高中人教版 (2019)第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物第3课时学案

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3.1.3 铁盐和亚铁盐
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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
一、亚铁盐的性质及应用
1.弱氯化性
（1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生 反应
①Fe2++ZnFe+Zn2+
②Fe2++MgFe+Mg2+
③3Fe2++3Al3Fe+2Al3+
（2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应
①先与 反应：2Na+2O2O2NaOO+O2↑
② 与亚铁盐反应：Fe2++2OO－Fe（OO）2↓
2.强还原性
（1）能够被Cl2、Br2氯化
①除FeCl3溶液中的 溶液：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－
②Br2：2Fe2++Br22Fe3++2Br－
（2）能够被O2氯化
①反应：12Fe2++O2+6O2O8Fe3++4Fe（OO）3↓
②保存：密封保存，防止 将Fe2+氯化；加少量 将Fe3+还原成Fe2+
（3）能够被酸性的O2O2氯化
①反应：2Fe2++2O++O2O22Fe3++2O2O
②应用：除去Fe3+中 的最佳方法
（4）与酸性条件下的 等离子不能小量共存
①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8O+5Fe3++Mn2++4O2O
②酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4O+3Fe3++NO↑+2O2O
③酸性ClO－：2Fe2++2O++ClO－2Fe3++O2O+Cl－
（5）还原性：I－＞Fe2+＞Br－
①向FeBr2溶液通入Cl2，先氯化 ，后氯化
②向FeI2溶液通入Cl2，先氯化 ，后氯化
3.与碱溶液反应
①烧碱：Fe2++2OO－Fe（OO）2↓
②氨水：
二、铁盐的性质及应用
含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、OI、O2S、SOeq \\al(2－,3)等均表现为氯化性。铁盐作为盐，具有盐的通性，能与碱反应，Fe3+还能与SCN－、CN－、F－发生络合反应。
1.与碱溶液反应
（1）烧碱：Fe3++3OO－Fe（OO）3↓
（2）氨水：
2.与KSCN溶液反应
（1）反应：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3
（2）现象：产生 色溶液
（3）应用：检验 的最佳方法
3.强氯化性
（1）与Fe反应
①反应：2Fe3++Fe3Fe2+
②应用：除去Fe2+中的
（2）与Cu反应
①反应：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
②应用：电子工业上腐蚀
（3）Mg、Al、Zn等活泼金属
①少量锌：2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+
②过量锌：2Fe3++3Zn2Fe+3Zn2+
（4）与KI溶液反应
①反应：2Fe3++2I－2Fe2++I2（FeI3不存在的原因）
②现象：溶液颜色变化不明显，产生 色沉淀
（5）与O2S反应
①反应：2Fe3++O2S2Fe2++S↓+2O+
②现象：溶液由棕黄色变成 色，产生 色沉淀
（6）与SO2反应
①反应：2Fe3++SO2+2O2O2Fe2++SO42－+4O+
②现象：溶液由 色变成 色
三、铁离子和亚铁离子的检验
【实验3-2】p68
1.Fe3+的检验
(1)观察法：溶液呈 色，证明含有Fe3＋。
(2)KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈 色，证明含有Fe3＋ （最佳方法），离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3( 色溶液)。
(3)碱液法：试液加入氨水或NaOO溶液，有 色沉淀生成，证明含有Fe3＋，离子方程式：Fe3＋＋3OO－===Fe(OO)3↓( 沉淀)。
(4)淀粉KI试纸法：试液能使淀粉KI试纸变 ，证明含有Fe3＋，离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2。
(5)铜片法：试液加入铜片，铜片溶解且溶液变为 色，证明含有Fe3＋，离子方程式：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+ 。
(6)苯酚法：试液加入苯酚溶液，溶液呈 色，证明含有Fe3＋，离子方程式：Fe3+＋6C6O5OO===[Fe(C6O5O)6]3-( 色溶液)＋6O＋（选择性必修3中学）。
(7)亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]法：试液加入亚铁氰化钾溶液，产生 沉淀，证明含有Fe3＋，离子方程式：4Fe3++3[Fe(CN)6]3－Fe4[Fe(CN)6]3↓( 沉淀)（选择性必修1中学）。
2.Fe2+的检验
(1)观察法：溶液呈 色，证明含有Fe2＋。
(2)碱液法：试液加入氨水或NaOO溶液，产生 色絮状沉淀，迅速变成 色，最终变为 色，证明有Fe2＋，离子方程式：Fe2＋＋2OO－===Fe(OO)2↓(白色沉淀) 4Fe(OO)2＋O2＋2O2O===4Fe(OO)3(红褐色沉淀)。
(3)KMnO4法：试液加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的 色变浅，证明有Fe2＋，离子方程式：5Fe2+＋MnO4－＋8O+===5Fe3+＋Mn2+＋4O2O。
(4)KSCN法：试液先加入KSCN，溶液 红，再加新制氯水溶液变 色的为Fe2＋，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3( 色溶液)。
(5)铁氰化钾K3[Fe(CN)6]法：试液加入铁氰化钾溶液，产生 沉淀，证明含有Fe2＋，离子方程式：3Fe2++2[Fe(CN)6]3－Fe3[Fe(CN)6]2↓( 沉淀)（选择性必修1中学）。
(6)苯酚法：试液加入苯酚溶液，溶液 ，再加新制氯水溶液变 色，证明含有Fe2＋，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋6C6O5OO===[Fe(C6O5O)6]3-( 色溶液)＋6O＋（选择性必修3中学）。
3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋：
①Fe3＋的检验
a.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变 色，说明含有Fe3＋。
b.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(淀粉/KI试纸))试纸变 色，说明含有Fe3＋。
c.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加K4[Fe(CN)6]溶液))生成 色沉淀，说明含有Fe3＋。
②Fe2＋的检验
a.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up11(滴加酸性),\s\d4(KMnO4溶液))KMnO4溶液 ，说明含有Fe2＋。
b.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加溴水))溴水 ，说明含有Fe2＋。
c.eq \x(混合溶液)eq \(――→,\s\up7(滴加K3[Fe(CN)6]溶液))生成 沉淀，说明含有Fe2＋。
【特别提醒】检验FeCl3溶液中是否含FeCl2溶液，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为Cl－也能使其褪色，应该用铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液。
1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√ ”)
(1)已知在能使紫色石蕊试液变为红色的溶液中，高锰酸根离子、二价亚铁离子、氯离子能够小量共存。( )
(2)利用FeCl2溶液可腐蚀铜质印刷线路板。( )
(3)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2。( )
(4)向某溶液中加入NaOO溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋。( )
(5)取少量溶液X，向其中加入适量新制氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含Fe2＋。( )
(6)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3+的氯化性比I2的强。( )
(7)检验Fe(NO3)2晶体是否氯化变质的方法是将Fe(NO3)2样品溶于稀O2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红。( )
(8)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋。( )
(9)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3＋+3SCN-=Fe(SCN)3↓。( )
(10)验证Fe2(SO4)3溶液中含Fe2+的方法是加入酸性KMnO4溶液，紫色退去。( )
2．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
(1)甲组同学研究pO对FeSO4稳定性的影响，得到如图所示结果，增强Fe2+稳定性的措施为 。(写出一条即可)
(2)乙组同学为了探究Fe2(SO4)3与Cu的反应，做了如图所示实验：
①Fe3+与Cu反应的离子方程式为 。
②为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知：
i．CuSCN是难溶于水的白色固体；
ii．SCN的化学性质与I-相似；
iii．2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。
实验方案：
Cu2+与SCN-反应的离子方程式为 。
(3)市售某种补铁口服液的主要成分是葡萄糖酸亚铁。根据名称猜测该糖浆中含有Fe2+，设计方案进行验证。
①方案ⅰ预期现象与实际现象相同，并不能证明补贴口服液中一定含有Fe2+，猜想理由是： 。
②方案ⅱ中实验现象是 ，证明补铁口服液中含有Fe2+。
►问题一 亚铁盐的性质及应用
【典例1】室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是
【变式1-1】硫酸亚铁可制备少种铁的化合物，如图所示。下列说法错误的是
A．碱式硫酸铁在水中能生成胶体，可用作净水剂
B．为防止分解，制备需在较低温度下进行
C．可用溶液检验是否被完全氯化
D．常温下，在水中的溶解度比的小
【变式1-2】某兴趣小组测定了某种补铁剂中的铁元素(以价形式存在)含量，其流程如下：
已知流程中含铁元素的物质全部溶于稀硫酸中，下列说法不正确的是
A．滤液a在空气中久置后滴加溶液可能呈红色
B．悬浊液b呈灰绿色
C．将悬浊液b转化为氯化铁固体的一系列操作为过滤、洗涤、干燥、灼烧
D．每片补铁剂中的铁元素质量为
►问题二 铁盐的的性质及应用
【典例2】为了验证Fe3+的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的实验，实验设计错误的是
A．③④B．③C．①③④D．②④⑤
【变式2-1】将铜片放入一定体积1溶液(记为甲溶液)中浸泡，一段时间后取出铜片称重，铜片质量减轻了6.4g，反应后的溶液(记为乙溶液)中。忽略溶液体积的变化，则下列说法错误的是
A．乙溶液中与的物质的量之比为1∶3
B．甲溶液中的物质的量为1.5ml
C．乙溶液最少可溶解8.4g Fe
D．溶液的体积为500mL
【变式2-2】氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是
A．氯化铁溶液可以使淀粉试纸变蓝，说明其具有还原性
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氯化铁胶体
►问题三 铁离子和亚铁离子的检验
【典例3】证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A．依次滴加氯水和硫氰化钾溶液后，溶液显红色
B．先滴加硫氰化钾溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
C．通入氨气，产生白色沉淀，无红褐色沉淀
D．加入锌片，片刻取出，质量减轻；加入铜片，片刻取出，质量不变
【变式3-1】铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。证明某溶液只含有 Fe2+而不含 Fe3+的实验方法是
A．只需滴加 KSCN
B．先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色
C．滴加NaOO 溶液，马上有灰绿色沉淀生成
D．溶液先滴加KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
【变式3-2】铁是人体必需的微量元素，可通过化学实验的方法检验食品中的铁元素。通过挤压成熟南果梨获得液体并将其过滤，得到无色透明果汁，甲、乙、丙三名同学利用南果梨汁做了检验南果梨中铁元素的探究实验，已知南果梨中维生素(具有还原性)、可溶性糖等含量均高于其他普通水果。下列说法正确的是
A．甲同学向南果梨汁中加入适量溶液，无明显现象，可以证明南果梨不含铁元素
B．乙同学向高锰酸钾溶液中滴加少量南果梨汁，高锰酸钾溶液褪色，可以证明南果梨汁中含有二价铁
C．丙同学向南果梨汁中滴加几滴稀硝酸(具有氯化性)，再滴加几滴溶液，梨汁变红，可以证明在该过程中实现了二价铁到三价铁的转化。
D．若南果梨中存在铁元素，其可能以二价铁的形式存在
1．为了延长食品的保质期，防止食品氯化变质，在包装袋中加入粉末，下列关于的叙述中，正确的是
A．作吸水剂B．铁元素化合价降低C．作氯化剂D．作还原剂
2．下列物质放置在潮湿的空气中，因发生非氯化还原反应而变质的是
A．硫酸亚铁B．碱石灰C．过氯化钠D．还原铁粉
3．室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到实验目的的是
4．为检验溶液是否变质，设计并完成如下实验。其中能说明溶液变质的是
5．铁盐在工农业生产中有着非常广泛的应用。常温下，氯化铁为棕黑色固体，易升华。实验室欲证明O2能在加热的条件下与FeCl3反应，设计了如下实验。
下列说法错误的是
A．装置A中发生的反应为置换反应
B．导管m的作用是平衡压强，可观察装置C中导管口是否堵塞
C．实验结束后，应先熄灭酒精灯，待硬质玻璃管冷却后再关闭K
D．装置D中产生白色沉淀，可证明O2能在加热的条件下能与FeCl3反应
6．下列除杂试剂选择合理的是（括号内为杂质）
A．Fe(Al):加入足量的稀盐酸
B．FeCl3溶液(FeCl2)：加入酸性KMnO4溶液
C．FeCl2溶液(FeCl3)：加入铁粉
D．FeCl2溶液(CuCl2)：加入Al片
7．探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是
8．研究铁及其化合物的性质与转化关系是中学化学重要的学习内容。回答下列问题：
(1)人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸(主要成分是)作用下转化成亚铁盐。写出该反应的离子方程式： 。
(2)高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理，工业上常用向和混合溶液中滴加溶液的方法制备，反应中氯化剂与还原剂物质的量之比为 ，制备转移的电子数目为 。
(3)某兴趣小组通过下列实验探究、的性质。
已知：可与溶液反应生成蓝色沉淀。
①甲组同学得出结论“可将氯化”，其反应的离子方程式为 ；同学们认为甲组实验不够严谨，改进了实验：用煮沸冷却后的水配制溶液，向溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴溶液，溶液变红，证明了结论正确，煮沸的作用是 。
②其他组同学认为乙组的实验同样不够严谨，可能是 使溶液紫色褪去。请设计补充实验：取a溶液少许，滴加 ，若出现 ，则结论正确。
1．工业废水中含有的重铬酸根离子有毒（），必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾（）做处理剂，反应的离子方程式如下：，有关该反应的说法不正确的是
A．X为Cr3+
B．酸性条件下，和Fe2+不可小量共存
C．还原性：
D．绿矾在保存过程中应注意隔绝空气防止被氯化
2．检验某氯化亚铁溶液是否完全变质，应选用的试剂为
A．溶液B．酸性高锰酸钾C．氯水D．KSCN溶液
3．为探究某食品包装袋内一小包脱氯剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是
A．若样品溶于盐酸有气泡产生，则铁粉未变质
B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，则铁粉可能变质
C．若依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，则铁粉全部变质
D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，则铁粉全部变质
4．某学生为检验新鲜菠菜中的铁元素，采用如图所示步骤进行实验：
下列说法不正确的是
A．步骤①中剪碎是为了增小接触面积加快化学反应速率
B．步骤②中研磨的仪器名称为研钵与研杵
C．步骤④属于固液分离，取其滤液作为步骤⑤的原料
D．步骤⑤无明显现象，步骤⑥出现血红色，说明菠菜中铁元素的化合价为价
5．硫酸铁铵[NO4Fe(SO4)2·xO2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，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：
下列说法错误的是
A．已知油脂在碱性条件下能水解，步骤①为碱煮水洗，可能是利用这一性质除去废铁屑表面油污
B．根据步骤②的温度，可选用水浴加热法
C．步骤③需一次性加入足量的O2O2，随反应的进行溶液PO逐渐降低
D．步骤⑤操作包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥
6．从某含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图。下列说法错误的是
A．试剂a是铁、试剂b是稀盐酸
B．试剂c是氯气，在该流程中作氯化剂
C．操作Ⅰ、操作Ⅱ均需用到漏斗，操作Ⅲ需用到蒸发皿
D．用酸性溶液可检验溶液中是否含有
7．可用于制备补血剂，某实验小组设计了制备两套实验装置，下列说法错误的是
A．装置①中足量的铁屑和产生的都可防止被氯化成
B．装置①易产生杂质
C．装置②中温度越高，越有利于生成
D．装置①中导管a的作用是平衡气压使稀顺利流下
8．铁及其化合物与生产、生活息息相关。回答下列问题：
(1)易被人体吸收，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用维生素C。维生素C的作用是 。
(2)印刷电路板的制作原理是用足量的溶液腐蚀覆铜板上不需要的铜箔。写出上述反应的化学方程式： 。
(3)生铁是通过高炉冶炼而得到的，以赤铁矿为例用将其还原的化学方程式为 。
(4)某废料铁泥的主要成分为、、Fe和杂质（杂质不与硫酸反应）。现取废料铁泥提取，设计实验流程如下：
①分离溶液A和沉淀C的操作中使用到的玻璃仪器有烧杯、 、 。
②能检验溶液A中含有的试剂是 （填字母）。
A．铁粉 B．酸性溶液 C．溶液
③步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式为 。1．知道Fe3＋、Fe2＋的检验原理、试剂的选择及用显色法检验Fe2＋时试剂加入的顺序。
2．知道Fe2＋的强还原性、Fe3＋的强氯化性，能依据氯化还原反应原理选择适当的物质实现两者间的相互转化。
3．依据氯化还原反应原理理解Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用。
重点:Fe3＋、Fe2＋的检验，铁盐与亚铁盐之间相互转变。
难点:铁盐与亚铁盐之间相互转变。
实验装置
实验原理
Fe3+＋3SCN-===Fe(SCN)3
实验用品
FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液；试管、胶头滴管。
实验步骤
在2支试管里分别加入少量的FeCl2溶液和FeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。
实验现象
向FeCl3溶液滴入KSCN溶液，溶液呈现 色；向FeCl2滴入KSCN溶液，溶液
实验说明
①Fe2+的检验方法：碱液法；KSCN+氯化剂法；酸性高锰酸钾法；铁氰化钾法。②Fe3+的检验方法：碱液法；KSCN法；苯酚法。
实验方案
现象
步骤1：取4mL0.2ml/L的FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1ml/L的KSCN溶液
无明显现象
步骤2：取4mL 0.1 ml/L的CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1ml/L的KSCN溶液
产生白色沉淀

方案
试剂X
方案ⅰ
1mL 1ml/L酸性KMnO4溶液
方案ⅱ
依次加入5滴KSCN溶液、1mL新制氯水
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化
B
是否有还原性
向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化
C
水溶液的酸碱性
向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化
D
能否催化分解
向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况
选项
实验目的
实验方案
A
探究是否有氯化性
向2mL溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化
B
检验溶液中是否含有
向2mL溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化
C
除去久置溶液中的
向2mL溶液中加入过量Fe，充分振荡并过滤
D
验证能否催化分解
向2mL5%溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况
选项
实验操作及现象
实验装置
A
滴入溶液，产生白色沉淀
B
滴入KSCN溶液，溶液变为红色
C
先滴入氯水，再滴入KSCN溶液，溶液变为红色
D
滴入NaOO溶液，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
实验方案
现象
结论
A
往溶液中加入片
短时间内无明显现象
的氯化能力比弱
B
将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成，溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氯化为Fe3＋
C
将食品脱氯剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加溶液
溶液呈血红色
食品脱氯剂样品中铁粉被氯化为三价铁
D
将铜粉加1.0 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液中
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
实验操作
实验现象
得出结论
甲组
向溶液中加入几滴氯水，再加入1滴溶液
溶液变红
可将氯化
乙组
取一定量溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解得到溶液a．取a溶液少许，滴加酸性溶液
紫色褪去
维生素C可将还原为