亚铁离子的检验的再探究公开课

实验研究三价铁离子溶液中亚铁离子的检验作者：夏立先来源：《中学化学》2015年第05期一、对比法1.检验原理将含有三价铁离子和亚铁离子的混合液分成两等份，向其中一份加入1滴（或2滴）稀双氧水（或稀氯水），充分振荡；向另一份中加入1滴（或2滴）水，充分振荡，然后各加1滴硫氰化钾溶液，充分振荡。

比较两者溶液颜色的深浅。

若二者颜色相同，说明不含亚铁离子；若二者颜色不同，说明含亚铁离子。

2.示例实验1各取1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液于小烧杯中，慢慢加水稀释至溶液呈无色。

各取20滴稀释液于2支试管中，向其中一支试管中加入1滴3%的双氧水并充分振荡，向另一支试管中加入1滴水并充分振荡，然后各加1滴0.5 mol·L-1硫氰化钾溶液，充分振荡。

可看到滴加双氧水的试管，溶液颜色明显深，从而证明该溶液中含亚铁离子。

二、掩蔽法1.检验原理利用F-与Fe3+易形成络离子，且F-与Fe3+络合能力比SCN-强，向含有三价铁离子和亚铁离子的混合液中加入稍过量的F-，将Fe3+掩蔽起来，然后加入SCN-，溶液不变红色，再加少量稀双氧水（或稀氯水），溶液变红，证明含有亚铁离子。

2.示例实验2各取1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液于小烧杯中，慢慢加水稀释至溶液呈无色。

取20滴稀释液于试管中，向其中加入1滴～2滴0.5 mol·L-1硫氰化钾溶液，充分振荡，看到溶液变红色；再逐滴加入0.1 mol·L-1的NaF溶液，边滴边振荡，至溶液变为无色；再加入1滴～2滴0.5 mol·L-1硫氰化钾溶液，充分振荡，看到溶液不变色；再加入1滴3%的双氧水并充分振荡，看到溶液变红色，从而证明该溶液中含亚铁离子。

三、沉淀法1.检验原理利用K3[Fe（CN）6]（赤血盐）与Fe2+反应生成蓝色沉淀这一特征反应进行检验。

铁及其化合物，是高中阶段学习的非常典型的一种变价金属元素系列，这一部分内容和氧化还原理论联系密切，又和好多的实验物质制备，工业产品生产相关联，所以在实验题和化学工艺流程题中经常见到铁及其化合物的身影，为了好好掌握，还是先看看价类二维图吧！1、铁的误区警示常温下，铁与水不反应，只有在高温条件下，Fe才会与水蒸气反应。

1．某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：用如图所示实验装置，在硬质玻璃管B中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，再结合一些步骤，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（已知石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）。

Ⅰ．探究“铁与水蒸气”能否发生反应（1）如何检查该装置的气密性。

（2）实验中石棉绒的作用是。

（3）反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应，写出铁与水蒸气反应的化学方程式。

Ⅱ．探究“铁与水蒸气” 反应的产物（1）假设还原铁粉反应完全，黑色固体为某种单一成分，为研究黑色固体成分，该研究小组甲同学提出以下假设：假设一：黑色固体全部是Fe3O4假设二：黑色固体全部是Fe2O3假设三：黑色固体全部是FeO乙同学认为即使不通过实验就可以否定甲同学的一个假设，你认为乙同学否认的假设是，理由是。

（2）若假设一正确，请设计实验加以验证，完成下列表格（仪器自选)。

限选实验试剂：1 mol·L-1硫酸、2 mol·L-1NaOH溶液、新制氯水、澄清石灰水、酸性KMnO 4溶液、KSCN 溶液、品红溶液【答案加评分标准】Ⅰ.（1）将C 处导气管末端浸入水槽中，微热A 处圆底烧瓶，气管末端出现气泡，停止加热后气管末端出现一段水柱，则气密性好，否则气密性不好（2分）（2）增大铁粉与水蒸气的接触面积（1分）（3）肥皂泡破裂，有爆鸣声（2分）3Fe+4H 2O(g)Fe 3O 4+4H 2(2分)Ⅱ. （1）假设二（1分）由于Fe 2O 3为红棕色粉末，则可以根据固体颜色直接否定假设二（1分）△【解析】试题分析：Ⅰ．（1）气密性检查一般用液差法，即将C 处导气管末端浸入水槽中，微热A 处圆底烧瓶，气管末端出现气泡，停止加热后气管末端出现一段水柱，则气密性好，否则气密性不好。

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1．铁盐和亚铁盐的组成亚铁盐铁盐组成含有Fe2＋的盐含有Fe3＋的盐常见物质FeSO4·7H2O、FeCl2等FeCl3、Fe2(SO4)3等2.Fe2＋、Fe3＋的检验Fe2＋Fe3＋溶液的颜色浅绿色黄色滴加KSCN溶液无明显现象溶液变红色反应原理不反应Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3结论利用含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液变成红色，检验Fe3＋的存在3.Fe2＋、Fe3＋相互转化的实验探究实验操作实验现象溶液显浅绿色，试管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液无明显变化向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成红色离子方程式2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3实验结论Fe3＋铁氯气Fe2＋(1)向某溶液中滴加氯水，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Fe 3＋，不含Fe 2＋( ) (3)向FeCl 3溶液中滴加KSCN 溶液，出现红色沉淀( ) 答案 (1)× (2)× (3)×1．证明一个未知溶液中含有Fe 2＋，而不含有Fe 3＋的方法是什么？ 提示 待测液――――→KSCN 溶液不变色―――――→氧化剂(氯水或H 2O 2)红色，则含Fe 2＋、不含Fe 3＋。

2．Fe 3O 4中铁有＋2价和＋3价，通过所学的知识，有同学设计了一个实验来证明两种价态的存在，其方法为取少量固体溶于硫酸，将所得溶液分成两份，其中一份加入KSCN 溶液，发现溶液变红色，说明含有Fe 3＋；将另一份中加入少量的酸性KMnO 4溶液中，发现酸性KMnO 4溶液紫红色褪去，说明含有Fe 2＋，这个实验中Fe 2＋表现还原性。

亚铁离子和三价铁离子的检验
以下是亚铁离子和三价铁离子的检验方法：
亚铁离子的检验
1.观察溶液的颜色：亚铁离子是绿色的，因此可以通过观察溶液的颜色来判
断是否存在亚铁离子。

如果溶液呈现绿色，则可能存在亚铁离子。

2.加入硫氰酸钾：在溶液中加入硫氰酸钾（KSCN）溶液，如果溶液呈现红
色，则表明溶液中存在三价铁离子。

这是因为三价铁离子与硫氰酸根离子反应生成了红色的硫氰酸铁络合物。

3.加入氢氧化钠：在溶液中加入氢氧化钠（NaOH）溶液，如果溶液呈现灰绿
色，则表明溶液中存在亚铁离子。

这是因为亚铁离子与氢氧化钠反应生成了灰绿色的氢氧化亚铁沉淀。

三价铁离子的检验
1.观察溶液的颜色：三价铁离子是黄色的，因此可以通过观察溶液的颜色来
判断是否存在三价铁离子。

如果溶液呈现黄色，则可能存在三价铁离子。

2.加入硫氰酸钾：在溶液中加入硫氰酸钾（KSCN）溶液，如果溶液呈现红
色，则表明溶液中存在三价铁离子。

这是因为三价铁离子与硫氰酸根离子反应生成了红色的硫氰酸铁络合物。

3.加入氢氧化钠：在溶液中加入氢氧化钠（NaOH）溶液，如果溶液呈现红棕
色，则表明溶液中存在三价铁离子。

这是因为三价铁离子与氢氧化钠反应生成了红棕色的氢氧化铁沉淀。

三价铁离子溶液中亚铁离子的检验亚铁离子检验：
一、什么是亚铁离子？
1、亚铁离子，也称为铁氢根，是铁的氧化产物，在三价铁离子溶液中可以存在。

2、其分子式为：FeOH2+，在水、离子交换层、离子表面活性剂等中可以存在。

3、亚铁离子是有害物质，它可以通过水溶液传播
到地表水环境、地下水环境或动植物群落中。

二、亚铁离子在三价铁离子溶液中的检验
1、酸碱度测定法：酸碱度测定法是检测三价铁离子溶液中亚铁离子的一种常用方法。

它的原理是：增加酸碱可以使铁离子减少，从而检测三价铁离
子溶液中的亚铁离子。

2、离子交换分析法：离子交换分析法是检测三价铁离子溶液中亚铁离子的另一种常用方法。

它的
原理是：将铁氢根交换出来，用稀硝酸测定所产
生的亚铁离子的量。

3、二氧化铁鉴定法：二氧化铁鉴定法是检测三价铁离子溶液中亚铁离子的另一种方法。

它的原理是：将稀硝酸和氯离子作用于三价铁离子溶液，将氢离子和二氧化氯抑制；随后用二氧化铁检测溶液中的亚铁离子的量。

三、关于亚铁离子的结论
1、亚铁离子是有害物质，它可以在水、离子交换层、离子表面活性剂等中存在。

2、三价铁离子溶液中亚铁离子的检测可以通过酸碱度测定法、离子交换分析法、二氧化铁鉴定法
等多种技术和方法来实现。

3、在三价铁离子溶液环境中，亚铁离子应限量浓度控制，以防止其影响环境和天然水源所受的威胁。

火力发电厂水汽分析方法第26部分：亚铁的测定（邻菲啰啉分光光度法）1 范围DL/T 502的本部分规定了锅炉用水和冷却水中亚铁离子的测定方法。

本部分适用于锅炉用水和冷却水中亚铁离子含量为5µg/L-200µg/L水样的测定。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过DL/T 502的本部分的引用而成为本部分的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的部分）或修订版均不适用本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。

GB/T 6903 锅炉用水及冷却水分析方法通则DL/T 502.2 火力发电厂水汽分析方法第2部分：水汽样品的采集3 方法提要在pH值为2.5~2.9的条件下（在该pH值条件下，Fe3+被氨三乙酸掩蔽，因此Fe3+的干扰可以消除），亚铁离子（Fe2+）与邻菲啰啉生成红色络活物，此络活物的最大吸收波长为510nm。

在此波长下测定生成红色络合物的吸光度，定量亚铁离子。

4 试剂4.1 无氧水将水注入烧瓶中，煮沸1h后立即用装有玻璃导管的胶塞塞紧，导管与盛有焦性没食子酸碱性溶液（100g/L)的洗瓶连接，冷却。

本标准所用水均为无氧水。

注：焦性没食子酸碱性溶液的配制：称取焦性没食子酸10g溶于50mL水中；另外称取氢氧化钾30g溶于50mL水中。

使用时将两种液体混合即可。

4.2 亚铁贮备溶液（1mL含100µgFe2+）：准确称取0.7020g优级纯硫酸亚铁铵溶解于稀硫酸（50mL加2mL浓硫酸）中，定量移入1L容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

4.3 亚铁标准溶液（1mL含1µgFe2+)：准确移取亚铁贮备溶液10.00mL注入1L容量瓶中，加入2mL浓硫酸，用水稀释至刻度。

4.4 盐酸邻菲啰啉溶液（0.025mol/L）：称取0.587g盐酸邻菲啰啉溶解于100mL水中。

《Fe3+、Fe2+的检验》教学设计河北定州中学杨宏一、设计思路只要教师引导学生亲历探究过程，给学生的自主活动提供机会和空间，就一定能让学生体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。

“Fe3+、Fe2+的检验”是高中化学第二册第四章第二节《铁和铁的化合物》的重点之一。

本节课首先让学生通过观察实验和动手实验总结出铁离子、亚铁离子的检验方法，然后结合化学平衡和铁盐的转化等有关知识，检验一种补铁药品“速力菲——琥珀酸亚铁片”中的铁元素的存在形式。

在教学过程中，力图使学生将“铁离子的检验”与“平衡移动”、“铁盐转化”等知识有机结合来解决实际问题，从而提高学生的思维能力和动手能力。

二、教学目标本节课通过实验探究、讨论等方法让学生自主学习，最终解决以下问题：1. 知识目标:学习检验铁离子和亚铁离子方法。

2. 能力目标：运用所学知识检验一种补铁药品“速力菲——琥珀酸亚铁片”中的铁元素的存在形式，学生自主设计实验方案，进行实验，记录现象，得出结论。

3. 情感目标：培养学思维的发散性、深刻性培养科学兴趣、严谨求实的科学态度、勇于创新的科学精神；提高学生运用所学知识解决实际问题的能力和动手能力。

培养科学兴趣、严谨求实的科学态度、勇于创新的科学精神三、教学重点Fe3+、Fe2+的检验四、教学难点亚铁离子的检验、亚铁离子和铁离子共存时亚铁离子的检验五、教学过程设计及教学意图板书设计铁离子的检验一、检验方法1.与碱反应Fe3+：有红褐色沉淀生成Fe3++3OH-=Fe(OH)3Fe2+：立刻有白色沉淀生成，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

Fe2+ +2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)32. 与KSCN溶液反应Fe3+：红色溶液Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3(红色，易溶于水，难电离)Fe2+：无明显现象，滴加双氧水后，溶液变红二、问题解决【引入】补铁药品“速力菲——琥珀酸亚铁片”【教师演示实验】FeCl3与NaOH溶液反应【学生描述现象】有红褐色沉淀生成【学生书写方程式】Fe3++3OH-===Fe(OH)3【教师演示实验】FeSO4与NaOH溶液反应【学生描述现象】立刻有白色沉淀生成，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

亚铁离子的检验
文/董玉莹
1.观察：亚铁离子是绿色的，看的出来。

2.加入硫氰化钾（不是硫氢
化钾），不显血红色，然后加入氯水，显血红色，则为亚铁离子。

3.加入
氢氧化钠溶液，生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后，变成红
褐色。

这证明有铁离子。

生产方法
1、硫酸法：硫酸与母液混合，用蒸汽加热至80℃时，将废铁屑溶解
于反应液中，将反应生成的微酸性硫酸亚铁溶液经澄清去除杂质后，再经
冷却结晶、离心脱水，制得硫酸亚铁。

其Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑。

2、钛白副产法：将硫酸分解钛铁矿制造钛白粉生产中经沉淀、冷冻、分离的副产硫酸亚铁，经重结晶精制，制得硫酸亚铁成品。

其
FeTiO2+2H2SO4→FeSO4+TiOSO4+TiOSO4+2H2O。

3、缓慢氧化法：将铁单质置于潮湿的空气中，铁会被空气中的氧气
初步氧化成亚铁离子。

其Fe-2e-＝Fe2+。

亚铁离子的检验方法
亚铁离子的检验方法有以下几种：
1. 基于鉄离子和亚铁离子的颜色反应：将试液加入一定量稀硝酸或氯化钠，在加入明矾和硫酸后观察变色现象。

鉄离子呈红色，亚铁离子呈蓝色或绿色。

2. 基于亚铁离子和二价铜离子的还原反应：将试液加入氰化钠和碱液，再加入硫脲、氯化铜溶液，在加热的条件下观察是否产生红色沉淀。

若有红色沉淀，则表示存在亚铁离子。

3. 基于亚铁离子和铬酸钾的氧化反应：将试液加入硫酸和铬酸钾，加热后观察是否出现蓝色或蓝紫色。

若出现该颜色，则表示存在亚铁离子。

4. 基于亚铁离子和沉淀反应：将试液加入硫酸和硫酸钠，再加入硫酸锌，观察是否产生白色沉淀。

若有白色沉淀，则表示存在亚铁离子。