jià)—類”二維
C
圖,下列有關(guān)敘述或化學(xué)方程式書寫不正確的是(  )
6.某生產(chǎn)企業(yè)的工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的CuSO4。為了變廢為寶,技術(shù)人員計(jì)劃從該廢水中回收FeSO4和金屬Cu,工藝流程如圖所示。回答下列問(wèn)題:
(1)“操作1”與“操作2”的名稱為_(kāi)_______,在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行該操作時(shí),所需要的玻璃儀器除燒杯外,還有____________________。
(2)加入試劑A的目的是將Cu2+全部轉(zhuǎn)化為Cu,以便回收銅單質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________________________。
(3)“濾渣”的成分為_(kāi)_______,加入的試劑B為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。
(4)要鑒別“溶液2”中的金屬陽(yáng)離子,所需實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________。
過(guò)濾
漏斗、玻璃棒
Cu2++Fe===Cu+Fe2+
Cu和Fe
H2SO4
取少許“溶液2”于試管,滴加幾滴KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,振蕩,再滴加幾滴氯水,出現(xiàn)紅色,則含F(xiàn)e2+
解析 工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的Cu2+,從該廢水中回收FeSO4制得FeSO4·7H2O,故要除去Cu2+,則加入的試劑A為過(guò)量鐵屑,發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu2+===Fe2++Cu,經(jīng)操作1過(guò)濾,得到的濾渣為Cu和Fe的混合物,溶液1為FeSO4溶液;在濾渣中加入試劑B的目的是將鐵溶解為FeSO4,而Cu不溶,故試劑B為過(guò)量的硫酸,操作2為過(guò)濾,得到Cu,溶液2為H2SO4和FeSO4的混合溶液,F(xiàn)eSO4溶液經(jīng)操作③加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥即得FeSO4·7H2O。
(1)由分析可知,“操作1”與“操作2”的名稱為過(guò)濾,在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行該操作時(shí),所需要的玻璃儀器除燒杯外,還有漏斗和玻璃棒;(2)由分析可知,加入試劑A的目的是將Cu2+全部轉(zhuǎn)化為Cu,以便回收銅單質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+===Fe2++Cu;(3)由分析可知,“濾渣”的成分為Fe和Cu,加入的試劑B為H2SO4;(4)要鑒別“溶液2”中的金屬陽(yáng)離子即Fe2+,故所需實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是取少許“溶液2”于試管,滴加幾滴KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,振蕩,再滴加幾滴氯水,出現(xiàn)紅色,則含F(xiàn)e2+。
B
B級(jí) 素養(yǎng)培優(yōu)練
8.(2023·日照東港區(qū)期中)一定條件下,將一定量Fe3O4溶于過(guò)量鹽酸生成FeCl2和FeCl3,分別取少量反應(yīng)后的溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),有關(guān)實(shí)驗(yàn)描述正確的是(  )
A.滴加KSCN溶液,若溶液變紅色證明溶液中含有Fe2+
B.加入5.6 g鐵粉恰好完全反應(yīng),則Fe3O4的質(zhì)量為23.2 g
C.用溶液在銅片上寫字,一段時(shí)間后洗去溶液,觀察到銅片表面無(wú)明顯現(xiàn)象
D.先向溶液中通入氯氣,再滴加KSCN溶液,若變紅色不能證明溶液中含有Fe2+
D
解析 A項(xiàng),三價(jià)鐵遇到硫氰化鉀后溶液會(huì)變成紅色,故滴加KSCN溶液,若溶液變紅色證明溶液中含有Fe3+,錯(cuò)誤;B項(xiàng),原溶液中鹽酸有剩余,加入鐵粉后會(huì)和鹽酸反應(yīng),故無(wú)法通過(guò)鐵的量計(jì)算四氧化三鐵的量,錯(cuò)誤;C項(xiàng),溶液中有三價(jià)鐵離子,可以和銅單質(zhì)反應(yīng),故用溶液在銅片上寫字,一段時(shí)間后洗去溶液,會(huì)發(fā)現(xiàn)有銅被溶解,錯(cuò)誤;D項(xiàng),溶液變紅也可能是原來(lái)溶液中就有三價(jià)鐵而使溶液變紅,正確。
9.選擇合適的試劑完成甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)。
甲組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+;
乙組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列試劑及加入試劑的順序能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?  )
B
  試劑 選項(xiàng)   甲組 乙組
A 新制氯水、KSCN溶液 氫氧化鈉溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
試回答下列問(wèn)題:
(1)試劑1是________,試劑2是__________,加入新制氯水后溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________、________________________。
稀鹽酸
KSCN溶液
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
(2)加入試劑2后溶液中顏色由淡黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榈t色是因?yàn)開(kāi)_____________________,寫出+2價(jià)Fe在空氣中轉(zhuǎn)化為+3價(jià)Fe的化學(xué)方程式:________________________________________________________________。
(3)該同學(xué)猜想紅色溶液變?yōu)闊o(wú)色溶液的原因是溶液中的+3價(jià)鐵被還原為+2價(jià)鐵,你認(rèn)為該同學(xué)的猜想合理嗎?________。若你認(rèn)為合理,請(qǐng)說(shuō)明理由(若你認(rèn)為不合理,該空不作答)_____;若你認(rèn)為不合理請(qǐng)?zhí)岢瞿愕牟孪氩⒃O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證(若你認(rèn)為合理,該空不作答)_________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
少量的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+
4FeCl2+O2+4HCl===4FeCl3+2H2O
不合理
猜想:Fe(SCN)3中的SCN-被過(guò)量的氯水氧化 在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,不變紅色(或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液,變紅色
解析 (1)該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸,試劑1用于溶解樣品,可以選用稀鹽酸;試劑2用于檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子,可以選用KSCN溶液;氯氣氧化亞鐵離子生成鐵離子,離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;鐵離子與硫氰根離子結(jié)合生成硫氰化鐵,離子方程式為Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。(2)Fe3+遇KSCN溶液變紅色,溶液由淡黃色變?yōu)闇\紅色,說(shuō)明少量Fe2+被氧化成Fe3+;亞鐵離子被空氣中的氧氣氧化為鐵離子,化學(xué)方程式為4FeCl2+4HCl+O2===4FeCl3+2H2O。(3)因?yàn)槁人趸詮?qiáng),不會(huì)還原Fe3+,該同學(xué)的猜想不合理;可能是SCN-被過(guò)量的氯水氧化,可取少量褪色后的溶液,加入FeCl3溶液,不變紅色(或取少量褪色后的溶液,加入KSCN溶液,變紅色)。
11.已知:濃硫酸具有吸水性,可作干燥劑。鐵有兩種氯化物,都是重要的化工試劑。某化學(xué)活動(dòng)小組用如圖所示的裝置(夾持裝置略去)模擬工業(yè)生產(chǎn)制備無(wú)水氯化鐵,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
查閱有關(guān)資料如下:
①氯化鐵熔點(diǎn)為306 ℃,沸點(diǎn)為315 ℃;易吸收空氣中的水分而潮解。
②氯化亞鐵熔點(diǎn)為670 ℃,易升華。
(1)A裝置中盛放濃鹽酸的實(shí)驗(yàn)儀器名稱是________,A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________。
(2)C中的產(chǎn)物為_(kāi)_______(填化學(xué)式),D中裝的藥品是堿石灰,其作用是___________________________________________________________________。
(3)如果省略B裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后,取裝置C中的產(chǎn)物,按以下步驟進(jìn)行測(cè)定:①稱取4.60 g產(chǎn)物溶于過(guò)量的稀鹽酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④過(guò)濾、洗滌后灼燒沉淀;⑤稱量所得紅棕色固體為2.40 g,則該產(chǎn)物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______%(結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
分液漏斗
FeCl3
吸收多余的Cl2,防止污染環(huán)境以及防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C中
36.52

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