第37讲(1) 铁、铜的获取及应用
高中化学必修一教案6篇

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高中化学铁与铜离子教案

高中化学铁与铜离子教案
目标:通过本实验,学生将了解铁和铜离子之间的化学反应,并掌握判断铁离子和铜离子存在的方法。
实验材料:
1. 铁粉
2. 铜硫酸溶液
3. 玻璃棒
4. 实验室玻璃仪器
5. 蒸馏水
实验步骤:
1. 将一小勺铁粉加入实验室玻璃器皿中。
2. 用玻璃棒慢慢加入铜硫酸溶液,观察并记录观察到的现象。
3. 将产物过滤,并用蒸馏水洗净。
4. 将产物进行干燥处理,观察其性质。
实验结果分析:
1. 观察到铁粉和铜硫酸溶液反应生成了一种新的产物,产物为深红色。
2. 经过过滤和干燥处理后,得到的产物为铜铁锈,证明了铁和铜离子之间的化学反应。
知识拓展:
1. 铁和铜是化学元素中常见的金属,二者在一定条件下能发生置换反应。
2. 铁和铜的置换反应也可以用于制备其他金属物质的实验中,具有一定的实用价值。
扩展实验:
学生可以尝试使用其他金属与铁或铜离子进行反应,观察反应产物的性质,并总结金属置换反应的规律。
第二单元 铁、铜的获取及应用

第二单元铁、铜的获取及应用铁和铜,这两种金属在我们的日常生活中可谓是无处不在。
从建筑结构到电子设备,从交通工具到厨房用具,它们的身影随处可见。
那么,它们是如何被获取的?又有着怎样广泛的应用呢?先来说说铁的获取。
铁在自然界中大多以化合物的形式存在,其中最常见的就是铁矿石,比如赤铁矿和磁铁矿。
获取铁的过程,通常被称为炼铁。
炼铁的第一步是选矿。
这就像是在一堆石头中挑选出有价值的宝石一样,工人们需要把含有较高铁含量的矿石挑选出来。
然后,就是将选好的矿石进行破碎和研磨,使其变成细小的颗粒,以便后续的处理。
接下来就是冶炼的关键步骤了。
在高温的熔炉中,加入焦炭、石灰石等原料,焦炭燃烧提供热量和还原剂一氧化碳,一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
这个过程中,会产生大量的废渣和废气,废渣可以用于建筑材料等方面,而废气则需要经过处理,以减少对环境的污染。
炼出的铁还不能直接使用,通常被称为生铁。
生铁质地较脆,还需要进一步的加工处理,比如炼钢。
炼钢的过程就是去除生铁中的杂质,调整其成分,使其具有更好的性能和质量。
铁的应用那可真是广泛。
在建筑领域,钢铁被用于建造高楼大厦、桥梁等大型结构,因为它具有高强度和良好的耐久性。
在交通运输方面,汽车、火车、船舶等都离不开钢铁。
家里的各种家具、电器,也常常有铁的身影。
再讲讲铜。
铜在自然界中也主要以化合物的形式存在,比如黄铜矿和辉铜矿。
获取铜的方法有很多种,常见的有火法炼铜和湿法炼铜。
火法炼铜是先将含铜矿石进行焙烧,使其转化为氧化铜,然后用焦炭还原氧化铜得到粗铜,最后通过电解精炼得到纯度较高的铜。
湿法炼铜则是利用含有铜离子的溶液,通过置换反应等方式将铜提取出来。
铜具有良好的导电性和导热性,所以在电气工业中有着重要的应用。
电线、电缆、电子元件等都离不开铜。
同时,铜也是制造各种管道、阀门的重要材料。
在艺术和装饰领域,铜也常常被用于制作雕塑、饰品等,展现出独特的魅力。
随着科技的不断进步,铁和铜的获取和应用也在不断发展和创新。
人教版高中化学高考总复习 第37讲 物质的分离、提纯、检验与鉴别

第37讲物质的分离、提纯、检验与鉴别复习目标1.掌握常见物质检验、分离和提纯的方法;掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求;2.正确选用检验、分离和提纯物质的实验装置;3.根据化学实验目的,设计、评价物质的检验、分离与提纯的实验方案。
考点一物质的分离与提纯必备知识梳理·夯实学科基础1.分离与提纯的区别与联系2.分离提纯的原则与注意事项(1)原则——“两不”和“两易”两不:①不增(不增加新的杂质);②不减(不减少被提纯的物质)。
两易:①易分离(被提纯的物质与杂质易分离);②易复原(被提纯的物质易恢复到原来的组成状态)。
(2)注意事项:①除杂试剂须过量;②过量试剂须除尽;③除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序,选择最佳的除杂途径。
3.物质分离提纯的实验装置(1)过滤:分离不溶性固体与液体的方法。
[名师] 若滤液浑浊,需要换滤纸,重新过滤。
浑浊的原因可能是滤纸破损、滤液面超过滤纸边缘。
(2)蒸发:分离溶于溶剂的固体溶质。
(3)蒸馏:分离相互溶解且沸点相差较大的液体混合物。
(4)萃取和分液(如图1)①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中________________;②两种溶剂____________________________________________________________;③溶质和萃取剂________________;④分液时下层液体从________放出,上层液体从________倒出。
(5)升华(如图2):利用物质升华的性质进行分离,属于物理变化。
(6)洗气(如图3)适用条件:除去气体中的杂质气体。
说明:________管进气________管出气。
微创新实验装置(1)过滤装置的创新——抽滤特点:由于水流的作用,使装置a、b中气体的压强减小,故使过滤速率加快。
(2)蒸馏、冷凝装置a.蒸馏、冷凝装置的创新特点:图1、图2、图3由于冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,若以此容器作反应装置,可使反应物循环利用,提高了反应物的转化率。
铜、铁的获取及应用

铜、铁的获取及应用一、学习目标:1、了解铁、铜及其重要化合物的主要性质和重要应用2、了解铁及其化合物之间转化,了解Fe3+、Fe2+的检验。
3、了解金属材料在生产和生活中的重要应用。
4、了解铁、铜的制取。
5、了解钢铁的腐蚀及防护。
二、知识体系见教材P58三、基础盘点1、铁位于元素周期表中的第_____ 周期,第________ 族,铁的原子序数是_________ ,其原子结构示意图为______________ ,其电子排布式为___________ 。
铜的原子序数为__________ ,电子排布式为_________ 。
铁通常显示 ______ 和 _____ 价,铜通常显示 _________ 和________ 价。
2、炼铁(1)反应原理: _________________________________________(2)原料:______________________________(3)设备:____________(4)生产过程(用化学方程式表示)2•铁的性质(1)物理性质: __________________________________________________________⑵化学性质:铁是较活泼的金属,常显+2、+3价,且通常Fe3+比Fe2+稳定。
① 铁三角(见右图、写出相关反应方程式)②Fe2》Fe3+离子的检验;「(1)溶液是浅绿色Fe2+ (2)与______________ 溶液作用不显红色,再滴氯水则变红(3) _________________________________________ 力口NaOH溶液现象:_________________________________[(1)与无色_________ 溶液作用显红色Fe3+ (2)溶液显_______ 色.(3)加入NaOH溶液产生 ________ 色沉淀3 .铜的物理性质4•铜的冶炼原理5•金属的腐蚀金属腐蚀的实质:金属腐蚀分为腐蚀和腐蚀。
第37讲(2) 铁、铜的获取及应用

Fe3++ Fe Fe3++ Cu Fe3++ I- ①Fe3+与 S2-、I-、HS-、SO23-等具有较强还原性的离子不能大量共存。 ②Fe3+可腐蚀印刷电路板上的铜箔,反应的离子方程式为 2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+。 (2)易水解:Fe(OH)3 是很弱的碱,且溶度积很小,因而 Fe3+极易水解,只能存在于酸性较 强的溶液中。
利用 Fe3+易水解的性质,实验室可用 FeCl3 滴入沸水中制取氢氧化铁胶体,反应的化 学方程式:FeCl3+3H2O==△===Fe(OH)3(胶体)+3HCl。 3.Fe2+、Fe3+的检验方法
(1)用 KSCN 溶液和氯水
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(2)用 NaOH 溶液
(3)含 Fe2+、Fe3+的混合溶液中 Fe3+、Fe2+的检验 混合溶液 ―滴―加―K―SC―N溶―液→溶液变血红色,说明含有 Fe3+。
H+反应,促进 Fe3+的水解,将 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀除去。 (2)除去 Mg2+中混有的 Fe2+的方法
先加入氧化剂(如_____)将溶液中的 Fe2+氧化成 Fe3+,然后再按(1)的方法除去溶液中 的 Fe3+。 (3)请设计实验方案:除去 CuCl2 溶液中混有的少量 FeCl2。
()
A.赤铁矿的主要成分是 Fe2O3,Fe2O3 是红棕色的,常用作红色油漆和涂料 B.Fe3O4 是黑色晶体,其中13的铁显+2 价,23的铁显+3 价
C.FeO、Fe2O3、Fe3O4 都不溶于水,但都能和盐酸反应生成相应的盐
D.FeO 不稳定,在空气中加热迅速被氧化成 Fe2O3
2.除去 FeCl2 溶液中少量的 FeCl3,最好的办法是
《铁、铜的获取及应用》课件

CaCO3 高=温 CaO + CO2 CaO + SiO2 高=温 CaSiO3
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿(Fe2O3·nH2O )
黄铜矿(CuFeS2 )ຫໍສະໝຸດ 返回铁、铜及其化合物的应用
【教学目标】
1.归纳铁、铜的性质,能够写出有关化学方程式 2.归纳出Fe2+ 、Fe3+相互转化的条件,能够写出 有关的化学方程式。 3.掌握Fe2+ 、Fe3+的检验方法,识记实验现象。 【检查复习】 1.写出Fe2O3与铝、CO反应的化学方程式。 2.Ca(ClO)2溶液中通往过量CO2的离子方程式 Na2CO3溶液中通入CO2的反应离子方程式。
(3加)入F过eC量l2F溶e、液过、中滤混有CuCCul22++Fe=Fe2++Cu。 (加4入)过F量eCFel2、溶过液滤中混有F2FeCe3l+3+Fe=3Fe2+ _____________ _____________________ (__通_5入_)_C_Fl_e2_C_l_3溶__2液_F_e中_3_+混+_有C__l2F_=_eC_2F_l2e_2_+_+_2_C_l_- _______
2.怎么利用所给的试剂将Fe3+ 转化成Fe2+,怎么证明 已经转化了?怎么检验是否完全转化了?
实验方案
实验现象
Fe2+→ Fe3+ FeCl2溶液中加入氯水 溶液变血红色 再加KSCN溶液
Fe3+→ Fe2+ FeCl3溶液中加入铁粉。黄色溶液变成浅绿色,
再加KSCN溶液
第1课时 从自然界中获取铁和铜专题3第二单元 铁、铜的获取及应用

(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜,(Ⅱ)湿法炼铜,现代有(Ⅲ)铝热法炼铬,(Ⅳ)从光
卤石中炼镁,对它们的冶炼方法的分析不正确的是
A.(Ⅰ)用① C.(Ⅲ)用③
B.(Ⅱ)用②√
D.(Ⅳ)用④
1234
解析 25 答案
D项,工业上用电解熔融氧化铝的方法生产铝。
1234
解析 23 答案
3.下列有关金属的工业制法中正确的是 A.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液 B.制铝:从铝土矿中获得氧化铝,再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化
铝得到铝 C.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得镁
解析 设均含有2个Cu原子,比较“Fe2S4”“Fe 2 S 8”“S”“H2CO5”
5
5
的式量可知,Cu2S中铜的质量分数最高,CuFeS2中的Cu的质量分数
最低。
解析 8 答案
二、铁、铜的冶炼
1.铁的冶炼 (1)原料: 铁矿石、 焦炭 、 空气、 石灰石 等。 (2)设备: 炼铁高炉。 (3)反应原理:用还原剂将铁从其化合物中还原出来。 (4)工艺流程:从高炉下方鼓入空气与 焦炭反应产生 CO2 并放出大量的 热量; CO2再与灼热的 焦炭反应,生成 CO; CO 在高温下将氧化铁还 原为金属铁。
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2.金属冶炼的一般方法 (1)电解法:适合冶炼金属活动性较强的金属(一般为金属活动性顺序表 中铝及铝前面的金属)。 例如:MgCl2(熔融)=通==电==Mg+Cl2↑, 2NaCl(熔融)=通==电==2Na+Cl2↑, 2Al2O3(熔融)=通==电==4Al+3O2↑。
13
(2)高温还原法:用还原剂(CO、C、H2、Al等)还原金属氧化物,适合 冶炼金属活动性顺序表中Zn到Cu之间的大多数金属。 例如:2Al+Cr2O3=高==温==2Cr+Al2O3。 (3)热分解法:适合冶炼金属活动性较差的金属。
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第37讲(1)铁、铜的获取及应用复习目标1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究,了解铁、铜及其重要化合物的主要性质,了解其在生产、生活中的应用。
2.结合实例认识铁及其化合物性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化,认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
[复习过程]1.铁铁位于元素周期表中第周期族,是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。
(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。
(3)铁的化学性质铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
按要求书写下列反应的方程式:①Fe与Cl2、S反应的化学方程式:、②Fe与水蒸气的反应:③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。
Fe与过量稀HNO3的反应:Fe与少量稀HNO3的反应:④Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式):特别提醒铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时,表面会生成一层致密的氧化膜,化学上称之为钝化,属于化学变化。
2.铁的氧化物3.铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮状物,易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,颜色由变为色,最后变为,化学方程式为。
(2)Fe(OH)3是红褐色、难溶于水的固体,在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe2O3·x H2O),受热易分解,化学方程式为;制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱(如NaOH)反应,离子方程式:。
问题思考铁有+2、+3价两种价态,单质铁与________(填下列编号,下同)反应时只生成+3价铁;与______________反应时只生成+2价铁;与________反应时既生成+2价铁也生成+3价铁。
所选试剂:①Cl2②O2③H2O(g)④S⑤盐酸⑥稀硝酸(足量)⑦稀硫酸⑧CuSO4溶液⑨FeCl3溶液正误判断(1)铁位于元素周期表中第4周期ⅧB族()(2)铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在()(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2()(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物()(5)Fe3O4中Fe的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物()(6)因为纯铁块是黑色的,故金属铁称为黑色金属()题组一铁及其氧化物1.铁是日常生活中使用最广泛的金属,下列关于铁的一些说法正确的是()A.常温下浓硫酸与铁发生钝化,故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸B.铁是较活泼的金属,它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH)2<Fe(OH)3D.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe2O32.铁的氧化物有很多,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的,例如:在1 400 Ⅷ以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。
下列有关说法正确的是()A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3,其中既有+2价的Fe,又有+3价的Fe,所以Fe3O4是一种混合物C.热稳定性:Fe2O3>Fe3O4D.FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应,且反应类型均为复分解反应3.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。
下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是()A.Fe+4H++NO-3===Fe3++NO↑+2H2OB.Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2OC.Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2OD.3Fe(OH)2+10H++NO-3===3Fe3++NO↑+8H2O题组二铁的氧化物组成的确定4.准确称取某种铁的氧化物2.88 g,用足量的CO进行还原,将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收,得到沉淀4.00 g,则这种铁的氧化物为()A.Fe3O4B.Fe2O3C.FeO D.以上都不是5.(2020·东营质检)有一块铁的“氧化物”样品,用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品可能的化学式为()A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7题组三多种氢氧化亚铁的制备方法6.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。
7.如下图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。
实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。
填写下列空白:(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的药品是________。
A中反应的离子方程式是_____________________________________________。
(2)实验开始时先将止水夹a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程________________________________________。
(4)实验完毕,打开b处止水夹,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为_____________。
第37讲(1)铁、铜的获取及应用课后练习1.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于()A.金属的导电性强弱B.金属在地壳中的含量多少C.金属的化合价高低D.金属的活动性强弱2.下列关于金属的一些说法不正确的是()A.合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D.越活泼的金属越难冶炼3.铜在潮湿的空气里长期放置表面会生成一层绿色的铜锈,除去铜锈最好的试剂或方法是()A.浓硝酸B.稀盐酸C.氢氧化钠溶液D.加热4.炼铁的原料是()①焦炭;②生石灰;③石灰石;④空气;⑤铁矿石;⑥一氧化碳。
A.②④⑥B.①②④⑤C.①③④⑥D.①③④⑤5.生铁和足量的稀盐酸充分反应后,总会有一些残渣剩余,残渣的成分主要是()A.铁B.氯化铁C.氯化亚铁D.炭和一些杂质6.用H2、C、CO分别与等质量的氧化铁在高温下反应,使氧化铁中的铁全部还原出来,消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比为()①1∶1∶1②1∶3∶14③1∶6∶14④2∶1∶2A.①③B.①④C.②③D.②④7.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制单质铜,有人设计了以下两种方案:①②若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量为 ( )A.一样多B.①多C.②多D.无法判断8.将3.6 g 炭粉跟含Fe 3O 480%的磁铁矿粉29 g 混合后,隔绝空气加强热反应后收集到的气体恢复到标准状况时,其体积为6.72 L ,则气体是 ( )A.全部是CO 2B.CO 和CO 2各占一半C.全部是COD.CO 、CO 2的混合物,其中CO 体积占239.在化学反应中,铜元素可表现 0、+1、+2价。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO 4)与铁反应就生成铜]。
试写出该反应的化学方程式: 。
(2)铜器表面有时生成铜绿[Cu 2(OH)2CO 3],这层铜绿可用化学方法除去。
试写出除去铜绿而不损坏器物的反应的化学方程式: 。
10.工业炼铁的基本生产流程如图所示,请回答下列问题。
(1)写出设备A 的名称: 。
(2)写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学反应方程式: , 其中 (填元素符号)元素被还原。
(3)石灰石的主要作用是造渣,造渣过程中涉及的主要反应有CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑、 (写化学方程式)。
11.Fe 片投入下列溶液后,金属片质量减小,但无气体放出的是 ( )A.冷浓HNO 3B.Cu(NO 3)2溶液C.稀H 2SO 4D.Fe(NO 3)3溶液12.金属铜的提炼多由黄铜矿开始。
在黄铜矿的焙烧过程中,所发生的一主要反应的化学方程式为2CuFeS 2+O 2===Cu 2S +2FeS +SO 2,下列有关该反应的说法不正确的是( ) A.O 2只作氧化剂B.CuFeS 2既是氧化剂又是还原剂C.SO 2既是氧化产物又是还原产物D.若有1 mol O 2参加反应,则反应中有4 mol 电子转移13.在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化:请填写以下空白:(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解,上图中的F是;(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式:;(3)图中所得G和D都为固体,混合后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式:;(4)每生成1 mol D同时生成mol E。
1.亚铁盐(1)Fe 2+的氧化性和还原性含有Fe 2+的溶液呈浅绿色,Fe 2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以还原性为主,如:遇Br 2、Cl 2、H 2O 2、NO -3(H +)等均表现为还原性。
Fe 2+的酸性溶液与H 2O 2反应的离子方程式:2Fe 2++H 2O 2+2H +===2Fe 3++2H 2O 。
(2)可水解Fe(OH)2是弱碱,含Fe 2+的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。
配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe 2+的水解,加少量铁屑防止Fe 2+被氧化。
2.铁盐的性质及应用(1)氧化性:含有Fe 3+的溶液呈棕黄色,Fe 3+处于铁的高价态,遇Fe 、Cu 、HI 、H 2S 等均表现为氧化性。
①Fe 3+与S 2-、I -、HS -、SO 2-3等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe 3+可腐蚀印刷电路板上的铜箔,反应的离子方程式为2Fe 3++Cu===Cu 2++2Fe 2+。
(2)易水解:Fe(OH)3是很弱的碱,且溶度积很小,因而Fe 3+极易水解,只能存在于酸性较强的溶液中。
利用Fe 3+易水解的性质,实验室可用FeCl 3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体,反应的化学方程式:FeCl 3+3H 2O=====△Fe(OH)3(胶体)+3HCl 。
3.Fe 2+、Fe 3+的检验方法 (1)用KSCN 溶液和氯水(2)用NaOH 溶液(3)含Fe 2+、Fe 3+的混合溶液中Fe 3+、Fe 2+的检验混合溶液――――――→滴加KSCN 溶液溶液变血红色,说明含有Fe 3+。
混合溶液―――――→滴加酸性KMnO 4溶液KMnO 4溶液紫红色褪去,说明含有Fe 2+。