高中化學(xué)教招試講教案第3章 第1節(jié)鐵的多樣性

3/第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化

第1節(jié)鐵的多樣性

學(xué)業(yè)要求核心素養(yǎng)對(duì)接

1.能列舉、描述、辨識(shí)鐵及其重要化合物的重L能利用氫氧化亞鐵的性質(zhì)，設(shè)

要物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。計(jì)其制備方案，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)

2.能利用氫氧化亞鐵的性質(zhì)，設(shè)計(jì)其制備方案。探究與創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)水平。

3.能說明Fe2\Fe3+的檢驗(yàn)及其之間的相互轉(zhuǎn)2.利用Fe2\Fe3+的檢驗(yàn)及其之

化。間的相互轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生變化觀

4.能說明鐵及其化合物的應(yīng)用。念與平衡思想素養(yǎng)水平。

基礎(chǔ)?自主學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)

［知識(shí)梳理］

知識(shí)點(diǎn)一亞鐵鹽和鐵鹽

硫酸亞鐵，用于給植物補(bǔ)充鐵離子，防止黃葉病，亞鐵鹽究竟有什么樣的性質(zhì),

它如何轉(zhuǎn)換成三價(jià)鐵離子？完成下列知識(shí)點(diǎn)，答案就會(huì)揭曉：

1.Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)

卷）-KSCN-溶液呈紅色

卷）JSSCN溶液顏色無(wú)變化啦溶液變成紅色

2.亞鐵鹽和鐵鹽的性質(zhì)

(l)Fe3+的性質(zhì)

從化合價(jià)角度研究發(fā)現(xiàn)，含有+3價(jià)鐵元素的鐵鹽具有氧化性。FeCl3溶液分別

與金屬鐵、銅及KL溶液反應(yīng)時(shí)，與3+皆被還原為Fe2+。

FeCh溶液與鐵粉的反應(yīng)

請(qǐng)寫出Fe3+與鐵單質(zhì)、銅單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式

2Fe3++Fe=3Fe2+

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

(2)Fe2+的性質(zhì)

FeSO,溶液與酸性KMnO,溶液

C12、MnO"、O2、H2O2、HNO3、Br2等均可氧化Fe2+—>Fe3+

含有+2價(jià)鐵元素的亞鐵鹽既有氧化性，又具有較強(qiáng)的還原性。在FeSCh溶液與

金屬鋅的反應(yīng)中，F(xiàn)e2+被還原為鐵單質(zhì),體現(xiàn)了Fe2+的氧化性。在FeSCU溶液與

氯水、酸性KMnCH溶液的反應(yīng)中，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,體現(xiàn)了Fe?+的還原性。

請(qǐng)寫出Fe2+與鋅、氯氣反應(yīng)的離子方程式：

Fe?++Zn===Zn2++Fe

2Fe?++C12=2Fe3++2C廠

知識(shí)點(diǎn)二鐵的性質(zhì)

1.物理性質(zhì)：

純凈的鐵是光亮的鋰白色金屬，密度較大，熔點(diǎn)為1538℃o純鐵的抗腐蝕能力

很強(qiáng)，具有導(dǎo)熱性、身電性、延展性，能被磁鐵吸引。

2.化學(xué)性質(zhì)

(1)與非金屬的反應(yīng)

,占燃

2Fe+3cl2±42FeC13

Fe+S=^=FeSFe與CI2、S的產(chǎn)物與量無(wú)關(guān),

與C12、S的性質(zhì)有關(guān)。

⑵與HC1的反應(yīng)

Fe+2HCl=FeCh+H2t

⑶與CuS04溶液的反應(yīng)

Fe與HC1、CuS04的

Fe+CuSO=FeSO4+Cu

4反應(yīng)生成的是Fe2+

(4)與水蒸氣的反應(yīng)

3Fe+4H2(Mg)^^Fe3O4+4H2

生成的Fe3O4中Fe既有+2、又有+3價(jià)。

知識(shí)點(diǎn)三鐵的氧化物和氫氧化物

氧化鐵為什么能夠調(diào)油漆的顏色，鐵的氧化物及氫氧化物究竟有什么樣的性質(zhì)？

帶著這個(gè)問題完成下列知識(shí)點(diǎn):

1.鐵元素的存在

鐵在地殼中含量?jī)H次于氧、硅和鋁，居第四位，主要以+2價(jià)和+3價(jià)化合物的

形式存在。

2.鐵的氧化物

化學(xué)式FeOFe20sFesO4

俗稱一鐵紅磁性氧化鐵

顏色和狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體

鐵的價(jià)態(tài)+2價(jià)+3價(jià)+2價(jià)、+3價(jià)

水溶性不溶不溶不溶

+2++3+

與鹽酸反應(yīng)(離子方FeO+2H=FeFeaOs+6H=2FeFe3O4+8H

程式)+H2O++3H2O=Fe2++2Fe3

士+4H2O

與co的反應(yīng)Fe%Oy+yCO周溫xFe+yCO2

3.鐵的氫氧化物

Fe(OH)2Fe(OH)3

顏色和溶解性白色固體，不溶于水紅褐色固體，不溶于水

在空氣中易轉(zhuǎn)化為2Fe(OH)3-^-Fe2O3+

穩(wěn)定性

Fe(OH)33H2。

+2++3+

Fe(OH)2+2H=Fe+Fe(OH)3+3H=Fe+

與鹽酸反應(yīng)(離子方程式)

2H2O3H2O

Fe2++2OHFe3++3OH-=

制備

=Fe(OH)21Fe(OH)3I

化學(xué)方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

轉(zhuǎn)化

現(xiàn)象白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色

提醒：利用教科書中的方法制備Fe(0H)2時(shí)，為得到較為純凈的Fe(0H)2,可采

取以下措施：

①Fe2+鹽溶液必須是新制的并放入鐵粉，防止Fe2+被氧化成Fe3+；②將所用NaOH

溶液加熱煮沸以除去溶液中溶解的。2；③滴管末端插入試管內(nèi)的液面以下；④

必要時(shí)可在液面上加植物油或苯進(jìn)行液封。

4.三氧化二鐵粉末與鋁粉在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成鐵嚷質(zhì)和氧化鋁，并放出

大量熱。

2A1+Fe2O3=^=2Fe+AI2O3

該反應(yīng)可用于焊接鋼軌、冶煉難熔金屬。

微判斷

(l)Fe3O4中鐵的化合價(jià)有+2和+3價(jià)，為混合物。(X)

(2)FeO在空氣中加熱生成Fe2O3。(X)

(3)磁鐵礦的主要成分為Fe3O4o(V)

(4)FeO和Fe2O3均為堿性氧化物。(J)

(5)Fe2+可以被C12氧化為Fe3+,說明Fe?+具有氧化性。(X)

(6)向溶液中加KSCN溶液，溶液變紅色，說明溶液中不含F(xiàn)e2+。(X)

微訓(xùn)練

1.下列關(guān)于Fe2+和Fe3+的敘述中，錯(cuò)誤的是()

A.Fe2+的水溶液為淺綠色

B.Fe3+的水溶液為黃色

C.Fe3+具有氧化性，F(xiàn)e2+具有還原性

D.Fe3+溶液中滴入含SCPT的溶液，立即出現(xiàn)紅色沉淀

解析Fe3+溶液中滴入含SCN一的溶液，生成紅色可溶性物質(zhì)，不是紅色沉淀。

答案D

2.回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)室在配制FeS04溶液時(shí)，為防止FeS04被氧化而變質(zhì)，常在溶液中加入

少量的。

(2)亞硝酸鹽會(huì)使Fe2+轉(zhuǎn)變成Fe3+,生成高鐵血紅蛋白而喪失與。2結(jié)合的能力。

服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒，這說明維生素C具有(填序號(hào))。

a.酸性b.堿性

c.氧化性d.還原性

(3)在含有1molFeSCU的溶液中投入一小塊金屬鈉，反應(yīng)完全后，濾出沉淀并洗

滌，然后在空氣中灼燒沉淀得到的固體物質(zhì)是。

(4)Fe3O4與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為

答案⑴鐵粉(2)d⑶Fe2O3

(4)Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

3.金屬單質(zhì)A可發(fā)生以下反應(yīng)。試判斷:

,①也,高溫

CuCk溶液?jiǎn)?/p>

②H2O、O2,常溫'粉末B

質(zhì)

|氣體E卜

言一黑色固體C|

(1)A、B、C、D、E分別是(寫化學(xué)式，B寫主要成分)

D、Eo

(2)寫出反應(yīng)③和⑤的離子方程式:

⑤O

解析推斷題的解題思路：根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)(特別是色、態(tài))和化學(xué)性質(zhì)(相互

轉(zhuǎn)化關(guān)系、反應(yīng)條件等)，找出具有特征條件的物質(zhì)，再由相互轉(zhuǎn)化關(guān)系逐步推

斷。如本題中結(jié)合B、C的顏色及與CuC12溶液、稀鹽酸反應(yīng)的性質(zhì)可推知A為

Feo

答案⑴FeFe2O3Fe3O4CuH2

2+2+2+

(2)Fe+Cu=Fe+CuFe+2H==Fe+H2t

4.化合物A、B組成元素相同，且B為白色。C是一種與B含有相同價(jià)態(tài)該金

屬元素的硫酸鹽，向C中加入適量的NaOH溶液，可觀察到生成的沉淀迅速變

為灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色沉淀A,加熱A可得紅棕色粉末D?；卮鹣铝袉栴}:

⑴寫出各物質(zhì)的化學(xué)式：

A、B、C、

Do

(2)寫出B轉(zhuǎn)化為A的化學(xué)方程式：________________________________

寫出A受熱分解的化學(xué)方程式:__________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

解析解答本題的關(guān)鍵是抓住C與NaOH溶液反應(yīng)的特征現(xiàn)象，確定A是

Fe(OH)3,C是FeSO4,B為Fe(OH)2,D為Fe2O3o

答案(l)Fe(OH)3Fe(OH)2FeSO4Fe2O3

(2)4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3

2Fe(OH)3=^=Fe2O3+3H2O

5.用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。

方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSCU溶液與不含02的蒸儲(chǔ)水配制的NaOH溶液反應(yīng)制

備。

(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)，除加硫酸防止生成Fe(OH)2外，還需

加入O

⑵除去蒸儲(chǔ)水中溶解的02,常采用的方法。

(3)生成白色Fe(0H)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含02的NaOH溶液，插入

FeSO4溶液的液面以下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是

方法二：在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2s04等試劑制備。

UU

In

(1)在試管I里加入的試劑是。

(2)在試管II里加入的試劑是。

⑶為了制得白色的Fe(0H)2沉淀，在試管I和n中加入試劑，打開止水夾，塞緊

塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是______________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是

答案方法一：(1)鐵屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸02轉(zhuǎn)化成

Fe(OH)3沉淀

方法二：⑴稀H2so4、鐵屑

(2)NaOH溶液

(3)檢驗(yàn)試管n出口處排出的H2的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾

(4)試管I中反應(yīng)生成的H2充滿了試管I和試管n,且外界空氣不容易進(jìn)入

微思考

1.FeO、Fe2O3、Fe3()4的氧化物分類？性質(zhì)是什么？

提示FeO、FezOa屬于堿性氧化物，具有堿性氧化物的通性，可以與酸反應(yīng)生

成鹽和水(復(fù)分解反應(yīng))。Fe3O4可理解為Fe2O3-FeO,但不是二者的混合物，不屬

于堿性氧化物。

2.如何證明Fe3+中含有Fe2+呢？

提示向溶液中滴加酸性KMnO4溶液，如果酸性KMnCU溶液顏色褪去，則說

2+

明有FeO

核心?互動(dòng)探究突破核心任務(wù)

學(xué)習(xí)任務(wù)1Fe、Fe2\Fe3+的相互轉(zhuǎn)化——“鐵三角”

情景:

印刷電路板制作流程簡(jiǎn)介

底

內(nèi)層制作白

幽

色

肥

幽

方

去膜

上圖是工業(yè)印刷電路板的制作流程圖，其中“蝕亥這一步用的就是FeCb溶液,

請(qǐng)解釋其反應(yīng)機(jī)理，并回答下列問題。

交流討論》

(l)FeCb溶液為什么能腐蝕銅而用于制造印刷電路板呢？

提示2FeCh+Cu=2FeCh+CuCl2

(2)怎樣由Fe制取FeCl2或FeCh?

提示①Fe+2HCl=FeC12+H2t

占燃

②2Fe+3c12星星2FeCb

⑶由FeCb生成Fe或FeCh,你能寫出其化學(xué)方程式嗎？

提示@FeCl2+Zn=ZnC12+Fe

②2FeCb+Cl2=2FeC13

名師歸納》

Fe2+xFe3+、Fe的相互轉(zhuǎn)變——“鐵三角”

強(qiáng)氧化劑

1.Fe只具有還原性，可以被氧化劑氧化為Fe2+、Fe3+

較弱氧化劑+2+

如：k、S、Fe3+、H「、Cu”、Ag+等

較強(qiáng)氧化劑

如：0、1況、濃H2so4、稀HNCM足量)等

氧化劑

->FeO(FeO.FeO)

()2、H/)(g)3123

A占燃

如:Fe+S=^=FeS,Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,2Fe+3cl2^^

2FeC13,3Fe+4H2O(g)^^Fe3O4+4H2o

2.Fe2+既具有氧化性又具有還原性

強(qiáng)氧化劑3+

----------------------------------------------------------------->Fe+

如：()2、。2上方、氏()2、HN()3,KMnO4(H)、濃H2SO4等

還原劑

--------------------------->Fe

如：(2、(：。、人1、20等

2+3+-2+2+

如:2Fe+Cl2=2Fe+2C1,Zn+Fe=Zn+Fe,FeO+CO=^=Fe+CO2o

3.Fe3+具有較強(qiáng)氧化性，可被還原為Fe2+或Fe

還原劑

*Fe2+

如：Fe、Cu、r、S?一等

Fe3+

還原劑

------------.............>Fe

如：C、CO、A1等

如：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,

Fe2O3+3co奠遢2Fe+3cO2,

FezCh+2Al=^^=2Fe+AI2O3。

【例題1]已知A是一種常見金屬，F(xiàn)是一種紅褐色沉淀。

突破口

試根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問題。

鹽酸

X

(1)寫出A、C、F、G的化學(xué)式：

A.；C.；F.；Go

(2)檢驗(yàn)D中陽(yáng)離子的方法為o

(3)保存C溶液時(shí)要加固體A的原因是。

(4)寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式：

①D_C：-

②C_D：o

(5)寫出E-F的化學(xué)方程式：0

解析根據(jù)F是紅褐色沉淀知F是Fe(OH)3,從而推知A為Fe,B為Fe3C)4,C

是FeCh,D是FeCh,E為Fe(OH)2,F為Fe(OH)3,G為Fe2O3,X為H2。

答案⑴FeFeChFe(OH)3Fe2O3

(2)取D溶液少許于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含F(xiàn)e3+

⑶防止Fe?+被O2氧化

(4)@2Fe3++Fe=3Fe2+

3+

②2Fe?++Cl2=2Fe+2CF

(5)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3

變式訓(xùn)練1要除去FeCL溶液中少量的FeCb,可行的方法是()

A.滴入KSCN溶液B.通入氯氣

C.加入適量銅粉并過濾D.加入適量鐵粉并過濾

解析KSCN溶液只能檢驗(yàn)Fe3+的存在,A錯(cuò)誤；通入氯氣將FeCb氧化為FeCh,

B錯(cuò)誤;加入銅粉發(fā)生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,引入新雜質(zhì)Ci?+,C錯(cuò)誤；

加入鐵粉發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+,過濾除去剩余鐵粉，得到純凈FeCb溶液，D

正確。

答案D

學(xué)習(xí)任務(wù)2Fe3\Fe2+的檢驗(yàn)

情景：

某補(bǔ)鐵劑硫酸亞鐵片藥品的說明書如下圖

疏酸亞鐵片藥品說明書（摘錄）

.L」物柑且作用J

W1.本品與瞬酸鹽類、四環(huán)素類及糅酸■

等同服,可妨礙鐵的吸收。c.

12.維生索C與本品同服.有利于吸收（.

.3.本品可減少碰多巴、卡比多巴、.V

甲基多巴及噬諾酮類藥物的吸收.

.4.如與其他藥物同時(shí)使用可能會(huì)發(fā)生.

f藥物相互作用。

交流討論》

請(qǐng)完成下列題目：

⑴為什么維生素C與本品同服，有利于吸收？

提示維生素C具有還原性，硫酸亞鐵中的Fe2+易被氧化，維生素C可起到保

護(hù)Fe2+的作用。

（2）常見的鑒別Fe2+、Fe3+的方法有哪些？

提示

①觀察法（顏色不同）

②化學(xué)方法

a.顯色法

Fe3+Fe2+

KSCN溶液紅色溶液無(wú)現(xiàn)象，再加H2O2或C12后變紅

白色沉淀一灰綠色沉淀一紅褐色

NaOH溶液紅褐色沉淀

沉淀

b.氧化還原法

Fe3+Fe2+

淀粉-KI試紙?jiān)嚰堊兯{(lán)試紙不變藍(lán)

酸性KMnO4溶液溶液不褪色溶液褪色

⑶現(xiàn)有6moLL-i硫酸、NaOH溶液、氯水、1molirKSCN溶液、酸性KMnCU

溶液，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明該補(bǔ)鐵劑中是Fe2+不是Fe3+?

提示取部分補(bǔ)鐵劑溶于水，加入幾滴KSCN溶液，無(wú)現(xiàn)象，再滴入幾滴氯水，

溶液變?yōu)榧t色，則證明補(bǔ)鐵劑中是Fe2+而不是Fe3+。（其他合理方案也可以）

名師歸納》

1.Fe3+xFe2+的檢驗(yàn)

Fe2+Fe3+

(1)觀察法淺綠色棕黃色

①現(xiàn)象：白色沉淀型逗灰綠①現(xiàn)象：紅褐色沉淀

4Fe(OH)2+O2+

(2)加堿法色遢絲紅褐色沉淀

2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色)

(NaOH)2+

②反應(yīng)：Fe+2OH-②反應(yīng)：Fe3++30H-

=Fe(OH)21(白色)；

=Fe(OH)31(紅褐色)

①現(xiàn)象：加入KSCN溶液無(wú)

明顯現(xiàn)象，再滴入氯水變成

①現(xiàn)象：加入KSCN溶液，溶

紅色溶液

(3)加鹽法液變?yōu)榧t色

2+3

②反應(yīng)：2Fe+Cl2=2Fe

(SCN-)②反應(yīng)：Fe3++3SCN-=

++2CF；

Fe(SCN)3(紅色)

Fe3++3SCN-===

Fe(SCN)3(紅色)

2.檢驗(yàn)Fe2+的注意事項(xiàng)

(1)只含F(xiàn)e2+的溶液

待測(cè)液座腌液不變色如舄"202紅色(含F(xiàn)e2+、不含F(xiàn)e3+)o

①加KSCN溶液前，禁止加氧化性物質(zhì)，使Fe2+被氧化。如H2O2、N03(H+)等。

②氧化劑不能選用酸性KMnCU溶液，原因：酸性KMnCU溶液本身顯紫紅色，

對(duì)Fe(SCN)3紅色有干擾；酸性KMnCU溶液能氧化KSCN,溶液不變紅色，不能

證明不含F(xiàn)e2+。

(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)Fe?+有干擾,

不能采用加KSCN溶液的方法檢驗(yàn)Fe2+,通常向溶液中滴加適量酸性KMn04溶

液，溶液紫紅色褪去說明含有Fe2+。

(3)檢驗(yàn)鐵的氧化物中是否有+2價(jià)鐵時(shí)，正確的思路為

少量固體稀H平滔解溶液酸性@^應(yīng)4溶液紫紅色褪去。

①步驟a中不能選用鹽酸，原因是酸性KMnCU溶液可以氧化鹽酸。

②步驟a中，不能選用稀HN03,原因是稀HN03可以將Fe2+氧化為Fe3+。

【例題2】下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是()

A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2+

B.向某溶液中通入C12,然后再加入KSCN溶液，溶液變紅色，說明原溶液中

含有Fe2+

C.向某溶液中加入NaOH溶液，得到紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3+

D.向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,

說明該溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+

解析A項(xiàng)，加入KSCN后呈紅色，說明含F(xiàn)e3+,但不能說明是否含有Fe?+；B

項(xiàng)，通入C12后再加入KSCN溶液變紅色，說明所得的溶液中含F(xiàn)e3+,而原溶液

中是否含有Fe3+、Fe2+無(wú)法判斷；C項(xiàng)，加NaOH得紅褐色沉淀，說明含有Fe3

+;D項(xiàng)，當(dāng)溶液中含有Fe2+和其他能與堿反應(yīng)生成白色沉淀的離子時(shí)，同樣會(huì)

出現(xiàn)上述現(xiàn)象，因?yàn)镕e(OH)2轉(zhuǎn)變成Fe(OH)3時(shí)，顏色很容易掩蓋其他的白色沉

淀。

答案C

變式訓(xùn)練1選擇合適試劑完成甲、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順序能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)

劑

甲組乙組

A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液

B酸性KMnO4溶液KSCN溶液

CKOH溶液澳水

D澳水酸性KMnO4溶液

解析甲組，在Fe3+存在的條件下檢驗(yàn)Fe2+,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)。澳水

符合條件，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是澳水顏色變淺，酸性KMnCU溶液也符合條件：5Fe2++

+3+2+

MnO4+8H=5Fe+Mn+4H2O,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液紫紅色變淺。乙組，在Fe?

+存在的條件下檢驗(yàn)Fe3+,用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+即可，F(xiàn)e?+不會(huì)造成干擾。

答案B

學(xué)習(xí)任務(wù)3(核心素養(yǎng))"Fe、Fe2\Fe3+”鐵三角的轉(zhuǎn)化關(guān)系應(yīng)用

一、知識(shí)要點(diǎn)

1.離子共存問題：①Fe3+與「、S2-、HS，SOt.HSO,等因發(fā)生氧化還原反

應(yīng)而不能大量共存。

②Fe2+與MnORH+)、NO^(H+),CRT等因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。

2.除雜問題(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))：

①FeCb溶液(FeCb)：加足量氯水或H2O2或通入足量CL。

②FeCb溶液(FeCh)：加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾。

③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾。

3.離子檢驗(yàn)問題。

二、核心素養(yǎng)

Fe、Fe2\Fe3+的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)分析=培養(yǎng)學(xué)生的宏觀辨識(shí)與證據(jù)推理意識(shí)

Fe、Fe2\Fe3+的轉(zhuǎn)化應(yīng)用=提升學(xué)生的微觀探析素養(yǎng)

【素養(yǎng)解題】

［典例示范］把鐵粉、銅粉置于FeCb溶液中，充分反應(yīng)后加入KSCN不顯紅色,

下列情況不能成立的是()

A.鐵不剩余，Cu剩余

B.鐵、銅均剩余

C.鐵剩余，含Ci?+

D.銅剩余，含F(xiàn)e2+

［反應(yīng)先后問題解題思維模型］

明確還原性強(qiáng)弱順序Fe>Cu

Fe+2FeCb-3FeC12（先）

明確反應(yīng)的先后順序

Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCb（后）

①Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2+；

明確反應(yīng)情況②只有Cu剩余，溶液中只有Fe2+或含F(xiàn)e?+、Cu2+；

③Fe、Cu均不剩余，F(xiàn)e3+恰好反應(yīng),溶液中有Fe?+、Cu2+；

④Fe、Cu均不剩余,Fe3+剩余,溶液中有Fe3+、Fe2+>Cu2+

常見氧化性離子氧化性強(qiáng)弱順序Fe3+>Cu2+>H+

智能儲(chǔ)備

常見還原性離子還原性強(qiáng)弱順序I>Fe2+>Br

答案c

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

1.下列離子方程式正確的是()

3+

A.將氨水滴入到FeCb溶液中Fe+3OH==Fe(OH)3I

+3+

B.氧化鐵與鹽酸反應(yīng)Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

C.向FeCb溶液中加入鐵粉Fe+Fe3+=2Fe2+

2+3+

D.向氯化亞鐵溶液中通入CI2Fe+Cl2=Fe+2Cr

解析A項(xiàng)在書寫離子方程式時(shí)，弱電解質(zhì)NH3-H2O不能拆寫成離子的形式；C

項(xiàng)離子方程式中除遵循元素守恒外，電荷也必須守恒，正確的離子方程式應(yīng)為

Fe+2Fe3+=3Fe2+；D項(xiàng)只符合元素守恒，不符合電荷守恒，正確的離子方程

式應(yīng)為2Fe2++C12=2Fe3++2Cl，

答案B

2.向某溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后，無(wú)明顯變化。當(dāng)再滴入幾滴新制氯水后，

混合溶液變成紅色，則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()

A.該溶液中一定含有SCPT

3+

B.氧化性：Fe>C12

C.Fe2+與SCN-不能形成紅色物質(zhì)

D.Fe2+被氧化為Fe3+

解析溶液中的Fe2+與加入的新制氯水發(fā)生反應(yīng)：2Fe2++C12=2Fe3++2C「

3+

故氧化性：Fe<C12；能使含F(xiàn)e3+的溶液變?yōu)榧t色，說明原溶液中一定含有SCN

;因原溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后，無(wú)明顯變化，說明Fe2+與SCN」不能形成

紅色物質(zhì)。

答案B

3.(1)合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的a-Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe2O3o

①某FeO、FezCh混合物中，鐵原子、氧原子的物質(zhì)的量之比為4：5,其中FeO、

Fe2O3的物質(zhì)的量之比為0

②當(dāng)催化劑中+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵的物質(zhì)的量之比為1：2時(shí)，其催化活性最高,

此時(shí)鐵的氧化物的混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用小數(shù)表示，保留2位小

數(shù))。

(2)電子工業(yè)常用30%的FeCb溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。

①用FeO、Fe2O3和稀鹽酸、氯氣制取FeCl3溶液的離子方程式為

,檢驗(yàn)溶液中Fe3+試劑是o

②寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

當(dāng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02X1024時(shí)，被氧化的物質(zhì)的質(zhì)量為0

解析(1)①設(shè)FeO的物質(zhì)的量為x,根據(jù)正、負(fù)電荷總數(shù)相等有：2x+(4mol—

x)X3=5molX2,x=2mol,故Fe2C)3的物質(zhì)的量為1mol。故FeO與Fe2()3的

物質(zhì)的量之比為2：1。

②+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵物質(zhì)的量之比為1：2,則FeO,FezCh物質(zhì)的量相等，催

化劑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：77——mX100%「72%=

56g-mol廠號(hào)X3叫mol+l]og-mo。：lX4mol[

0.72o

或二者的混合物組成相當(dāng)于Fe3O4,故鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

56g-mol1X3mol

-------二——-----------二-------弋072

56g-mol〔X3mol+16g-mol%4moi'

(2)①FeO、Fe2O3與鹽酸反應(yīng)，生成FeCb、FeCh,通入氯氣氧化FeCb制取FeCh0

24

②FeCb溶液與Cu反應(yīng)生成FeCb和CuCl2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.O2XlO0f,被氧

化的銅的物質(zhì)的量為5mol,質(zhì)量為320go

l3

答案⑴①2：1②0.72(2)①FeO+2H=Fe2++H2OFe2O3+6H'=2Fe

+2+3+-

+3H2O2Fe+Cl2=2Fe+2C1KSCN溶液②2FeC13+Cu=2FeC12+

CuCh320g

學(xué)業(yè)?質(zhì)量評(píng)價(jià)檢測(cè)學(xué)習(xí)效果

1.下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價(jià)鐵生成的是（）

①過量的Fe與Ch反應(yīng)②Fe與過量稀硫酸反應(yīng)

③FeCb溶液中通入少量CI2@Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中

A.只有①B.①③

C.①②③D.全部

解析①中的C12氧化性強(qiáng)，它能將鐵氧化為+3價(jià)，由于不是在溶液中反應(yīng)，

因此過量的鐵不會(huì)將氯化鐵還原；②中Fe與稀硫酸反應(yīng)只能生成Fe?卡。③在溶

2+3+

液中Fe<C12氧化生成FeO④中首先發(fā)生Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCb、Fe2O3

與鹽酸反應(yīng)生成FeCb的反應(yīng)，但題中未給出反應(yīng)物間相對(duì)量的關(guān)系，若鐵是足

量的,則能將生成的FeCb全部還原為FeCb。

答案B

2.已知下述三個(gè)實(shí)驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：

①②③

將鐵釘放入硫酸銅溶液向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴將銅絲放入氯化鐵溶液

中氯水中

下列判斷正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)①中鐵釘只作還原劑

B.實(shí)驗(yàn)②中Fe?*既顯氧化性又顯還原性

C.實(shí)驗(yàn)③中發(fā)生的是置換反應(yīng)

D.上述實(shí)驗(yàn)證明氧化性：Fe3+>Fe2+>Cu2+

解析實(shí)驗(yàn)①中鐵釘作還原劑，氧化性Cu2+>Fe2+；實(shí)驗(yàn)②中Fe2+只表現(xiàn)還原

性，實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)為：2FeCb+Cu=2FeC12+CuC12不是置換反應(yīng)，分析可知：

氧化性：Fe3+>Cu2+,綜上可知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A正確,B、C、D

錯(cuò)誤。

答案A

3.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+,而可能含有Fe?*,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作的最佳順序

為（）

①加入足量氯水②加入足量KMnO4（H+）溶液③加入少量KSCN溶液

A.①③B.③②

C.③①D.①②③

解析先加入少量KSCN溶液，若無(wú)紅色，證明無(wú)Fe3+,然后加氯水，若出現(xiàn)

紅色，說明有Fe2+存在。

答案C

4.下列關(guān)于鐵礦石的說法正確的是（）

A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4

B.鐵礦石的主要成分與鐵銹的主要成分相同

C.磁鐵礦粉末溶于鹽酸后，加入KSCN溶液，溶液變紅色

D.FeO俗稱鐵紅

解析磁鐵礦的主要成分是Fe3O4,能溶于鹽酸生成Fe2+和Fe3+,所得溶液加入

KSCN溶液變紅色。

答案C

5.將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，溶液中三價(jià)鐵離子和二價(jià)鐵

離子濃度相等。則已反應(yīng)的三價(jià)鐵離子和未反應(yīng)的三價(jià)鐵離子的物質(zhì)的量之比是

（）

A.2：3B.3：2

C.1：2D.1：1

解析設(shè)溶液中未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量為amol,則溶液中“（Fe2+）=amol。

2Fe3++Fe=3Fe2+

2

molamol

2

所以反應(yīng)的Fe3+與未反應(yīng)的Fe3+物質(zhì)的量之比為mol:〃mol=2:3O

答案A

6.在Fe2（SO4）3溶液中，加入ag銅，完全溶解后，再加6g鐵，充分反應(yīng)后得

到eg殘余固體，且a>c,則下列說法正確的是（）

A.殘余固體是銅和鐵

B.最后得到的溶液中一定含有C/+

C.將殘余固體加入到稀H2SO4中，有氣泡產(chǎn)生

D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+

解析Fe2（SO4）3溶液中，加入ag銅，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（Fe3

+可能剩余），再加鐵，發(fā)生反應(yīng)：Cu2++Fe=Fe2++Cu（可能發(fā)生2Fe'++

2+

Fe=3Fe）o顯然鐵沒有將溶液中C/+全部還原。殘余固體是銅，如果為鐵和

銅，則c>a,A錯(cuò)誤；殘余固體為Cu,加入到稀H2s04中無(wú)氣泡產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；

最后得到的溶液中一定沒有Fe3+,D錯(cuò)誤。

答案B

7.將1.12g鐵粉加入到25mL2mol1-1的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果

是（）

A.鐵粉剩余，溶液呈淺綠色，C廠的物質(zhì)的量基本不變

B.向溶液中滴入無(wú)色KSCN溶液，仍無(wú)色

C.溶液中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為6：1

D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：5

解析n（Fe）=0.02mol,n（FeC13）=0.05mol,由Fe+2Fe*=3Fe2+知，F(xiàn)e*過量

0.01mol,鐵粉全部溶解，反應(yīng)生成Fe2+0.06mol；Fe3+過量，滴入無(wú)色KSCN

溶液，溶液顯紅色；氧化生成的Fe2+和還原生成的Fe2+的物質(zhì)的量之比為1：2。

答案C

8.硫酸亞鐵緩釋片可以補(bǔ)鐵、防治貧血，但存放不當(dāng)很容易變質(zhì)，藥片中的Fe2

+被氧化生成Fe3+。若將藥片配成溶液，需使用剛剛煮沸過又冷卻的蒸儲(chǔ)水，原

因是_______________________________________________________

實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)Fe3+,除了可以用堿外，常用的試劑是（填化學(xué)式）,若

________________________,則證明有Fe3+。

解析硫酸亞鐵緩釋片溶于水時(shí)，藥片中的Fe2+易被水中溶解的02氧化為Fe3+,

因此將藥片配成溶液時(shí)，應(yīng)預(yù)先將蒸鐳水煮沸，以除去水中溶解的02；檢驗(yàn)Fe3

+,還可以用KSCN溶液，F(xiàn)e3+與SCN一發(fā)生反應(yīng)使溶液變紅色。

答案防止水中溶解的氧氣氧化Fe2+KSCN溶液變成紅色

9.只用一種試劑或操作，除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)）寫出試劑或操

作的名稱、方法及有關(guān)的化學(xué)方程式或離子方程式：

(l)Fe2O3[Fe(OH)3]；

方程式。

(2)FeSO4溶液(CuS04)；

方程式。

(3)FeCl3溶液(FeC12)；

方程式。

解析(1)因Fe(OH)3不穩(wěn)定，受熱分解生成Fe2O3，可以用加熱方法除去Fe(OH)3。

(2)Fe可以置換出Cu,可以加入Fe除去C11SO4。

(3)Fe2+與Fe3+可以相互轉(zhuǎn)化,加入強(qiáng)氧化劑可以把Fe?+氧化生成Fe3+,所以通

入C12把FeCh氧化成FeCho

答案⑴加熱2Fe(0H)3=2Fe203+3H20

(2)加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾Cu2++Fe=Fe2++Cu

(3)氯水或氯氣2Fe2++C12=2Fe3++2C「

10.糕點(diǎn)等食品包裝中常加入一個(gè)裝有脫氧劑的小袋，其作用是吸收氧氣，使食

物因缺氧而不變質(zhì)，從而長(zhǎng)期保存食品。鐵脫氧劑就是利用鐵易被氧化的性質(zhì)來(lái)

吸收氧氣的，最終產(chǎn)物是Fe2O3-3H2O。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

①2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2

②4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3

③2Fe(OH)3=Fe2O3-3H2O

(1)鐵脫氧劑使用后最終的顏色為O

(2)以上反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是(填編號(hào))。

(3)反應(yīng)②的還原劑是(填化學(xué)式)。

(4)檢驗(yàn)鐵脫氧劑使用后的固體中含有+3價(jià)鐵元素的化學(xué)方法是

_______________________________________________________________(用文

字描述)。

解析(l)Fe2O3為紅棕色固體。(2)反應(yīng)①、②都是有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)，為氧

化還原反應(yīng)。反應(yīng)③中無(wú)元素化合價(jià)變化，為非氧化還原反應(yīng)。

(3)Fe(OH)2-Fe(OH)3,鐵元素化合價(jià)升高，故Fe(OH)2是還原劑。(4)Fe2()3為堿

性氧化物，可用鹽酸溶解后，用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+的存在。

答案(1)紅棕色(2)①②

(3)Fe(OH)2

(4)取少量使用后的鐵脫氧劑溶解于鹽酸中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液顯紅色

11.已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化:

焰色反應(yīng)呈紫色

AgNQ,一［(透過藍(lán)色鉆玻璃)

D溶液卜Ml

T稀硝酸

T白色沉淀H］

口白色沉淀￡畢＞言慧

A

試回答下列問題:

(1)寫出B的化學(xué)式：,D的化學(xué)式：

⑵寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式：

(3)寫出用KSCN溶液鑒別G溶液的離子方程式：

________________________________________________________;

向G溶液中加入A的有關(guān)反應(yīng)離子方程式為

解析解題的突破口是白色沉淀一紅褐色沉淀一G溶液，即為

Fe(0H)2-Fe(0H)3-FeCb。

3+-

答案(l)FeCl2KC1(2)4Fe(OH)2+02+2H2O===4Fe(OH)3(3)Fe+3SCN

3+2+

=Fe(SCN)32Fe+Fe=3Fe

［能力練］

12.如下圖所示裝置可用來(lái)制取和觀察Fe(0H)2在空氣中被氧化時(shí)顏色的變化。

實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑和6mol-L-1的硫酸，其他試劑任選。

填寫下列空白：

(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是,