《化學(xué)第三章 金屬及其化合物 3.3 鐵及其重要化合物》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué)第三章 金屬及其化合物 3.3 鐵及其重要化合物（100頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三節(jié)鐵及其重要化合物 考點(diǎn)一鐵及其重要化合物【基礎(chǔ)回顧】1.鐵:(1)位置與物理性質(zhì)。銀白四四(2)化學(xué)性質(zhì)。鐵元素性質(zhì)活潑,有較強(qiáng)的還原性,主要化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià)。與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)。3Fe+2O2Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeS點(diǎn)燃=Fe+I2FeI2=與水的反應(yīng)。常溫下鐵與水不反應(yīng),在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng):_。高溫=3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2與酸的反應(yīng)。Fe+2H+=Fe2+H2Fe+4H+Fe3+NO+2H2O3Fe+8H+2=3Fe2+2NO+4H2O鈍化=與某些鹽溶液反應(yīng)。2.鐵的氧化物:(1)物理性質(zhì)?；瘜W(xué)式化學(xué)式FeOFeOFeFe2
2、2O O3 3FeFe3 3O O4 4俗稱俗稱_ _色色態(tài)態(tài)_粉粉末末_粉粉末末_晶體晶體鐵鐵的價(jià)的價(jià)態(tài)態(tài)_鐵紅磁性氧化鐵黑色紅棕色黑色+2價(jià)+3價(jià)+2價(jià),+3價(jià)(2)化學(xué)性質(zhì)。FeO、Fe2O3、Fe3O4分別與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為_(kāi),_,_。FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2OFe3O4分別與HNO3和HI反應(yīng)的離子方程式為_(kāi);_。3Fe3O4+28H+=9Fe3+NO+14H2OFe3O4+8H+2I-=3Fe2+I2+4H2O3.鐵的氫氧化物:Fe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3色
3、色態(tài)態(tài)_色固體色固體_色固體色固體與與鹽鹽酸酸反反應(yīng)應(yīng)_熱穩(wěn)熱穩(wěn)定性定性易被氧化易被氧化,受受熱熱分解分解,產(chǎn)產(chǎn)物很復(fù)物很復(fù)雜雜2Fe(OH)2Fe(OH)3 3 _白紅褐Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O=Fe2O3+3H2OFe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3制制備備可溶性可溶性亞鐵亞鐵鹽鹽與堿溶液反與堿溶液反應(yīng)應(yīng):_:_可溶性可溶性鐵鹽鐵鹽與堿溶液與堿溶液反反應(yīng)應(yīng):_:_二者二者的關(guān)系的關(guān)系在空氣中在空氣中,Fe(OH),Fe(OH)2 2能能夠夠非常迅速地非常迅速地被氧氣被氧氣氧化成氧化成Fe(OH)Fe(OH)3
4、3,現(xiàn)現(xiàn)象是象是_迅迅速速變變成成_,_,最后最后變變成成_。反。反應(yīng)應(yīng)方方程式程式為為_(kāi)Fe2+2OH-=Fe(OH)2Fe3+3OH-=Fe(OH)3白色沉淀灰綠色紅褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34.亞鐵鹽:含有Fe2+的溶液呈_色,既有氧化性,又有_性,以還原性為主。(1)Fe2+的還原性。Fe2+Fe3+淺綠還原寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式:Fe2+Fe3+_。Fe2+Fe3+:_。(2)Fe2+的弱氧化性。Fe2+Fe。3Fe2+4H+=3Fe3+NO+2H2O2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O5.鐵鹽:含F(xiàn)e3+的溶液呈_色,Fe3+具有較強(qiáng)的_性。
5、Fe3+Fe2+寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式:Fe3+Fe:_;黃氧化2Fe3+Fe=3Fe2+Fe3+Cu:_;Fe3+H2S:_;Fe3+Fe2+:_;Fe3+I-Fe2+:_。2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+2Fe3+H2O=2Fe2+2H+2Fe3+2I-=2Fe2+I2【思維診斷】(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)(1)向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液,邊加邊攪拌,即可制得白色的氫氧化亞鐵。()提示:。制備氫氧化亞鐵應(yīng)避免被氧氣氧化,向硫酸亞鐵溶液中加氫氧化鈉溶液時(shí)應(yīng)把膠頭滴管的下端插入液面以下且不能攪拌。(2)鐵表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被
6、空氣氧化。()提示:。鐵表面形成的氧化膜較疏松,不能保護(hù)內(nèi)層金屬。(3)將試管中鐵粉與水蒸氣加熱,試管中肥皂水冒泡,不能說(shuō)明鐵與水蒸氣在加熱條件下發(fā)生了反應(yīng)。()提示:。因試管中氣體受熱膨脹,試管中肥皂水冒泡不能說(shuō)明Fe與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)。(4)濃鹽酸與鐵屑反應(yīng)的離子方程式:2Fe+6H+=2Fe3+3H2。()提示:。濃鹽酸只能把Fe氧化為Fe2+。(5)因?yàn)镠NO3氧化性比Fe3+強(qiáng),故Fe與稀硝酸反應(yīng)一定生成Fe3+。()提示:。過(guò)量Fe與稀硝酸反應(yīng)生成Fe2+?！镜漕}探究】角度一Fe(OH)2的制備【典題1】由于Fe(OH)2具有很強(qiáng)的還原性,易被氧化為Fe(OH)3,在實(shí)驗(yàn)室中制備F
7、e(OH)2,并使Fe(OH)2長(zhǎng)時(shí)間保持白色沉淀狀態(tài),成為物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)探究的熱點(diǎn)。下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序號(hào))?！窘馕觥恳?yàn)镕e(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3,即發(fā)生反應(yīng):4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。因此要較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除裝置中的氧氣或空氣。、原理一樣,都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中;的原理為鐵作陽(yáng)極產(chǎn)生Fe2+,與電解NaCl溶液產(chǎn)生的OH-結(jié)合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保護(hù),能防止空氣進(jìn)入;中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入;由于帶入空氣中
8、的氧氣,能迅速將Fe(OH)2氧化,因而不能較長(zhǎng)時(shí)間看到白色沉淀。答案:【母題變式】(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入_。提示:稀硫酸。稀硫酸抑制Fe2+水解,鐵屑防止Fe2+被氧化。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_的方法。提示:加熱煮沸。Fe(OH)2很容易被氧化,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要確保在無(wú)氧條件下生成。【歸納提升】防止Fe(OH)2氧化的方法(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸,排出溶解的氧氣。(2)將盛有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管尖端插入試管里的亞鐵鹽溶液底部,再慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層,如苯或植物油等。(4)充入保護(hù)氣,如氫氣、氮?dú)?、稀有氣體等。(5)用
9、鐵作陽(yáng)極,石墨作陰極,電解NaOH溶液或NaCl溶液;利用新產(chǎn)生的Fe2+與OH-反應(yīng)制取。角度二鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)物的判斷【典題2】把22.4g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中,若反應(yīng)只收集到0.3molNO2和0.2molNO，下列說(shuō)法正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)79100035()A.反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)3B.反應(yīng)后生成的鹽只為Fe(NO3)2C.反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物質(zhì)的量之比為13D.反應(yīng)后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物質(zhì)的量之比為31【探微題眼】題眼眼信息推斷信息推斷破破題秘籍秘籍22.4 g鐵粉粉根據(jù)根據(jù)鐵粉的物粉的物質(zhì)的量的量,求解
10、失求解失電子的物子的物質(zhì)的的量量0.3 mol NO2和和0.2 mol NO根據(jù)根據(jù)NO2、NO的物的物質(zhì)的量的量,求解硝酸得求解硝酸得電子子的物的物質(zhì)的量的量反反應(yīng)后生成的后生成的鹽利用原子、利用原子、電子得失子得失守恒求解守恒求解【解析】選C。n(Fe)=0.4 mol,Fe在反應(yīng)的過(guò)程中失去的電子數(shù)應(yīng)介于0.8 mol(此時(shí)只產(chǎn)生Fe2+)和1.2 mol(此時(shí)只產(chǎn)生Fe3+)之間,又產(chǎn)生0.3 mol NO2和0.2 mol NO,即反應(yīng)過(guò)程中硝酸得電子物質(zhì)的量為0.3 mol(5-4)+0.2 mol(5-2)=0.9 mol,產(chǎn)物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2,設(shè)前者的
11、物質(zhì)的量為x,后者的物質(zhì)的量為y,則由鐵原子守恒可得x+y=0.4 mol,由得失電子守恒得3x+2y=0.9 mol,解得x=0.1 mol,y=0.3 mol?！練w納提升】數(shù)軸法分析鐵與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物一是明確哪種物質(zhì)過(guò)量,二是根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷,根據(jù)反應(yīng)方程式:(1)HNO3過(guò)量:Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O,鐵元素的存在形式為Fe3+。(2)Fe過(guò)量:3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O,鐵元素的存在形式為Fe2+。(3)用數(shù)軸表示:(4)解題時(shí)需注意量的范圍:產(chǎn)產(chǎn)物物結(jié)論結(jié)論 Fe(NOFe(NO3 3)3 3HNOHN
12、O3 3可能有剩余可能有剩余 Fe(NOFe(NO3 3)2 2FeFe可能有剩余可能有剩余Fe(NOFe(NO3 3)3 3和和Fe(NOFe(NO3 3)2 2FeFe和和HNOHNO3 3都反都反應(yīng)應(yīng)完全完全【題組過(guò)關(guān)】1.(RJ必修1P70改編題)鐵屑溶于過(guò)量稀硫酸,過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量氨水,有白色沉淀生成,過(guò)濾,在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止,得到紅棕色殘?jiān)?上述沉淀和殘?jiān)謩e是()A.Fe(OH)3Fe2O3B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3D.Fe(OH)2FeO【解析】選B。鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4,再與過(guò)量氨水反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH
13、)2,在空氣中加熱Fe(OH)2,鐵元素被氧化為+3價(jià),最后所得紅棕色殘?jiān)鼮镕e2O3。2.下列中學(xué)常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.CO還原Fe2O3得到的黑色固體加入鹽酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不顯紅色,則黑色固體中沒(méi)有Fe3O4C.檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分,向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應(yīng)后取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液23滴即可D.除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì)可以向溶液中加入足量的鐵粉,然后過(guò)濾【解析】選C。赤鐵礦的主要成分為氧化鐵,A錯(cuò)誤;CO還原Fe2O3得到單質(zhì)Fe,即使有Fe3O4,其溶于鹽酸后產(chǎn)生的Fe3+與Fe發(fā)生反應(yīng):Fe
14、+2Fe3+=3Fe2+,加入KSCN溶液也不顯紅色,B錯(cuò)誤;氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,鐵離子與硫氰化鉀反應(yīng)生成紅色溶液,C正確;鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,使雜質(zhì)的含量增加,D錯(cuò)誤。3.(2018長(zhǎng)春模擬)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120mL4molL-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況),往所得溶液中加入KSCN溶液,無(wú)紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在加熱下還原相同質(zhì)量的混合物,能得到鐵的物質(zhì)的量為()導(dǎo)學(xué)號(hào)79100036A.0.24molB.0.21molC.0.16molD.0.14mol【解析】選B。根據(jù)題意知反應(yīng)后的溶液為Fe(
15、NO3)2溶液,根據(jù)氮原子守恒可知n(Fe)=(0.124mol-mol)=0.21mol,故相同質(zhì)量的混合物與足量CO反應(yīng)生成的Fe為0.21mol?！炯庸逃?xùn)練】1.下列關(guān)于鐵的敘述正確的是()鐵能被磁鐵吸引,但純鐵易被腐蝕在人體內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素鐵位于元素周期表中第4周期第B族鐵能在氧氣中劇烈燃燒,但不能在水蒸氣中燃燒鐵與硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3不能通過(guò)化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3A.B.C.D.【解析】選B。當(dāng)鐵中含有雜質(zhì)時(shí),在潮濕的空氣中會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕,純鐵的抗腐蝕能力較強(qiáng),錯(cuò)誤;鐵位于元素周期表的第族,錯(cuò)誤;鐵與強(qiáng)氧化劑反應(yīng),能被氧化為Fe3+,但若鐵過(guò)量
16、,則Fe3+被Fe還原為Fe2+,所以,Fe與HNO3反應(yīng)可能因鐵過(guò)量而生成Fe(NO3)2,錯(cuò)誤;FeCl2、Fe(OH)3可分別通過(guò)化合反應(yīng)Fe+2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制得,錯(cuò)誤。2.磚瓦是用含鐵等元素的黏土隔絕空氣燒制而成的。當(dāng)燒窯作業(yè)臨近結(jié)束時(shí),若用淋水的辦法來(lái)降低溫度,窯內(nèi)處于還原性氣氛,則磚呈青色,稱青磚。若用捅開(kāi)窯頂自然冷卻的辦法,則磚呈紅色,稱紅磚。由此判斷磚塊中的成分,錯(cuò)誤的是()A.磚塊中的主要成分是硅酸鹽B.青磚中的鐵元素主要以氫氧化亞鐵的形式存在C.紅磚中的鐵元素主要以氧化鐵的形式存在D.青磚中的鐵元素主要以氧化亞
17、鐵的形式存在【解析】選B。磚瓦的主要成分是硅酸鹽,A正確;磚塊中的鐵以氧化亞鐵的形式存在,因而磚呈青色,B錯(cuò)誤,D正確;紅磚中的鐵元素主要以氧化鐵的形式存在,C正確。3.某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進(jìn)行下列三個(gè)實(shí)驗(yàn)。下列從分類角度分析正確的是()A.實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物B.實(shí)驗(yàn)、均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)C.實(shí)驗(yàn)、均為放熱反應(yīng)D.實(shí)驗(yàn)、所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)【解析】選B。實(shí)驗(yàn)制得的是Fe(OH)3膠體,屬于混合物,且屬于吸熱反應(yīng),A、C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中Cl2、鐵絲均為單質(zhì),既不屬于電解質(zhì),也不屬于非電解質(zhì),D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化和檢驗(yàn)【基礎(chǔ)回顧】1.Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用:
18、2.Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn)方法:(1)Fe2+的檢驗(yàn)。取出少量被檢驗(yàn)的溶液,滴加KSCN溶液,_現(xiàn)象,再滴加_,若變成紅色溶液,說(shuō)明有Fe2+存在(鑒別時(shí)不能先滴加氯水)。有關(guān)反應(yīng)離子方程式為_(kāi),_。無(wú)氯水2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3取出少量被檢驗(yàn)的溶液,加入_,產(chǎn)生白色絮狀沉淀,白色絮狀沉淀迅速變成_色,最終變?yōu)開(kāi)色,證明有Fe2+存在。有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式為_(kāi),_。NaOH溶液灰綠紅褐Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3取少量溶液,滴加鐵氰化鉀K3Fe(CN)6溶液,若生成_,說(shuō)明原溶液含有Fe2+。
19、這是檢驗(yàn)Fe2+最好、最靈敏的方法。有關(guān)反應(yīng)離子方程式為_(kāi)藍(lán)色沉淀3Fe2+2Fe(CN)63-=Fe3Fe(CN)62(2)Fe3+的檢驗(yàn)。取出少量被檢驗(yàn)的溶液,滴加_,溶液變紅色,證明有Fe3+存在。取出少量被檢驗(yàn)的溶液,加入_,產(chǎn)生紅褐色沉淀,證明有Fe3+存在。KSCN溶液NaOH溶液(3)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+的檢驗(yàn)。取少量溶液,滴加酸性KMnO4溶液,若溶液褪色,說(shuō)明混合溶液中含有Fe2+(在含有氯離子時(shí),此法不合適)。取少量溶液,滴加鐵氰化鉀K3Fe(CN)6溶液,若生成_,說(shuō)明混合溶液中含有Fe2+。藍(lán)色沉淀3.溶液中Fe3+、Fe2+除去方法:(1)原理:F
20、e3+、Fe2+完全生成氫氧化物沉淀時(shí),溶液的pH分別為pH3.7、pH9.6。(2)步驟:除去溶液中的Fe3+時(shí),一般是加入能與酸反應(yīng)的物質(zhì)(但不能引入新的雜質(zhì)),使溶液的pH至34,使Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。除去溶液中的Fe2+時(shí),先加入H2O2(或其他氧化劑,但不引入新雜質(zhì)),然后調(diào)節(jié)溶液的pH至34,使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。(3)示例。除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加熱攪拌條件下,加入足量MgO或MgCO3或Mg(OH)2,攪拌充分反應(yīng)后過(guò)濾除去。除去CuCl2溶液中的Fe2+,先加入H2O2(或Cl2),然后在加熱攪拌條件下,加入足量C
21、uO或CuCO3或Cu(OH)2,攪拌充分反應(yīng)后過(guò)濾除去?！舅季S診斷】(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)(1)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2發(fā)生反應(yīng):3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+。()提示:。溶解度較小的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解度更小的物質(zhì)容易實(shí)現(xiàn)。(2)在中性溶液中Cl-、Na+、Fe3+可大量共存。()提示:。中性溶液中Fe3+水解生成Fe(OH)3。(3)FeCl3溶液與KSCN溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3。()提示:。Fe(SCN)3是紅色溶液。(4)向某溶液中,滴加氯水無(wú)現(xiàn)象,再滴加KSCN溶液溶液顯紅色,該溶液中一定含F(xiàn)e2+。(
22、)提示:。應(yīng)先滴加KSCN溶液無(wú)現(xiàn)象,滴加氯水后溶液顯紅色?！镜漕}探究】【典題】(2017北京高考節(jié)選)某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe+2Ag+=Fe2+2Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程如下。向硝酸酸化的0.05molL-1硝酸銀溶液(pH2)中加入過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。導(dǎo)學(xué)號(hào)79100037(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物。取出少量黑色固體,洗滌后,_(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說(shuō)明溶液中含有_。(2)針對(duì)“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過(guò)量時(shí)不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是_(用離子方
23、程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn):取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN)序號(hào)序號(hào)取取樣時(shí)間樣時(shí)間/min/min現(xiàn)現(xiàn)象象3 3產(chǎn)產(chǎn)生大量白色沉淀生大量白色沉淀;溶溶液呈液呈紅紅色色3030產(chǎn)產(chǎn)生白色沉淀生白色沉淀;較較3 min3 min時(shí)時(shí)量少量少;溶液溶液紅紅色色較較3 3 minmin時(shí)時(shí)加深加深120120產(chǎn)產(chǎn)生白色沉淀生白色沉淀;較較30 30 minmin時(shí)時(shí)量少量少;溶液溶液紅紅色色較較30 min30 min時(shí)變時(shí)變淺淺對(duì)Fe3+
24、產(chǎn)生的原因做出如下假設(shè):假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)b:空氣中存在O2,由于_(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)c:酸性溶液中具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)d:根據(jù)_現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+?！咎轿㈩}眼】(1)黑色固體中含有過(guò)量鐵,如果同時(shí)含有銀,則可以加入HCl或H2SO4溶解Fe,而銀不能溶解,不能用稀硝酸。(2)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+的檢驗(yàn),可以用K3Fe(CN)6,也可以用酸性KMnO4溶液。(3)酸性溶液中具有氧化性,Fe2+不能共存?！窘馕觥?1)加入足量稀鹽酸(或稀硫酸)酸化,固體未完全溶解K3Fe(CN)6是
25、檢驗(yàn)Fe2+的試劑,所以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀說(shuō)明含有Fe2+。(2)過(guò)量鐵粉與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+,Fe+2Fe3+=3Fe2+。O2氧化Fe2+反應(yīng)為4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O。白色沉淀是AgSCN,所以實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明含有Ag+,Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+。答案:(1)加入足量稀鹽酸(或稀硫酸)酸化,固體未完全溶解Fe2+(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O加入KSCN溶液后生成白色沉淀【題組過(guò)關(guān)】1.(RJ必修1P63改編題)下列有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)方法不合理的是()A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色,該溶液中
26、一定含有Fe2+B.用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有FeCl2C.檢驗(yàn)綠礬晶體是否已氧化變質(zhì),可將綠礬晶體溶于稀硫酸后滴加KSCN溶液,再觀察溶液是否變紅色D.向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀,說(shuō)明溶液中含有Fe3+【解析】選B。B項(xiàng)中的Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色。2.(2018宣城模擬)為了除去硫酸銅溶液中含有的Fe2+雜質(zhì),先加入合適的氧化劑使Fe2+氧化為Fe3+,下列物質(zhì)中最好選用導(dǎo)學(xué)號(hào)79100038()A.KMnO4溶液B.H2O2溶液C.氯水D.HNO3溶液【解析】選B。A、C、D三項(xiàng)中的氧化劑雖均能使Fe2+氧化為Fe3+,但同時(shí)會(huì)引入新的雜質(zhì);
27、雙氧水具有氧化性,能氧化亞鐵離子為鐵離子,還原產(chǎn)物為水,不引入新雜質(zhì)。3.FeCO3與砂糖混用可以作補(bǔ)血?jiǎng)?實(shí)驗(yàn)室里制備FeCO3的流程如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.可利用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4溶液是否變質(zhì)B.沉淀過(guò)程中有CO2氣體放出C.過(guò)濾操作中常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒D.產(chǎn)品FeCO3在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO【解析】選D。FeSO4溶液中加碳酸氫銨生成FeCO3,過(guò)濾、洗滌,即可得到FeCO3固體。亞鐵離子變質(zhì)會(huì)生成鐵離子,則可利用KSCN溶液檢驗(yàn),A正確;FeSO4與碳酸氫銨發(fā)生的反應(yīng)為Fe2+2=FeCO3+H2O+CO2,則沉淀過(guò)程中有CO2氣體放出,B正
28、確;過(guò)濾操作中常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒,C正確;Fe2+在空氣中加熱易被氧化為Fe3+,所以FeCO3在空氣中高溫分解不能得到FeO,D錯(cuò)誤。4.(2018合肥模擬)選擇合適試劑完成甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)甲組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+乙組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+下列試劑選取正確的一項(xiàng)是()試劑試劑選項(xiàng)選項(xiàng)甲甲組組乙乙組組A A新制新制氯氯水、水、KSCNKSCN溶液溶液NaOHNaOH溶液溶液B B酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液KSCNKSCN溶液溶液C CNaOHNaOH溶液溶液溴水溴水D D溴水溴水酸性酸性KMnOKMnO4 4溶溶液液【解析】選B。甲
29、組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+,由于Fe2+具有還原性能使高錳酸鉀溶液褪色,Fe3+不能使高錳酸鉀褪色,所以檢驗(yàn)是否含有Fe2+可以選用高錳酸鉀溶液;乙組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+,由于Fe3+遇到KSCN溶液會(huì)變紅色,而Fe2+不能使KSCN溶液變色,所以檢驗(yàn)是否含有Fe3+,可以選用KSCN溶液。【加固訓(xùn)練】1.用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,所得溶液中加入鐵粉。對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是()A.若無(wú)固體剩余,則溶液中一定有Fe3+B.若有固體存在,則溶液中一定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+,則一定沒(méi)有固體析出D.若溶液中有Fe2+,則一定有C
30、u析出【解析】選B。用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅發(fā)生反應(yīng):2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,向所得溶液中加入鐵粉,發(fā)生反應(yīng):2FeCl3+Fe=3FeCl2,Fe+CuCl2=FeCl2+Cu。若無(wú)固體剩余,則溶液中可能有Fe3+,也可能不含F(xiàn)e3+,A錯(cuò)誤;若有固體存在,則溶液中一定有Fe2+,B正確;若溶液中有Cu2+,則可能沒(méi)有固體析出,也可能有固體析出,C錯(cuò)誤;若溶液中有Fe2+,產(chǎn)生的固體中可能有Cu析出,也可能沒(méi)有Cu析出,D錯(cuò)誤。2.納米級(jí)四氧化三鐵是應(yīng)用最為廣泛的軟磁性材料之一。沉淀法是目前制備納米四氧化三鐵的重要方法,其流程如圖所示:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A
31、.保存溶液A時(shí),應(yīng)加入少量鐵粉B.其制備反應(yīng)類型不屬于氧化還原反應(yīng)C.取濾液進(jìn)行焰色反應(yīng),火焰為黃色D.FeSO47H2O和FeCl36H2O的物質(zhì)的量之比最好應(yīng)為21【解析】選D。Fe2+易被空氣中的氧氣氧化,在保存含F(xiàn)e2+的溶液時(shí),需要加入鐵粉,A正確;反應(yīng)中無(wú)元素化合價(jià)的變化,不是氧化還原反應(yīng),B正確;濾液中含有Na+,所以進(jìn)行焰色反應(yīng)時(shí)火焰為黃色,C正確;Fe3O4可寫成FeOFe2O3,所以n(Fe2+)n(Fe3+)=12,D錯(cuò)誤。3.為了驗(yàn)證Fe3+的性質(zhì),某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的一組實(shí)驗(yàn),其中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是()A.只有B.只有C.和均錯(cuò)D.全部錯(cuò)誤【解析】選C。實(shí)驗(yàn)不發(fā)生反應(yīng),溶液相當(dāng)于稀釋,應(yīng)變?yōu)闇\藍(lán)色;實(shí)驗(yàn)與Fe3+的性質(zhì)無(wú)關(guān)。
化學(xué)第三章 金屬及其化合物 3.3 鐵及其重要化合物
