《鐵鹽和亞鐵鹽》鐵鹽和亞鐵鹽1.常見(jiàn)的鐵鹽有

Fe2(SO4)3、FeCl3

等,常見(jiàn)的亞鐵鹽有

FeSO4、FeCl2

等。

2.Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法。3.Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。

(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在盛有氯化鐵溶液的試管中加適量鐵粉振蕩后,溶液變成

淺綠

色,再加KSCN溶液,溶液

不變色

,再加入氯水后,溶液變成

紅色

。

(2)上述實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是

2Fe3++Fe═3Fe2+

,

2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-

。

(3)結(jié)論:由上述實(shí)驗(yàn)可知,Fe3+遇到

較強(qiáng)

的還原劑,會(huì)被還原成Fe2+;Fe2+在

較強(qiáng)

氧化劑的作用下,會(huì)被氧化成Fe3+。

微判斷(1)FeSO4溶液久置后呈棕黃色。(

)(2)某溶液通入氯氣后,再加入KSCN溶液,溶液變紅色,則原溶液中一定含有Fe2+。(

)(3)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后產(chǎn)生紅色沉淀。(

)(4)Fe3+有氧化性,所以FeCl3溶液可用于回收廢舊電路板中的銅。(

)√××√鐵鹽和亞鐵鹽問(wèn)題探究工業(yè)印刷電路板的制作流程如圖所示,其中“蝕刻”所用的就是FeCl3溶液。(1)FeCl3溶液蝕刻印刷銅板的原理是怎樣的?(2)反應(yīng)后的“蝕刻液”中含有哪些金屬離子?如果要回收得到Cu和FeCl3,需要怎樣設(shè)計(jì)回收方案?提示:(1)2Fe3++Cu══2Fe2++Cu2+。(2)反應(yīng)后的“蝕刻液”中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+等金屬離子。為從溶液中提取Cu,應(yīng)向溶液中加入過(guò)量鐵粉:Fe+Cu2+══Fe2++Cu,Fe+2Fe3+══3Fe2+;然后用鹽酸溶解過(guò)量的鐵粉:Fe+2HCl══FeCl2+H2↑;過(guò)濾后,得到Cu,再向?yàn)V液中加入新制氯水即可得到FeCl3:2FeCl2+Cl2══2FeCl3。歸納總結(jié)1.Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn)。2.Fe、Fe2+、Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。

(1)Fe只具有還原性,可以被氧化劑氧化為Fe2+、Fe3+。

(2)Fe2+既具有氧化性又具有還原性。

(3)Fe3+具有較強(qiáng)氧化性,可被還原為Fe2+或Fe。

3.含F(xiàn)e2+、Fe3+的除雜問(wèn)題。

主要成分雜質(zhì)除雜方法FeCl3(aq)FeCl2(aq)加入氯水或H2O2FeCl2(aq)FeCl3(aq)加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾FeCl2(aq)CuCl2(aq)加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾典例剖析【例】

已知A是一種常見(jiàn)金屬,F是一種紅褐色沉淀。試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系,回答下列問(wèn)題。(1)寫(xiě)出A、C、F、G的化學(xué)式:A

,C

,F

,G

。

(2)檢驗(yàn)D中陽(yáng)離子的方法是

。

(3)保存C溶液時(shí)要加固體A的原因是

。

(4)寫(xiě)出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式。①A→C:

;

②C→D:

。

答案:(1)Fe

FeCl2

Fe(OH)3

Fe2O3(2)取少量D溶液加入試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變紅,證明有Fe3+(3)防止Fe2+被氧化(4)①Fe+2H+══Fe2++H2↑

②2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-解析:(1)A是一種常見(jiàn)金屬,F是一種紅褐色沉淀,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,F為Fe(OH)3,A為Fe。Fe與O2反應(yīng)生成的B為Fe3O4,

Fe3O4與鹽酸反應(yīng)得到FeCl2和FeCl3,故Fe與鹽酸反應(yīng)得到的X為H2、C為FeCl2,進(jìn)而可推知E為Fe(OH)2、D為FeCl3、G為Fe2O3。(2)D為FeCl3,含有的陽(yáng)離子為Fe3+,檢驗(yàn)Fe3+的方法為取少量D溶液加入試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變紅色,證明有Fe3+。(3)FeCl2易被空氣中的O2氧化,保存FeCl2溶液時(shí)加固體Fe,防止Fe2+被氧化。(4)①A→C反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H+══Fe2++H2↑;②C→D反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-。學(xué)以致用1.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+,而可能含有Fe2+,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作的最佳順序?yàn)?

)。①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液

③加入少量KSCN溶液A.①③ B.③②

C.③① D.①②③答案:C解析:先加入少量KSCN溶液,若溶液不變紅色,證明無(wú)Fe3+,然后加足量的氯水,若溶液出現(xiàn)紅色,說(shuō)明有Fe2+存在。2.某化學(xué)小組為驗(yàn)證Fe3+與Fe2+能夠相互轉(zhuǎn)化,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)現(xiàn)象①向FeCl3溶液中加入過(guò)量鐵粉②滴加KSCN溶液③再滴加幾滴氯水ⅰ.溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色ⅱ.溶液無(wú)明顯變化ⅲ.溶液變紅下列分析不合理的是(

)。A.解釋現(xiàn)象ⅰ的反應(yīng):2Fe3++Fe══3Fe2+B.實(shí)驗(yàn)②與③可以調(diào)換順序C.溶液變紅涉及反應(yīng):Cl2+2Fe2+══2Cl-+2Fe3+D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+答案:B解析:向FeCl3溶液中加入過(guò)量鐵粉,鐵與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+,溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色,A正確;先加氯水,再加KSCN溶液,溶液變紅,不能排除Fe3+的影響,故無(wú)法檢驗(yàn)Fe2+,B錯(cuò)誤;滴入氯水后,Fe2+被氧化為Fe3+,C正確;氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+,D正確。1.下列試劑中,能使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的是(

)。①氯氣②NaCl溶液③酸性KMnO4溶液④次氯酸⑤鹽酸A.①②③

B.①③④

C.②④⑤

D.③④⑤答案:B解析:①氯氣具有強(qiáng)氧化性,能氧化Fe2+生成Fe3+;②NaCl溶液不具有氧化性,不氧化Fe2+;③酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,能氧化Fe2+生成Fe3+;④次氯酸具有強(qiáng)氧化性,能氧化Fe2+生成Fe3+;⑤鹽酸不具有強(qiáng)氧化性,不能氧化Fe2+生成Fe3+,故能氧化Fe2+的是①③④。2.下列關(guān)于鐵及其化合物的離子方程式,正確的是(

)。A.鐵與鹽酸反應(yīng):2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑B.氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng):2FeCl2+Cl2══2FeCl3C.氯化鐵溶液與鐵反應(yīng):Fe3++Fe══2Fe2+D.氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Fe3++3OH-══Fe(OH)3↓答案:D解析:A項(xiàng),應(yīng)為Fe+2H+══Fe2++H2↑;B項(xiàng),應(yīng)為2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-;C項(xiàng),應(yīng)為2Fe3++Fe══3Fe2+。3.只用一種試劑就可將AgNO3溶液、KSCN溶液、稀硫酸、NaOH溶液四種無(wú)色溶液區(qū)分開(kāi),該試劑是(

)。A.BaCl2溶液 B.CuCl2溶液C.FeCl3溶液 D.FeCl2溶液答案:C解析:氯化鋇溶液不能鑒別KSCN溶液和氫氧化鈉溶液,氯化銅溶液和氯化亞鐵溶液均不能鑒別KSCN溶液和稀硫酸。4.下列各組物質(zhì)中,X是主體物質(zhì),Y是少量雜質(zhì),Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑,其中所加試劑正確的一組是(

)。選項(xiàng)ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液CuNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2FeNa2CO3ZCl2Fe硫酸BaCl2溶液答案:C解析:A項(xiàng),氯氣能與FeCl2反應(yīng)生成FeCl3,不符合題意。B項(xiàng),鐵單質(zhì)不僅可以將雜質(zhì)除去,還會(huì)將FeCl3除去,不符合題意。D項(xiàng),BaCl2不僅與碳酸鈉反應(yīng),還與硫酸鈉反應(yīng),不符合題意。5.某化學(xué)興趣小組利用下列試劑:鐵粉、鋅粉、0.1mol·L-1FeCl3溶液、0.1mol·L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、還原性,并利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論解決一些問(wèn)題。(1)用所給試劑寫(xiě)出體現(xiàn)Fe2+具有還原性的反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,完成下列表格。

探究?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究Fe3+是否具有氧化性取少量0.1mol·L-1FeCl3溶液,往溶液中加入足量鐵粉,再加入少量KSCN溶液加入鐵粉后,溶液顏色變?yōu)?/p>

。加入KSCN溶液,溶液

(3)該興趣小組為說(shuō)明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入鋅粉,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方案,該反應(yīng)的離子方程式為

。

②該反應(yīng)的離子方程式是

。

解析:(1)在反應(yīng)中Fe2+做還原劑,體現(xiàn)其還原性,因此應(yīng)選擇氧化劑,所以選用新制氯水,反應(yīng)為2FeCl2+Cl2══2FeCl3。(2)向FeCl3溶液中加入鐵粉,發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3++Fe══3Fe2+,所以溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變紅色。(3)向FeCl2溶液中加入鋅粉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Zn+Fe2+══Fe+Zn2+。探究一“Fe、Fe2+、Fe3+”的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系【問(wèn)題探究】1.人體易吸收二價(jià)鐵鹽,難吸收三價(jià)鐵鹽。通過(guò)學(xué)習(xí)了解到Fe2+和Fe3+可以互相轉(zhuǎn)化,現(xiàn)提供的物質(zhì)有FeCl2溶液、FeCl3溶液、Fe粉、KSCN溶液、3%H2O2溶液,請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告證明Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。(已知:H2O2可氧化Fe2+)類型實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①

Fe2+可被氧化成Fe3+②

Fe3+可被還原成Fe2+提示

類型實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①a.將KSCN溶液滴入盛有FeCl2溶液的試管中,充分振蕩b.再滴入3%H2O2,充分振蕩a.無(wú)明顯現(xiàn)象b.溶液變紅②a.在盛有足量Fe粉的試管中滴入FeCl3溶液,充分振蕩b.再滴入KSCN溶液,充分振蕩a.溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色b.無(wú)明顯現(xiàn)象2.Fe(OH)3、FeCl3、FeCl2是否都可由化合反應(yīng)得到?請(qǐng)寫(xiě)出可能的化學(xué)方程式。提示

它們均可由化合反應(yīng)得到,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,2Fe+3Cl2

2FeCl3,2FeCl3+Fe

===3FeCl2。3.如何除去FeCl3溶液中混有的FeCl2?如何除去FeCl2溶液中混有的FeCl3?提示

通入Cl2;加入鐵粉?！旧罨卣埂?.“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)Fe只具有還原性

(2)Fe3+既具有氧化性,又具有還原性

(3)Fe3+具有較強(qiáng)氧化性

2.含鐵物質(zhì)的分離與除雜

主要物質(zhì)雜質(zhì)除雜方法Fe2+Fe3+加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾FeCl3FeCl2加氯水或通入Cl2Fe2+Cu2+加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾誤區(qū)警示

(1)雖然Fe2+既有氧化性又有還原性,但以還原性為主。

【素能應(yīng)用】典例1某同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是

。

(2)甲同學(xué)取2mLFeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為

。

(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和幾滴氯水,溶液變紅,煤油的作用是

。

(4)丙同學(xué)取10mL0.1mol·L-1KI溶液,加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。取2mL此溶液于試管中加入適量淀粉溶液,溶液變藍(lán)色,寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

。

(5)丁同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

答案

(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-

(3)隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)(4)2Fe3++2I-===2Fe2++I2

(5)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O解析

(1)鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是防止氯化亞鐵被氧化。(2)氯氣具有氧化性,能將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(3)煤油不溶于水,密度比水小,可以隔絕空氣,排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(4)溶液變藍(lán)色說(shuō)明有單質(zhì)碘生成,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I-===2Fe2++I2。(5)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,說(shuō)明過(guò)氧化氫將亞鐵離子氧化為鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。變式訓(xùn)練1-1欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量雜質(zhì),應(yīng)選用的試劑是(

)A.氨水

B.鋁粉C.鐵粉

D.NaOH溶液答案

C解析

加入鐵粉后,Cu2++Fe===Cu+Fe2+,2Fe3++Fe===3Fe2+,然后將過(guò)量的鐵粉及Cu過(guò)濾除去即可。變式訓(xùn)練1-2用毛筆蘸取少量30%的FeCl3溶液在銅片上寫(xiě)一個(gè)“Cu”字,放置片刻,用少量水將銅片上的溶液沖到小燒杯中,下列說(shuō)法正確的是(

)A.燒杯中的溶液呈棕黃色B.銅片無(wú)任何變化C.銅片上有凹陷的“Cu”字D.發(fā)生反應(yīng):Fe3++Cu===Cu2++Fe2+答案

C解析

FeCl3溶液與銅的反應(yīng)為Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,反應(yīng)后的溶液中含有Cu2+、Fe2+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;FeCl3溶液與銅反應(yīng),銅片上反應(yīng)掉的部分會(huì)有凹陷,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;該反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究二Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法【問(wèn)題探究】1.含有Fe2+、Fe3+的溶液分別呈什么顏色?提示

淺綠色;棕黃色。2.向FeCl2溶液、FeCl3溶液中分別滴加NaOH溶液,各有什么現(xiàn)象?提示

向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,會(huì)看到有白色沉淀生成,且白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,過(guò)一段時(shí)間后還會(huì)有紅褐色物質(zhì)生成。而向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,可直接看到有紅褐色沉淀生成。提示

該同學(xué)的檢驗(yàn)方法不正確。因?yàn)镠NO3能與FeO反應(yīng)生成Fe(NO3)3,故該同學(xué)檢驗(yàn)方法不正確?！旧罨卣埂?.Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)(1)直接觀察顏色(2)利用氫氧化物沉淀的顏色

(3)利用顯色反應(yīng)

(4)利用Fe2+的還原性

(5)利用Fe3+的氧化性

(2)同時(shí)含有Fe2+和Fe3+的溶液Fe2+對(duì)檢驗(yàn)Fe3+無(wú)干擾,可以滴加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+;Fe3+對(duì)檢驗(yàn)Fe2+有干擾,不能采用氧化后加KSCN溶液的方法檢驗(yàn)Fe2+,通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液,溶液紫紅色褪去說(shuō)明含有Fe2+。①步驟a中不能選用鹽酸,原因是酸性KMnO4溶液可以氧化鹽酸。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+。【素能應(yīng)用】典例2常見(jiàn)的治療缺鐵性貧血的方法是服用補(bǔ)鐵藥物,市場(chǎng)上一種常見(jiàn)的補(bǔ)鐵藥物的名稱是速力菲。該藥品的正式名稱是琥珀酸亞鐵薄膜片,為棕黃色薄膜衣片,除去薄膜衣后顯暗黃色,該藥片在水和乙醇中的溶解度不大。某學(xué)校化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了檢測(cè)“速力菲”藥片中Fe2+的存在,設(shè)計(jì)了如下幾組實(shí)驗(yàn):理論設(shè)計(jì)方案:甲組同學(xué)按照設(shè)計(jì)的方案完成實(shí)驗(yàn),但遺憾的是他們沒(méi)有得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。甲組實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因是

。

(2)乙組同學(xué)在參考書(shū)上查得如下資料:a.人體胃液中有大量鹽酸,能溶解多種物質(zhì)。b.H2O2不穩(wěn)定,光照、加熱和微量雜質(zhì)會(huì)促使其分解;H2O2中氧元素顯-1價(jià),它既有氧化性又有還原性。他們認(rèn)真思考了甲組實(shí)驗(yàn)失敗的原因,模擬藥物服用后在人體中溶解的變化過(guò)程,重新設(shè)計(jì)并完成下列實(shí)驗(yàn):①試劑1、試劑2分別是

、

,加入試劑2后,溶液顯淡紅色的原因是

。

②加雙氧水后,紅色加深的原因是

。

③根據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)變化情況,試寫(xiě)出在酸性條件下Fe2+與雙氧水反應(yīng)的離子方程式

。

答案

(1)該藥片在水中的溶解度不大,