1、 实验活动实验活动 2 铁及其化合物的性质铁及其化合物的性质 【实验目的】 1认识铁及其化合物的重要化学性质。 2学会铁离子的检验方法。 3认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。 【实验仪器】 试管、胶头滴管。 【实验药品】 CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN 溶液、KI 溶液、 淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。 【实验步骤】 1铁单质的还原性 在一支试管中加入 2 mL CuSO4溶液，再将一段铁丝放入 CuSO4溶液中。过一会儿，取出铁丝， 观察到的现象是铁丝表面有红色固体析出。化学方程式：C
2、uSO4Fe=FeSO4Cu。 2铁盐的氧化性 (1)取 3 mL FeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察到的现象是铜片被 腐蚀，溶液由淡黄色变为浅绿色，化学方程式：Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2。 (2)在一支盛有 3 mL 水的试管中滴加几滴 FeCl3稀溶液，再滴加 3 滴 KI 溶液，观察到的现象是溶 液由淡黄色变成棕色，然后向溶液中滴加 2 滴淀粉溶液，溶液变蓝，离子方程式：2Fe3 2I=2Fe2 I2。 3亚铁盐的氧化性和还原性 (1)取 3 mL FeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察到的现象是溶液变为 无色，化学方程
3、式：FeCl2Zn=ZnCl2Fe。 (2)在一支试管中加入少量 KMnO4酸性溶液，然后向试管中加入少量 FeSO4溶液，观察溶液的颜 色变化。当溶液紫色褪去时，再滴加 2 滴 KSCN 溶液，观察到的现象是溶液变红色，化学方程式： 10FeSO42KMnO48H2SO4=5Fe2(SO4)32MnSO48H2OK2SO4。 4铁离子的检验 (1)在一支试管中加入 2 mL 蒸馏水，再滴加几滴 FeCl3稀溶液，然后滴加几滴 KSCN 溶液，观察 到的现象是溶液变红色。 (2)在一支试管中加入少量 FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，溶液变绿色，再滴 加几滴 KSCN 溶液，溶
4、液无明显变化。化学方程式：2FeCl3Fe=3FeCl2。 【问题和讨论】 1根据以上的实验及所学的知识，以铁屑为原料，制备硫酸亚铁溶液时应该注意什么？ 答案 由于亚铁易被氧化，所以在制备过程中要保证铁屑过量。 2若向 FeCl3稀溶液中加入过量锌粉，溶液中存在的阳离子是哪种金属离子？原因是什么？ 答案 Zn2 ，锌的活泼性比铁强，所以过量锌粉可以把 Fe3还原为铁单质。 3由以上实验思考检验 Fe2(SO4)3溶液中是否有杂质 FeSO4的方法？ 答案 在一支试管中加入少量 KMnO4酸性溶液，然后向试管中滴加 Fe2(SO4)3溶液，若 KMnO4 酸性溶液紫色褪去，则说明含有 FeSO4
5、杂质，反之则无。 1向某溶液中加入含 Fe2 的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红 色，则下列结论错误的是( ) A该溶液中一定含有 SCN B氧化性：Fe3 Cl 2 CFe2 与 SCN不能形成红色物质 DFe2 被氧化为 Fe3 答案 B 解析 溶液中的 Fe2 与加入的新制氯水发生反应：2Fe2Cl 2=2Fe 32Cl，故氧化性：Fe3 Cl2；能使含 Fe3 的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有 SCN；因原溶液中加入含 Fe2的溶液后， 无明显变化，说明 Fe2 与 SCN不能形成红色物质。 2(2020 惠州高一期末)某同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名
6、为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥 料”化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设： a只含有 FeSO4 b含有 FeSO4和 Fe2(SO4)3 c只含有 Fe2(SO4)3 将化肥固体粉末溶于水得到溶液(记为 X)，进行如下实验： 序 号 操作 现象 取 2 mL 溶液 X，加入 1 mL 1 mol L 1NaOH 溶 液 产生红褐色 沉淀 取 2 mL 溶液 X，加入 1 滴 KSCN 溶液 溶液显红色 (1)实验中加入的 1 mL 1 mol L 1NaOH 溶液中含有 NaOH_g。 (2)对实验的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的
7、依据是(用化学方程式表示)_、_。 (3)实验现象说明假设_不成立。 为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验： 序操作 现象 号 取 2 mL 溶液 X， 加入 1 滴 KSCN 溶液， 再加入 1 mL 水 溶液显红色 取 2 mL 溶液 X，滴入 1 滴酸性 KMnO4溶液 KMnO4溶液紫 红色褪去 (4)实验中，KMnO4 是该反应的_(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (5)通过以上实验，可得到的结论是_。 答案 (1)0.04 (2)FeSO42NaOH=Na2SO4Fe(OH)2 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (3)a (4)氧化剂 (5)该化肥的成分含有 FeS
8、O4和 Fe2(SO4)3(或假设 b 成立) 解析 (1)实验中加入的1 mL 1 mol L 1NaOH 溶液中含有NaOH 的质量为0.001 L1 mol L1 40 g mol 10.04 g。 (2)对实验的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的 依据是 FeSO42NaOH=Na2SO4Fe(OH)2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。 (3)实验现象说明溶液中含有 Fe3 ，则假设 a 不成立。 (4)实验中，KMnO4 将 Fe2 氧化为 Fe3，从而说明 KMnO 4 是该反应的氧化剂。 (5)实验表明溶液中含有 Fe3 ，实
9、验表明溶液中含有 Fe2，可得到的结论是该化肥的成分含 有 FeSO4和 Fe2(SO4)3或假设 b 成立。 3(2020 大连二中检测)茶是中国人喜爱的一种饮品，茶叶中含有铁元素，可以用以下实验操作 检验茶叶中的铁元素： A取少量茶叶 B检验滤液中的 Fe3 C过滤得到滤液 D将茶叶灼烧为茶叶灰 E用足量稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释 请回答下列问题。 (1)上述实验操作的正确顺序是_(填字母)。 (2)操作 D 所用仪器有：酒精灯、三脚架、泥三角、_、_。 (3)检验滤液中 Fe3 方法是_，观察 到的现象是_。 (4)越来越多的人喜欢用铁壶泡茶，铁壶泡茶时壶中的铁与茶水中的 Fe3
10、能发生反应，有关的离 子方程式是_。 答案 (1)ADECB (2)坩埚 玻璃棒 (3)取少量滤液于试管中， 向其中滴加 KSCN 溶液 溶液变 成红色 (4)Fe2Fe3 =3Fe2 解析 (1)检验茶叶中的铁元素的正确操作为：A.取少量茶叶；D.将茶叶灼烧为茶叶灰；E.用足量 稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释；C.过滤得到滤液；B.检验滤液中的 Fe3 。所以上述实验操作的 正确顺序是 ADECB。 (2)固体灼烧需要坩埚，同时需要玻璃棒搅拌，则操作 D 所用仪器有：酒精灯、三脚架、泥三角、 坩埚、玻璃棒。 (3)一般用 KSCN 溶液检验铁离子，则检验滤液中 Fe3 的方法是取少量滤液于试管中，向其中滴 加 KSCN 溶液，观察到的现象是溶液变成红色。 (4)铁能与溶液中的 Fe3 发生反应生成亚铁离子，反应的离子方程式是 Fe2Fe3=3Fe2。
