【暑假初升高】人教版化学初三（升高一）暑假预习-第14讲 铁盐和亚铁盐 讲学案

第14讲 铁盐和亚铁盐

【学习目标】

1．知道Fe3＋、Fe2＋的检验原理、试剂的选择及加入的顺序。

2．依据氧化还原反应原理理解Fe2＋的强还原性、Fe3＋的强氧化性，以及两者间的相互转化。

【基础知识】

红色砖中含有Fe2O3，如何检验红砖含有＋3价的铁元素？

如何检验硫酸亚铁片中含有亚铁离子？

一、Fe2＋、Fe3＋的检验

    1．观察法

溶液呈棕黄色Fe3＋；溶液呈浅绿色Fe2＋。

2．化学法

（1）Fe2＋检验

（2）Fe3＋检验

①在检验时Fe2＋，KSCN溶液和氯水的加入顺序不能颠倒！

②检验混合Fe2＋和Fe3＋混合溶液中Fe2＋时，通过滴加酸性酸性高锰酸钾溶液，根据紫红色是否褪去，判断混合溶液中是否含有Fe2＋。

③只有Fe3＋能与SCN－结合形成血红色物质(是溶液而不是沉淀)，Fe2＋遇到SCN－不会产生血红色物质。

Fe3＋、Fe2＋的相互转化

二、Fe2＋、Fe3＋的性质

①Fe3＋具有较强的氧化性，有时也表现还原性，如。

②Fe2＋既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主。

③反应2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋应用于刻蚀铜电路板。

④反应2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O常用于将溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋。

⑤反应5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O常用于检验Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋。

三、Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化（铁三角）

铁元素有三种价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。

    （1）Fe与稀HNO3：Fe少量，Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；如Fe过量，则生成Fe(NO3)2。

（2）“铁三角”转化关系的两个应用

【考点剖析】

考点一：Fe2＋、Fe3＋的检验

例1．（2022年贵州省贵阳市期末）某生产企业的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的CuSO4。为了变废为宝，技术人员计划从该废水中回收FeSO4和金属Cu，工艺流程如图所示。回答下列问题：

（1）“操作1”与“操作2”的名称为_________，在实验室中进行该操作时，所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有___________________。

（2）加入试剂A的目的是将Cu2＋全部转化为Cu，以便回收铜单质，发生反应的离子方程式为______________________________。

（3）“滤渣”的成分为________________，加入的试剂B为__________(填化学式)。

（4）要鉴别“溶液2”中的金属阳离子，所需实验操作及实验现象是______________________________

_____________________________________________________________。

考点二：Fe2＋、Fe3＋的除杂

例2．（2022年河南省信阳市期末）实验室产生的酸性废液中含有Fe3＋、Cu2＋两种金属离子，某同学设计了如图所示方案对废液进行处理来回收金属，保护环境。

（1）沉淀A的成分是：_____________(写化学式)，若步骤①中加入少量铁屑，无沉淀生成，此时发生反应的离子方程式为_____________________________。

（2）如何检验溶液A中的金属阳离子，简述其方法：_______________________________________。

（3）写出步骤②发生反应的化学方程式：_________________________________________。

（4）步骤③的操作名称是_________，用到的主要玻璃仪器有烧杯、___________，沉淀C与胶体C的本质区别是：________________________________。

考点三：铁盐性质

例3．（2022年广东省普宁市期末）电子工业中常用覆铜板为基础材料制作印刷电路板，工业上利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不想要的铜腐蚀，同时还可以从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2和CuCl2)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液。废液处理流程如下：

请回答下列问题。

（1）操作I的名称为_________。

（2）FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式为__________________________________。

（3）试剂a是一种常见金属单质，试剂a为_________(填化学式)。沉淀A为____________(填化学式)。从氧化还原反应的角度分析，试剂c是__________(填“氧化”或“还原”)剂。

（4）为了检验腐蚀废液中否含有FeCl3，可将腐蚀废液取样然后滴加_______(填字母)。

A．NaOH溶液        B．KSCN溶液        C．AgNO3溶液

（5）实验室配制FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是___________________________________(用化学方程式表示)。

考点四：铁及化合物性质综合

例4．（2022年甘肃省兰州市教育局第四片区期末）已知A是单质，A与盐酸反应得到B溶液和气体，且有以下物质相互转化。

试回答：

（1）写出B的化学式__________，D的化学式______________。

（2）写出由E转变成F化学方程式__________________________________________。

（3）写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式________________________________；向G溶液加入A的有关离子反应方程式_________________________。

考点五：铁盐的计算

例5．（2022年甘肃省清远县期末）取一定量铁的某种氧化物，用350 mL 1.0 mol·L－1硫酸在一定条件下将其恰好完全溶解，向所得溶液中加入5.6 g铁粉，恰好完全反应，此时溶液中只存在一种金属阳离子，则该氧化物的化学式可表示为

A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe5O7

【真题演练】

1．（2022年湖南省娄底市新化县期末）为检验某溶液中是否含有Fe3＋，可以选择的试剂是

A．KSCN溶液 B．AgNO3溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．BaCl2溶液

2．（2022年四川省广安市期末）维生素C又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3＋转化为易吸收的Fe2＋，下列有关分析错误的是

A．维生素C具有还原性

B．Fe3＋转化为Fe2＋发生了氧化反应

C．维生素C药片应隔绝空气保存

D．向Fe3＋的溶液中加入Cu，也能将Fe3＋转化为Fe2＋

3．（2022年江苏省江阴市期末）一定条件下，将一定量Fe3O4溶于过量盐酸生成FeCl2和FeCl3， 分别取少量反应后的溶液进行以下实验，有关实验描述正确的是

A．滴加KSCN溶液，若溶液变红色证明溶液中含有Fe3＋

B．加入5.6 g铁粉恰好完全反应，则Fe3O4的质量为23.2 g

C．用溶液在铜片上写字，一段时间后洗去溶液，观察到铜片表面无明显现象

D．先向溶液中通入氯气，再滴加KSCN溶液，若变红色证明溶液中含有Fe2＋

4．（2022年安徽省蚌埠市期末）下列说法中正确的是

A．向某溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液变红则原溶液中不可能含Fe2＋

B．向某溶液中滴加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含SO42－

C．向某溶液中滴加几滴KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色退去，则原溶液中一定含Fe2＋

D．向新制氯水滴加几滴紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色则新制氯水具有酸性和强氧化性

5．（2022年江西省新余市期末）电子工业常用FeCl3，溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液。废液处理流程如下：

已知酸性KMnO4溶液具有强氧化性。下列说法错误的是

A．反应1和反应2都发生了氧化还原反应

B．操作1用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒

C．滤渣a的主要成分是Cu和Fe，物质X可以选用酸性KMnO4溶液

D．向FeCl3饱和溶液中滴加NaOH溶液振荡得到Fe(OH)3胶体

6．（2022年江苏省泰州中学期末）将一定量的铜粉加入到0.5 L 0.3 mol·L－1 Fe2(SO4)3和0.1 mol·L－1 H2SO4的混合溶液中，铜粉完全溶解后，得到溶液X。下列说法正确的是

A．溶液X中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为2∶1

B．向溶液X中加入足量铁粉，充分反应后，铁粉质量减少11.2 g

C．向溶液X中滴加KSCN溶液，未变红色，则加入铜粉质量为12.8 g

D．向溶液X中加入0.18 L 5 mol·L－1 NaOH溶液可使溶液中的金属离子完全沉淀

7．（2022年甘肃省清远县期末）某工厂的工业废水中含有较大量的硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铜，在排放前进行废水处理可以获得颜料——铁红和单质铜。其提取的流程如图所示。

请回答下列问题：

（1）写出铁红的化学式：___________。

（2）加入试剂①时，写出发生反应的化学方程式：_________________________________________、_____________________________。

（3）操作1的名称是___________；操作2所用玻璃仪器有______________________________。

（4）在③和④合并后的溶液中加入稀硫酸和过氧化氢，发生反应的离子方程式为____________________________________。

（5）检验⑤中金属阳离子的试剂是_____________，观察到的现象是____________________。

8．（2022年四川省宜宾市期末）硫酸铜在工农业生产中用途广泛。工业上以孔雀石为原料制备CuSO4·xH2O晶体的流程如下图：

已知：①孔雀石主要成分是CuCO3·Cu(OH)2，不溶于水；含少量杂质FeO、Fe2O3、SiO2。

②SiO2不溶于水，不与硫酸反应。

回答下列问题：

（1）“滤渣1”的主要成分是___________(填化学式)。

（2）“酸溶”时，CuCO3·Cu(OH)2与稀硫酸反应的离子方程式是_______________________________。

（3）“滤液1”中含有的金属阳离子有___________。

（4）“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3。“氧化”时加入H2O2溶液目的是________________________

，反应的离子方程式是_________________________________________。

（5）从“滤液2”中获得CuSO4·xH2O晶体的操作依次为：加热浓缩、_____________、过滤、洗涤、干燥。

【过关检测】

1．（2022年湖北省十堰市期末）向含有一定物质的量的FeCl3和CuCl2的混合溶液中逐渐加入Fe粉至过量，该溶液的质量随加入铁粉的质量的变化关系图为

A． B．

C． D．

2．（2022年河南省三门峡市期末）下列有关物质的除杂方法正确的是

3．（2022年甘肃省清远县期末）价类二维图是学习元素及其化合物知识重要模型。铁元素的价类二维图如图。下列推断不合理的是

A．a→e需要加入强氧化剂

B．加入Cu单质可实现e→b

C．c在空气中灼烧可转化为e

D．b→c→d→e→b的循环转化中有两个转化属于氧化还原反应

4．（2022年甘肃省清远县期末）下列实验操作及现象、结论对应且均正确的一组是

5．（2022年安徽省芜湖市期末）从含有CuCl2、FeCl2、FeCl3的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：

则下列说法正确的是

A．试剂a是铁，试剂b是稀硫酸

B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用的仪器完全相同

C．试剂c是氯气，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

D．用KSCN溶液可检验溶液W中是否有Fe2＋

6．（2022年四川省宜宾市期末）价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为铁元素的价类二维图，下列说法错误的是

A．铁丝在氧气中燃烧生成FeO

B．Fe2O3是碱性氧化物

C．Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转化为Fe(OH)3

D．含FeO42－的盐具有氧化性

7．（2022年四川省资阳市期末）向含有一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100 mL 2 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出448 mL(标准状况)气体，向溶液中滴加KSCN溶液无血红色出现，则将所得溶液中Fe2＋完全氧化需要Cl2(标准状况)的体积为(不考虑KSCN的氧化)

A．1.12 L B．2.8 L C．2.24 L D．8.4 L

8．（2022年安徽省安庆市期末）在100 mL 5.0 mol·L－1 FeCl3溶液中加入16.0 g铜和铁的混合物，充分反应后剩余固体1.2 g(反应前后体积变化忽略不计，不考虑空气等影响)。下列有关说法不正确的是

A．FeCl3溶液中的Fe3＋已全部反应

B．还原剂失去电子的物质的量为0.5 mol

C．原混合物中含有铜7.6 g

D．根据氯元素守恒，可求得反应后溶液中Fe2＋的浓度是7.5 mol·L－1

9．（2022年安徽省安庆市期末）铁元素的“价—类”二维图如图所示：

（1）C的化学式是_______，E―→F反应的化学方程式是_______________________________________，反应过程的现象为_________________________________________________。

（2）维生素C可将H转化为G，维生素C具有_________(填“酸性”、“氧化性”或“还原性”)。

（3）在指定条件下，下列铁及其化合物之间的转化不能实现的是_______。

A．AD      B．GH      C．EG

（4）某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。

试剂：酸化的0.5 mol·L－1 G溶液，5% H2O2溶液

②     上述实验中H2O2溶液与G溶液反应的离子方程式是_______________________________________。

②产生气泡的原因是_____________________________________。

10．（2022年江苏省无锡市宜兴中学期中）硫酸铁铵[aFe2(SO4)3·b(NH4)SO4·cH2O]是一种重要的铁盐。为充分利用资源，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：

回答下列问题：

（1）步骤①的操作是加入10%Na2CO3溶液，小火加热10 min，目的是除表面油污，这是利用了碳酸钠溶液具有_________性

（2）步骤②加热的温度保持80～95℃，采用的合适加热方式是_______________________。

（3）步骤③中选用H2O2而不选用氯水的目的是__________________________________。

（4）实际生产中硫酸过量以控制滤液显酸性，写出步骤③的离子反应方程式：______________________

___________________。

（5）简述检验硫酸铁铵中是否有亚铁盐的操作、现象及结论：____________________________________

_________________________________________________________________________________________。