人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物第2课时导学案

第2课时　铁盐、亚铁盐

[核心素养发展目标]　1.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。2.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法，培养证据推理意识，提升实验探究能力与创新意识。

一、铁盐和亚铁盐

常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等。

1．Fe3＋、Fe2＋的检验

2.实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质

(1)从化合价角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质

①Fe3＋——降低到     价或     价，具有     性。

②

(2)实验探究

3.亚铁盐和铁盐性质总结

(1)向某溶液中先滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液中有Fe3＋(　　)

(2)向溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋，不含Fe2＋(　　)

(3)向某溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，说明无Fe2＋(　　)

(4)向含有Fe2＋的溶液中，滴加几滴H2O2溶液后溶液变成红色，说明溶液中一定有SCN－(　　)

(5)向MCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液后，酸性KMnO4溶液褪色，则M2＋一定为Fe2＋(　　)

1．设计实验检验溶液中含有Fe2＋、不含Fe3＋的步骤。

2．实验室中久置的硫酸亚铁溶液会变黄的原因是____________________________________。

3．请设计实验检验在空气中放置的硫酸亚铁溶液已部分变质。

1.Fe2＋、Fe3＋的鉴别

(1)观察颜色：溶液呈浅绿色，含Fe2＋；溶液呈棕黄色，含Fe3＋。

(2)SCN－法：取少量待检液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，变红的是含Fe3＋的溶液，不变红的是含Fe2＋的溶液。

(3)碱液法：取少量待检液于试管中，向其中滴加NaOH溶液(或氨水)，生成红褐色沉淀的是含Fe3＋的溶液，先生成白色絮状沉淀，后又迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的是含Fe2＋的溶液。

2．混合液中离子检验

(1)Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法

①通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋(注意：Cl－等还原性的离子对Fe2＋的检验有干扰)。

②待测溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋。

(2)Fe2＋和Fe3＋的混合液中检验Fe3＋，可用KSCN试剂，现象为溶液变红。

二、Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用

铁元素不同价态之间的转化需要通过氧化还原反应来实现，氧化剂、还原剂的强弱不同，转化产物也不同。

1．Fe只具有     性。可被弱氧化剂(如H＋、S等)和Fe3＋氧化成Fe2＋，被强氧化剂(如Cl2等)氧化成Fe3＋。举例：

Fe＋2H＋===     ；

2Fe＋3Cl2     。

2．Fe2＋既有     性又有     性。可被强氧化剂[如Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被强还原剂(如CO、C等)还原为Fe。举例：

2Fe2＋＋Cl2===     ；

FeO＋CO     。

3．Fe3＋只具有     性，可被弱还原剂(如Cu等)和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂(如Al、Zn、CO等)还原为Fe。举例：

2Fe3＋＋Fe===     ；

Fe2O3＋3CO     。

4．实验探究——利用覆铜板制作图案

(1)除去FeCl3溶液中的Fe2＋，通入适量Cl2(　　)

(2)除去FeCl2溶液中的Fe3＋，加入适量铜粉(　　)

(3)配制FeSO4溶液时，常加少量铁丝防止Fe2＋被氧化(　　)

1．(课本P72,5题改编)某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、0.1 mol·L－1 FeCl3溶液、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液和新制氯水来探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。

(1)用上述所给物质写出体现Fe2＋具有还原性的化学方程式：__________________________。

(2)设计实验方案，完成下列表格。

(3)该兴趣小组为探究“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，该反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。

2．FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂(HCl-FeCl3)，印刷铜制电路板的腐蚀液回收再利用一直是研究的热点。思考解答下列问题：

(1)腐蚀结束后，废腐蚀液中含有的金属阳离子有________________。

(2)检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋的方法是__________________________________________。

(3)腐蚀结束后，通过以下两步可分离出铜，并实现FeCl3溶液再生。

废液溶液XFeCl3溶液

①步骤Ⅰ所加试剂和操作分别为___________________________________________________；有关离子方程式：________________________________________________________________。

②可实现步骤Ⅱ转化的物质或方法是________(填一种即可)；有关离子方程式：___________。

1．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述错误的是(　　)

A．Fe2＋的水溶液为浅绿色

B．Fe3＋的水溶液为棕黄色

C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性

D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀

2．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，有如下实验操作：

①加足量新制氯水　②加足量酸性KMnO4溶液　③加少量KSCN溶液，则最佳顺序是(　　)

A．①③   B．③②

C．③①   D．①②③

3．下列物质之间有如图反应关系：

已知E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

回答：

(1)写出下列物质的化学式：

A________，B________，D________，

甲________，乙________，丙________。

(2)写出E→C反应的化学方程式：_____________________________________________。

题组一　铁盐、亚铁盐的性质

1.刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。根据该反应判断下列说法不正确的是(　　)

A．铜是还原剂

B．Fe3＋具有氧化性

C．该反应是置换反应

D．该反应属于离子反应

2．(2021·聊城一中高一期末)下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(　　)

A．把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu

B．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3

C．FeCl3溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋

D．若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液反应：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag

3．下列各组离子在溶液中能大量共存的是(　　)

A．K＋、SO、Fe2＋、ClO－

B．K＋、Fe3＋、OH－、Cl－

C．Na＋、Fe3＋、I－、SO

D．Cu2＋、Fe3＋、Cl－、NO

题组二　Fe2＋、Fe3＋的检验与除杂

4．(2022·山东烟台市教育科学研究院高一质检)下列物质反应后，加入KSCN溶液一定变红的是(　　)

A．过量的Fe与Cl2反应

B．Fe与稀硫酸反应

C．FeCl2溶液中通入少量Cl2

D．Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸

5．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。

甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋(溶液中不含Cl－)；

乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。

下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　)

题组三　Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系

6．(2022·云南峨山彝族自治县第一中学高一月考)下列反应中有三价铁生成的是(　　)

①铁丝在空气中生锈　②向FeBr2溶液中通入足量Cl2　③将铁片置于CuCl2溶液中　④Fe(OH)2暴露在空气中　⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水　⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4

A．①②③④⑤   B．②③④⑤

C．①②④⑤⑥   D．全部

7．将一浅绿色溶液，置于空气中，变成棕黄色。将此棕黄色溶液逐滴滴入沸水中，形成一种红褐色胶体。下列说法错误的是(　　)

A．该浅绿色溶液中含有Fe2＋，在空气中被氧化为Fe3＋

B．欲检验该棕黄色溶液中是否含有未被氧化的Fe2＋，向其中滴加KSCN溶液

C．配制该浅绿色溶液，要向其中加少量铁粉，目的是防止Fe2＋被氧化

D．欲检验浅绿色溶液中是否含有Fe3＋，滴入KSCN溶液，看是否变红色

8．(2022·北京师大附中高一月考)打印机使用的墨粉中含有Fe3O4。将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，水浴加热，可制得Fe3O4，反应如下：____Fe2＋＋____Fe3＋＋____OH－===____Fe3O4↓＋____H2O，下列分析不正确的是(　　)

A．Fe3O4具有磁性

B．反应中，Fe2＋是还原剂，Fe3＋是氧化剂

C．从左至右，反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4

D．Fe3O4可与盐酸反应生成Fe2＋和Fe3＋，所得两种离子的物质的量之比为1∶2

9．已知下述四个实验均能发生化学反应：

下列判断不正确的是(　　)

A．实验①中铁钉只做还原剂

B．实验②中Fe2＋只显还原性

C．实验③中发生的是置换反应

D．上述实验证明：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，Fe2＋遇KSCN溶液无红色物质生成

10．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(　　)

11．在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为(　　)

A．2∶1   B．1∶2

C．1∶3   D．1∶4

12．(2021·山西运城高中联合体段考)向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是(　　)

A．加入KSCN溶液一定不变红色

B．溶液中一定含Fe2＋

C．溶液中一定含Cu2＋

D．剩余固体中一定含Cu

13．同学们用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题：

(1)分别取一定量的氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_____________________________________。

(2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_________________________________。

(3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是________________

_______________________________________________________________________________。

(4)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为___________________________________________。

14．(2022·北京师大附中高一质检)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____________________。