实验2-1:教材核心实验-氯化铁系列性质实验
学习目标：文字表达，清楚明白，准确规范；2.化学用语准确；3.实验操作规范； 基础实验：FeCl3系列性质探究（分组或演示） 固体：CuO
溶液：0.1 mol/L KI、CCl4、Na2CO3、NaHCO3、1mol/LKI溶液，0.1mol/L H2SO4溶液和淀粉溶液
实验 （1）氯化铁溶液与氧化物反应 示例：向氯化铁溶液中加CuO调节pH到4，观察现象。 （2）氯化铁溶液与镁粉反应探究：向氯化铁溶液中加入镁粉，观察。 （3）KI 溶液和FeCl3溶液反应探究：①向5mL 0.1 mol/L KI滴加几滴0.1 mol/L FeCl3溶液， 另取一只试管倒入部分反应后的溶液加入淀粉溶液观察。 ②继续滴加CCl4振荡静置后观察现象； ③取上层清液，滴加KSCN溶液，观察现象。 （4）①氯化铁溶液与Na2CO3反应的现象 （4）②氯化铁溶液与NaHCO3溶液反应的现象 （5）①氯化铁溶液与Na2SO3溶液和NaHSO3反应的现象 （5）②氯化铁溶液与NaHSO3溶液反应的现象 ★他们的现象与（4）为何不同？ 如何证明你的结论？ 现象 原理分析
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实验2：教材核心实验-铁的化合物系列性质实验 班级 姓名
实验2-2：教材核心实验-二价铁和三价铁的检验及相互转化
实验目的：Fe和Fe的转化，针对异常现象进行探究；
实验要求：两人一组做好分工合作，统筹安排，按时按要求完成实验和实验报告； 固体：3gFeCl2、pH试纸
溶液：饱和FeCl3、0.1 mol•L FeCl3、0.1 mol•LKSCN 、NaOH、5% H2O2、盐酸、BaCl2 ★制备 Fe(OH)3胶体 ★Fe的鉴别 3+-1
-1
2+
3+
实验操作 （1）向20 mL沸水中中滴加5-6滴饱和FeCl3溶液，加热至溶液变为红褐色，停止加热； （2）向2 mL0.1 mol•L FeCl3溶液中滴加2滴NaOH溶液； （3）向2 mL0.1mol•L FeCl3溶液中滴加2滴0.1 mol•LKSCN溶液； -1 -1-1现象 重要考点（反应原理） 蒸馏水加热至煮沸 逐滴加入3-4滴FeCl3饱和溶液 ★Fe的氧化性 3+（4）向2 mL0.1 mol•L FeCl3溶液中加足量铁粉振荡，静置；一段时间之后，取上层清液，滴加2滴0.1 mol•LKSCN溶液； -1 -1 ★Fe的配制 2+（5）取1克FeCl2加适量蒸馏水溶解、振荡，静置后取上层清液； （6）向FeCl2溶液中加适量盐酸，分为3份，备用； ★Fe的鉴别 2+（7）向2 mL FeCl2溶液中滴加0.5 mL NaOH溶液 （8）向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 mol•LKSCN溶液 -1 ★Fe还原性 ★探究实验 2+（9）再向（4）和（8）中滴加5滴5% H2O2溶液 （10）取褪色后溶液分为三份，①一份滴加FeCl3溶液 ②另一份滴加KSCN溶液； ③一段时间之后，滴加盐酸和BaCl2溶液；取为褪色的溶液分为三份， ★一份滴加盐酸，滴加BaCl2溶液
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实验2：教材核心实验-铁的化合物系列性质实验 班级 姓名
实验2-3：探究实验-氯化铁和碘化钾的反应
※已知FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应，某小组同学对该反应进行实验探究。 实验 实验操作步骤 实验现象 -11 ① 取2 mL 1 mol·L KI溶液， -1滴加0.1 mol·L FeCl3溶液3滴 溶液呈棕黄色。 ② 取2 mL 1 mol·L KI溶液， -1滴加0.1 mol·L FeCl3溶液3滴 -1向其中滴加2滴0.1 mol·L KSCN溶液。 2 -1-1③ 取2 mL 0.1 mol·L KI溶液， -1滴加0.1 mol·L FeCl3溶液3滴 ④ 取2 mL 0.1 mol·L KI溶液， -1滴加0.1 mol·L FeCl3溶液3滴 -1向其中滴加2滴0.1 mol·L KSCN溶液。 ⑤ 取2 mL 0.1 mol·L KI溶液， -1滴加0.1 mol·L FeCl3溶液3滴 -1向其中滴加2滴0.1 mol·L KSCN溶液。 继续加入2 mL CCl4，充分振荡、静置。 3 ⑥ 取1 mL饱和碘水， 加入2 mL CCl4， 振荡、静置。 ⑦ 取1 mL饱和碘水，滴加0.1 mol·L FeCl3溶液3滴 再加入2 mL CCl4， 振荡、静置。 ⑧取1 mL饱和碘水，加2 mL 0.1 mol·L KI溶液 再加入2 mL CCl4， 振荡、静置。 -1-1-1-1实验目的 溶液不显红色。 溶液呈棕黄色。 溶液显红色 液体分层，上层红色 消失，变为棕黄色， 下层呈紫红色。 液体分层，上层为无 色，下层呈紫红色。 ※【跟踪练习】选择：
（ ）1. 在5ml O. 1 mol /L-1 KI溶液中滴加O. 1 mol /L-1 FeCl3溶液5-6滴后，再进行下列实验，其中可证明FeCI3和KI的反应是可逆反应的实验（含现象）是 A. 滴加AgNO3溶液，观察有黄色沉淀产生 B. 加CCl4振荡后，下层液体为浅紫色
C. 加人CCl4振荡，下层液体为浅紫色；取上层清液，滴加AgNO3溶液，有白色沉 淀产生 D. 加入CCl4振荡后，下层液体为浅紫色;取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液显红色
（ ）2.已知氯化铁溶液能与碘化钾反应生成氯化亚铁、氯化钾和碘单质。某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变成血
―
红色，则下列叙述正确的是 ①原溶液中的Br一定被氧化②通入氯气后原溶液中的Fe2+一定被氧化；③不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+；④若取少量所得溶液，再加入CCl4，静置，向上层
――
溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的Fe2+、Br、I均被完全氧化 A．只有②③ B．只有②③④ C．只有①④ D．①②③④
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实验2：教材核心实验-铁的化合物系列性质实验 班级 姓名
【跟踪练习】非选择
3.（16分）甲同学进行Fe2+还原性的实验，针对异常现象进行探究。
步骤一：制取FeCl2溶液。向0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡，静置后取上层清液，测得pH<1。
实验二：向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液，无现象；再滴加5滴5% H2O2溶液（物质的量浓度约为1.5 mol•L-1、pH约为5），观察到溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成（经检验为O2）。
（1）用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因： 、 。 （2）甲探究步骤二中溶液褪色的原因：
I. 取褪色后溶液两份，一份滴加FeCl3溶液无现象；另一份滴加KSCN溶液出现红色； II.取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。
III. 向2 mL 0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液，变红，通入O2，无明显变化。
① 实验I的说明 ； ②实验III的目的是 。 得出结论：溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。
（3）甲直接用FeCl2·4H2O配制 ① mol•L-1 的FeCl2溶液，重复步骤二中的操作，发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因：
I．用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液，前者有丁达尔效应，后者无。测所配FeCl2溶液的pH，约为3。由此，乙认为红色不褪去的可能原因是 ② 。
II．查阅资料后推测，红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分试剂，通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是：
步骤 试剂及操作 现 象 i ③ 生成白色沉淀 ii 向i所得溶液中滴加0.1 mol•L-1 FeCl3溶液 ④ ② ③ ④ 4．（12分）某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如下图所示。
A B
（1）该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色，然后开始实验。 配制1 mol·L-1 FeCl3溶液（未用盐酸酸化），测其pH约为1，取少量装入试管B中，加热步骤① A。 FeCl3溶液显酸性的原因是 。写出装置A中产生SO2
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实验2：教材核心实验-铁的化合物系列性质实验 班级 姓名
的化学方程式： 。
（2）当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时，同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时，溶液才变成浅绿色。
【查阅资料】 Fe(HSO3)离子为红棕色，它可以将Fe还原为Fe。生成Fe(HSO3)离子的反应为可逆反应。
2+
解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)离子的原因：
2+
3+
2+
2+
。
2+3+
写出溶液中Fe(HSO3)离子与Fe反应的离子方程式：
。 （3）为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了步骤③的实验。
步骤② 步骤③ 往5 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。微热3 min，溶液颜色变为浅绿色。 往5 mL重新配制的1 mol·L FeCl3溶液（用浓盐酸酸化）中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。几分钟后，发现溶液颜色变成浅绿色。 -1用铁氰化钾溶液检验步骤②和步骤③所得溶液中的Fe2+，其现象为 。 （4）综合上述实验探究过程，可以获得的实验结论：
I．SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子； II．红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程；
III． 。 5. （15分）已知FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应，某小组同学对该反应进行实验探究。（1）甲同学首先进行了实验1。
实验步骤 实验现象 -1实ⅰ．取2 mL 1 mol·L KI溶液， 滴加0.1 ⅰ．溶液呈棕黄色。 -1验 mol·L FeCl3溶液3滴（1滴约为0.05 mL，下 1 同）。 -1ⅱ．向其中滴加2滴0.1 mol·L KSCN溶液。 ⅱ．溶液不显红色。 ①写出FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式 。 ②加入KSCN溶液的目的是 。 ③甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低，故改进实验方案，进行了实验2。 实验步骤 实验现象 -1ⅰ．取2 mL 0.1 mol·L KI溶液， 滴加ⅰ．溶液呈棕黄色。 -10.1 mol·L FeCl3溶液3滴。 实-1验 ⅱ．向其中滴加2滴0.1 mol·L KSCN溶ⅱ．溶液显红色。 2 液。 ⅲ．继续加入2 mL CCl4，充分振荡、静置。 ⅲ．液体分层，上层红色消失，变为棕黄色，下层呈紫红色。 本实验改用0.1 mol·L-1 KI溶液的目的是 。用化学平衡原理解释实验2中加入CCl4后上层溶液红色消失的原因： 。
（2）甲同学认为“用CCl4萃取后上层溶液仍为棕黄色”的原因是I2未被充分萃取，但乙同学查阅资
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实验2：教材核心实验-铁的化合物系列性质实验 班级 姓名
料得到信息：I2、I3在水中均呈棕黄色，两者有如下关系：I2＋I溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3。 ① 为验证假设，乙同学设计并完成了实验3。
－
－－ I3。于是提出假设：萃取后的
－
实验步骤 实验现象 实ⅰ．取1 mL实验2中棕黄色的上层清液，再加入2 ⅰ．液体分层，上层呈黄色，下层呈紫红验mL CCl4， 振荡、静置。 色。 3 ⅱ．取1 mL饱和碘水，加入2 mL CCl4， 振荡、静ⅱ．液体分层，上层为无色，下层呈紫红置。 色。 实验3的结论是 。 ②甲同学依据乙同学的实验设计思路，选用实验2中的试剂，运用控制变量的方法设计了更加严谨的实验，证明了平衡I2＋I
－ I3的存在。请你补充完整他设计的实验步骤：将实验2中下层紫红色溶液
－
平均分成两份，分装于两支试管中，向试管1中加入1 mL水，振荡、静置；向试管2中
。
两支试管中的现象分别为 。
6．（12分）在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析以下一组有现象变化的化学反应。
（1）用离子方程式解释现象I中出现胶状沉淀的原因： 。
（2）II中加碱时出现的现象是 ，此现象说明溶液中发生反应的离子方程式是 。 （3）III中加碱时出现的现象是 。
（4）用离子方程式解释IV中加碱时出现的现象： 。 （5）滴加试剂顺序的变化，会影响溶液中的现象和发生的反应，请继续分析以下实验。
试剂及操作 实验 现象 试管 滴管
先滴加1.5 mL 1.0 mol·L−1 V．加酸时溶液无明显 H2SO4溶液； −10.1 mol·L Fe(NO3)2溶液 现象；加碱后溶液依然 再滴加1.0 mL 0.5 mol·L−1 没有明显变化 NaOH溶液 1.0 mL
6 实验2：教材核心实验-铁的化合物系列性质实验 班级 姓名
① 探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应：
向1.0 mL 0.1 mol·L−1 Fe(NO3)2溶液中 ，溶液立即变红，说明溶液中含Fe3+，证明加酸时溶液中发生了反应。
② 推测溶液中产生Fe3+的可能原因有两种：
－
a．酸性条件下，0.1 mol·L−1 Fe(NO3)2溶液中的Fe2+被NO3氧化；
b． (用离子方程式表示)。
7.（14分）为探究FeCl3溶液中的离子平衡和离子反应，某小组同学进行了如下实验。 L−1的FeCl3溶液，测其pH约为0.7，即c(H+) = 0.2 mol·L−1。 （1）配制50 mL 1.0 mol·
① 用化学用语解释FeCl3溶液呈酸性的原因： 。 ② 下列实验方案中，能使FeCl3溶液pH升高的是 （填字母序号）。
a. 加水稀释 b. 加入FeCl3固体 c. 滴加浓KSCN溶液 d. 加入NaHCO3固体 （2）小组同学利用上述FeCl3溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如下：
操作 向反应瓶中加入6.5 g锌粉，然后L的FeCl3溶加入50 mL 1.0 mol·液，搅拌 收集检验反应过程中产生的气体 −1现象 溶液温度迅速上升，稍后出现红褐色沉淀，同时出现少量气泡；反应一段时间后静置，上层溶液为浅绿色，反应瓶底部有黑色固体 集气管口靠近火焰，有爆鸣声 已知：Zn的性质与Al相似，能发生反应：Zn + 2NaOH ==== Na2ZnO2 + H2 ↑ ① 结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因： 。 ② 用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因： 。 ③ 分离出黑色固体，经下列实验证实了其中含有的主要物质。 i. 黑色固体可以被磁铁吸引；
ii. 向黑色固体中加入足量的NaOH溶液，产生气泡；
iii. 将ii中剩余固体用蒸馏水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡； iv. 向iii反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化。
a. 黑色固体中一定含有的物质是 。 b. 小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有Fe3O4，理由是 。
（3）为进一步探究上述1.0 mol·L−1 FeCl3溶液中Fe3+和H+氧化性的相对强弱，继续实验并观察到反应开始时现象如下：
操作 L的FeCl3溶液与0.65 g锌粉混合 将5 mL 1.0 mol·将 与0.65 g锌粉混合
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−1现象 溶液温度迅速上升，开始时几乎没有气泡 溶液中立即产生大量气泡 小组同学得出结论：在1.0 mol·L−1 FeCl3溶液中，Fe3+的氧化性比H+更强。 实验2：教材核心实验-铁的化合物系列性质实验 班级 姓名
参考答案：
【跟踪练习】选择 3.D 2.B
【跟踪练习】非选择1.（201404海淀一模28．）
（1） 2Fe2++ H2O2 + 2H+ = 2Fe3++ 2H2O Fe3++3SCN-Fe(SCN)3（不写可逆号不扣分）
-3+
（2） ①溶液红色褪去是因为SCN发生了反应而不是Fe发生反应 ②排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能 （3） ①0.15②H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，pH增大促进Fe3+水解形成红色Fe(OH)3胶体 ③取2 mL BaCl2溶液，滴加2滴0.1 mol·L-1KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液（多答盐酸或答酸化BaCl2溶液为0分，答错一种试剂即为0分）④无明显现象
4.（201401海淀期末19）（10分，未标分数的空，每空1分）（1）Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ Cu + 2H2SO4(浓) （2）H2O + SO2 Fe3+ + HSO3－
CuSO4 + SO2↑ + 2H2O （2分）
H2SO3
H2SO3 H+
+HSO3 （1分）
－
Fe(HSO3)2+（1分） （共2分）
－
Fe3+ + H2O + Fe(HSO3)2+ = 2Fe2+ + SO42 + 3H+ （2分） （3）生成蓝色沉淀
（4）加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间 （2分） 5.（201504海淀一模28）（15分） （1） ① 2Fe3+ + 2I-
2Fe2++I2 （不写“
”扣条件分）②检验溶液中是否大量存在Fe3+ 2Fe2++I2
③提高平衡时溶液中的c(Fe3+) [降低c(I-)不得分]下一空共3分：平衡1：2Fe3+ + 2I- 平衡2：Fe3+ + 3SCN-
Fe(SCN)3（写出任一平衡方程式即得1分）加入CCl4后，I2被CCl4萃取，
3+平衡1正向移动，或c(Fe)降低（1分），平衡2逆向移动，或．．c[Fe(SCN)3]降低（1分），所以红色
消失
（2）① 萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3② 加入1 mL（1分） 0.1 mol·L-1 KI（1分）溶
液，振荡、静置 试管1中液体分层，上层为无色，下层呈紫红色，试管2中液体分层，上层呈黄色，下层呈紫红色（或紫红色变浅）
－
6.（201611海淀期中16.）（12分，特殊标注外，每空2分）（1）2H+ + SiO32 === H2SiO3↓ （2）出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失 （1分）
－－－
Al3+ + 3OH=== Al(OH)3↓、Al(OH)3 + OH=== AlO2+ 2H2O （每个方程式1分） （3）生成白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 （1分）
－－－
（4）Cl2 + 2OH === ClO + Cl + H2O
（5）① 滴加KSCN溶液，没有明显现象，再向其中滴加1.5 mL 1.0 mol·L−1 H2SO4溶液 ② 4Fe2+ + O2 + 4H+ === 4Fe3+ + 2H2O 7.（201701海淀期末16）（14分，每空2分） （1）① Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+ ② acd
（2）① 溶液温度升高，反应过程中出现H2使溶液中c(H+)降低，都会促进Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+正向移动，出现红褐色Fe(OH)3沉淀
② 2Fe3+ + Zn === 2Fe2+ + Zn2+ ③ a. Fe和Zn
b. iii中，若存在Fe3O4，稀盐酸与Fe3O4反应产生的Fe3+可与Fe继续反应生成Fe2+， 导致在iv中检测不到Fe3+，与没有Fe3O4得到的iv中现象相同 （3）5 mL 0.2 mol·L-1（或pH = 0.7）的盐酸 （可不考虑Cl-对反应的影响）
－
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