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微专题13 Fe2+、Fe3+的性质及检验
1.(2023·浙江·高考真题)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 往 溶液中加入 片 短时间内无明显现象 的氧化能力比 弱
往 溶液中滴加 溶液,再加 溶液先变成血红色后
B 与 的反应不可逆
无明显变化
入少量 固体
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐
C 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有 价铁
酸,滴加 溶液
向沸水中逐滴加5~6滴饱和 溶液,持 溶液先变成红褐色再 先水解得 再聚集成
D
续煮沸 析出沉淀 沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.FeCl 溶液中加入Zn片, ,溶液由浅绿色变为无色,Fe2+的氧化能力比Zn2+强,
2
A错误;
1B.溶液变成血红色的原因, ,与 和K+无关,B错误;
C.铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子,则溶液呈绿色,C错误;
D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取Fe(OH) 胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D正确;
3
故答案为:D。
2.(2023·浙江·统考高考真题)氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是
A.氯化铁属于弱电解质 B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C.氯化铁可由铁与氯气反应制得 D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
【答案】A
【解析】A.氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子,属于强电解质,A错误;
B.氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,可用来蚀刻铜板,B正确;
C.氯气具有强氧化性,氯气与铁单质加热生成氯化铁,C正确;
D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,继续加热呈红褐色,铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体,D正确;
故选:A。
(1) Fe3+的检验方法
(2) Fe2+的检验方法
21.亚铁盐
含有Fe2+的溶液呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。
(1)Fe2+的还原性:
Fe2+的酸性溶液与HO 反应的离子方程式:
2 2
2Fe2++HO+2H+===2Fe3++2HO。
2 2 2
(2)Fe2+的弱氧化性:Fe2+ Fe
2.铁盐
含Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+具有较强的氧化性。
写出下列转化的离子方程式:
(1)Fe3+ Fe2+:
2Fe3++SO+HO===2Fe2++SO+2H+
2
(2)Fe3+ Fe2+:2Fe3++2I-===2Fe2++I
2
3.Fe2+、Fe3+的检验方法
(1)用KSCN溶液和氯水
3(2)用NaOH溶液
检验Fe3+也可用苯酚溶液,在FeCl 溶液中滴加苯酚溶液,溶液变紫色。
3
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验
―――――――→溶液变血红色,说明含有Fe3+
―――――→KMnO 溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+。
4
(4)Fe2+的特征检验方法
溶液 产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2+,有关反应离子方程式为
3Fe2++2[Fe(CN) ]3-===Fe [Fe(CN) ]↓。
6 3 6 2
(5)盐溶液的配制与保存
(6)物质的制备
4.混合溶液中Fe3+、Fe2+除去的实验
(1)除去Mg2+中混有的Fe3+的方法
向混合溶液中加入MgO、MgCO 、Mg(OH) 中之一,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+
3 2
转化为Fe(OH) 沉淀除去。
3
(2)除去Cu2+中混有的Fe3+的方法
向混合溶液中加入CuO、CuCO 、Cu(OH) 、Cu (OH) CO 中之一,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水
3 2 2 2 3
解,将Fe3+转化为Fe(OH) 沉淀而除去。
3
(3)除去Mg2+中混有的Fe2+的方法
先加入氧化剂(如H O )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+。
2 2
(4)除去Cu2+中混有的Fe2+的方法
先加入氧化剂(如H O )将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3+。
2 2
(5)除杂
溶液 杂质 除杂方法
4FeCl FeCl 加过量铁粉后过滤
2 3
FeCl FeCl 加氯水或H O
3 2 2 2
FeCl CuCl 加过量铁粉后过滤
2 2
1.(2023·北京·统考高考真题)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 溶液中加入少量 固体,促进 分解
B.密闭烧瓶内的 和 的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓 中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀 反应过程中,加入少量 固体,促进 的产生
【答案】B
【解析】A.MnO 会催化 H O 分解,与平衡移动无关,A项错误;
2 2 2
B.NO 转化为N O 的反应是放热反应,升温平衡逆向移动, NO 浓度增大,混合气体颜色加深,B项正
2 2 4 2
确;
C.铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动
无关,C项错误;
D.加入硫酸铜以后,锌置换出铜,构成原电池,从而使反应速率加快,与平衡移动无关,D项错误;
故选B。
2.(2023·北京·统考高考真题)下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 制备84消毒液(主要成分是 ):
B.食醋去除水垢中的 :
C.利用覆铜板制作印刷电路板:
D. 去除废水中的 :
【答案】B
5【解析】A.Cl 和NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H O,除了Cl 和H O不能拆写其余均可拆写为离子,
2 2 2 2
A项正确;
B.食醋为弱酸不能拆写为离子,反应为2CH COOH+CaCO =Ca2++2CH COO-+CO +H O,B项错误;
3 3 3 2 2
C.FeCl 将Cu氧化为CuCl 而自身被还原为FeCl ,反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C项正确;
3 2 2
D.Na S将Hg2+转化为沉淀除去,反应为Hg2++S2−=HgS↓,D项正确;
2
故选B。
3.(2023·浙江·统考高考真题)下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
【答案】B
【解析】A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应,: ,故A
错误;
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸: ,故
B正确;
C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水: ,故C错误;
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:
,故D错误;
答案为B。
1.(2023·浙江·高三专题练习)已知硫酸亚铁溶液吸收 可生成硫酸亚硝酰合铁(分子式为
6),下列说法不正确的是
A.硫酸亚硝酰合铁具有还原性
B.硫酸亚硝酰合铁水溶液呈中性
C.硫酸亚硝酰合铁是一种配合物,中心原子铁的配位数为6
D.硫酸亚铁溶液吸收 生成硫酸亚硝酰合铁的变化是化学变化
【答案】B
【解析】A.硫酸亚硝酰合铁中Fe元素的化合价为+2价,+2价Fe具有强还原性,故A正确;
B.硫酸亚硝酰合铁中Fe2+会发生水解生成氢氧化亚铁和H+,使溶液呈酸性,故B错误;
C.硫酸亚硝酰合铁中Fe2+与NO和5个水分子之间形成配位键,硫酸亚硝酰合铁是一种配合物,Fe2+配位数
为6,故C正确;
D.硫酸亚铁溶液吸收 生成硫酸亚硝酰合铁,有新物质的生成,属于化学变化,故D正确;
故选:B。
2.(2023春·天津南开·高三南开中学校考阶段练习)下列指定反应的离子方程式正确的是
A.用 溶液吸收少量 :
B. 通入足量的NaClO溶液中:
C. 溶液中加过量 溶液:
D. 溶液中加过量 溶液:
【答案】A
【解析】A.亚硫酸钠溶液与少量氯气反应生成氯化钠、硫酸钠和亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为
,故A正确;
B.二氧化碳与足量的次氯酸钠溶液反应生成次氯酸和碳酸氢钠,反应的离子方程式为
,故B错误;
C.氯化铁溶液与过量硫化钠溶液反应生成硫沉淀和硫化亚铁沉淀,反应的离子方程式为
,故C错误;
7D.碳酸氢钠溶液与过量的氢氧化钡溶液反应生成氢氧化钠、碳酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为
,故D错误;
故选A。
3.(2023·上海·高三专题练习)可用于检验 溶液是否少量变质的试剂
A.NaOH B.Fe C. D.KSCN
【答案】D
【解析】 易被氧化为Fe (SO ) ,只需检验是否含有Fe3+即可说明 溶液是否变质,Fe3+能和SCN-
2 4 3
生成络合物硫氰化铁,使溶液呈现血红色,因此可用KSCN检验 溶液是否少量变质;
故答案选D。
4.(2023·上海奉贤·统考二模)要除去 溶液中少量的 ,可行的方法是
A.滴入 溶液 B.通入氯气
C.加入适量铜粉并过滤 D.加入适量铁粉并过滤
【答案】B
【解析】A.KSCN与氯化铁溶液发生反应,不与氯化亚铁反应,A错误;
B.氯气能将氯化亚铁氧化为氯化铁,B正确;
C.铜粉能与氯化铁反应生成氯化亚铁,C错误;
D.铁粉能与氯化铁反应生成氯化亚铁,D错误;
故选B。
5.(2023·湖南·校联考模拟预测)地壳表面分布很多阳离子,下列关于指定阳离子的检验方法正确的是
A. :向样品溶液中逐滴滴加氨水,先产生蓝色沉淀,然后沉淀消失,则有
B. :向样品溶液中滴加氯水,再加入 溶液,溶液血红色,则有
C. :向样品溶液中滴加 溶液,产生白色沉淀,再滴加稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊
的气体,则有
8D. :向样品溶液中滴加 溶液,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则有
【答案】A
【解析】A.向样品溶液中逐滴滴加氨水,先产生蓝色氢氧化铜沉淀,然后氢氧化铜沉淀和氨水反应生成
络合离子而消失,则有 ,A正确;
B.若开始就存在铁离子,也会出现同样的现象,B错误;
C.溶液中若含有钡离子,也会出现同样的现象,C错误;
D.向样品溶液中滴加浓 溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则有 ,实验中不
加热氨气可能不会逸出,D错误;
故选A。
6.(2021秋·吉林·高三校考阶段练习)下列离子的检验方法合理的是
A.向某溶液中滴入硫氰化钾溶液呈红色,说明不含Fe2+
B.向某溶液中通入氯气,然后再加入硫氰化钾溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入氢氧化钠溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入氢氧化钠溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有
Fe2+,不含有Mg2+
【答案】C
【解析】A.滴入硫氰化钾溶液呈红色,说明含Fe3+,但无法证明Fe2+是否存在,A错误;
B.该操作无法证明通Cl 之前是否存在Fe2+;应该先向溶液中加入硫氰化钾溶液,若不变红,再通入Cl ,
2 2
溶液变红,即可证明原溶液中存在Fe2+,B错误;
C.向某溶液中加入氢氧化钠溶液,得红褐色沉淀即Fe(OH) ,说明溶液中含有Fe3+,C正确;
3
D.白色沉淀逐渐变为红褐色,即Fe(OH) 转变为Fe(OH) ,该操作可以证明Fe2+的存在,无法排除Mg2+的存
2 3
在,D错误。
因此,本题选C。
7.(2022秋·安徽·高三校联考阶段练习)某褐色粉末样品,可能含有 、 、 和 中的若干
种,取少量样品进行如下实验:
①滴加过量稀硫酸,粉末溶解,有气体产生且溶液变浑浊,过滤;
②向①的上层清液中滴加过量氯化钡溶液,产生白色沉淀,过滤;
9③向②的上层清液中滴加过量氯水,溶液变黄色。
该样品中确定存在的是
A. 和 B.只有
C. 、 和 D. 和
【答案】A
【解析】由实验①可知产生了S沉淀,即 溶于酸生成 , 被 氧化,发生反应
,存在 和 ;实验②产生的白色沉淀为 , 可能来自实验①
中加入的稀硫酸,不能判断是否存在 ;实验①中产生 ,实验③不能判断是否存在 ,故A项
符合题意;
故答案为:A。
8.(2021·湖南·高考真题)下列实验设计不能达到实验目的的是
实验目的 实验设计
A 检验溶液中 是否被氧化 取少量待测液,滴加 溶液,观察溶液颜色变化
B 净化实验室制备的 气体依次通过盛有饱和 溶液、浓 的洗气瓶
C 测定 溶液的pH 将待测液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
D 工业酒精制备无水乙醇 工业酒精中加生石灰,蒸馏
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.若Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+能与SCN-生成Fe(SCN) ,溶液变成血红色,能达到实验目的,故A不
3
符合题意;
B.实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制氯气,先用饱和食盐水除去混有的氯化氢,再通过浓硫酸的洗气瓶
干燥,能达到实验目的,故B不符合题意;
C.用pH试纸测定NaOH溶液的pH不能润湿pH试纸,否则会因浓度减小,而影响测定结果,不能达到实
验目的,故C符合题意;
10D.制取无水酒精时,通常把工业酒精跟新制的生石灰混合,加热蒸馏,能达到实验目的,故D不符合题
意。
答案选C。
9.(2020·浙江·高考真题)黄色固体X,可能含有漂白粉、 、 、 、 之中的几种或
全部。将X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是
A.X中含 ,可能含有
B.X中含有漂白粉和
C.X中含有 ,Y中含有
D.用 酸化溶液Z,若有黄绿色气体放出,说明X中含有
【答案】C
【解析】固体X为黄色,则含有Fe (SO ) ,溶于水后,要使溶液Z为无色碱性,则一定含有漂白粉,且漂
2 4 3
白粉过量,得到深棕色固体混合物Y,则固体Y是Fe(OH) 和Cu(OH) 的混合物,X中一定含有 ,
3 2
和 中含有其中一种或两种都含,据此解答。
A.若X含有KI,则会与漂白粉反应生成I ,溶液不为无色,A不正确;
2
B.由分析可知,不一定含有FeSO ,B不正确;
4
C.由分析可知, X含有CuCl ,Y含有Fe(OH) ,C正确;
2 3
D.酸化后,产生黄绿色气体,为氯气,则发生的发生反应的离子反应方程式为:Cl-+ClO-+2H+=Cl ↑+H O,此
2 2
时的Cl-有可能来自于漂白粉氧化FeSO 产生的Cl-,也有可能是漂白粉自身含有的,不能推导出含有CuCl ,
4 2
D不正确;
故选C。
10.(2020·海南·高考真题)下列实验操作或方法,目的可实现的是
操作或方法 实验目的
A 向未知弱酸性试液中滴加含有SCN- 的溶液 确证试液中Fe2+存在
等体积0.1 mol·L-1Ag+和[Ag(NH ) ]+溶液分别与大量1 判断多步过程中, 分步反
B 3 2
mol·L-1葡萄糖碱性溶液形成银镜 应速率与浓度的关系
11C
稀H SO 酸化n(KBrO ): n(KBr)= 1 :5的混合液替代
2 4 3 降低液溴的贮存与使用风险
溴水
D
由浑浊情况测定单质硫的溶
向0.1 mol·L-1 Na S O 溶液中缓慢滴加0.2 mol·L-1盐酸
2 2 3 解度
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.向未知弱酸性试液中滴加含有SCN- 的溶液,Fe3+与SCN-反应溶液出现血红色,可确定试液中
Fe3+存在,而与Fe2+不反应,A与题意不符;
B.Ag+与葡萄糖碱性溶液不能发生银镜反应,应该用银氨溶液,B与题意不符;
C.液溴易挥发,有毒;稀H SO 酸化n(KBrO ):n(KBr)=1:5的混合液反应生成单质溴,混合液替代溴水可
2 4 3
降低液溴的贮存与使用风险,C符合题意;
D.向0.1 mol·L-1 Na S O 溶液中缓慢滴加0.2 mol·L-1盐酸反应生成单质硫和二氧化硫气体,单质硫不溶于水,
2 2 3
不便于通过测定盐酸的体积测定硫的物质的量,D与题意不符;
答案为C。
1.(2023·河南安阳·统考三模)某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。
实
试剂 现象
验
2 mL0.1 mol· L-1FeCl 溶液、过量
I 3 黄色溶液很快变浅,接着有无色气泡产生,固体中未检出铁单质
锌粉
2 mL1 mol· L-1FeCl 溶液 很快有大量气体产生,出现红褐色浑浊,30 min左右产生红褐色
Ⅱ 3
(pH≈0.70)、过量锌粉 沉淀,溶液颜色变浅,产生少量铁单质
下列说法错误的是
A.实验I说明Fe3+被还原为Fe2+
B.可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+
C.实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应
D.实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关
12【答案】B
【解析】A.实验I黄色溶液很快变浅,固体中未检出铁单质,说明Fe3+被还原为Fe2+,黄色溶液很快变浅,
选项A正确;
B.FeCl 溶液中的Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,干扰Fe2+的检验,故不能用酸性高锰酸钾溶液检验实
3
验I得到的溶液中含有Fe2+,选项B错误;
C.FeCl 溶液中加入过量锌粉,很快有大量气体产生,是氯化铁溶液水解产生的盐酸与锌粉反应产生氯化
3
锌和氢气,反应为置换反应;出现红褐色浑浊,是氯化铁水解生成氢氧化铁,属于复分解反应;产生少量
铁单质,是锌置换出铁,属于置换反应,选项C正确;
D.根据上述实验可知,实验开始时Fe3+浓度较大,先与锌发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚铁,当
Fe3+浓度较低,H+浓度较大时,H+与锌反应生成锌盐和氢气,故实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有
关,选项D正确;
答案选B。
2.(2023·广东·校联考模拟预测)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向氯化亚铁溶液中滴入 溶液:
B.向次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫:
C.将氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
D.向磁性氧化铁粉末中加入稀盐酸:
【答案】A
【解析】A.Fe2+遇 溶液:生成蓝色沉淀, ,A正
确;
B.次氯酸钠具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,两者会发生氧化还原反应:
,B错误;
C.石灰乳应写成化学式,将氯气通入冷的中制漂白粉: ,C错误;
D.磁性氧化铁为四氧化三铁,和稀盐酸反应生成盐和水,题中所给离子方程式电荷不守恒,应为
13,D错误;
故答案选A。
3.(2023·浙江温州·乐清市知临中学校考二模)下列有关铁及其化合物的实验方案,对应的现象和结论都
正确的是
选
实验方案 现象 结论
项
将红热的铁与水蒸气在高温条件下反 反应结束后有黑色固体生成,且 铁与水蒸气在高温下
A
应,反应结束后,将磁铁靠近产物 该固体被磁铁吸引 反应,生成
为了验证 的还原性,取 溶液于
B 酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 具有还原性
试管中,加入酸性高锰酸钾溶液
取 溶液与试管中,逐滴加入
和 既发生氧
溶液至过量。再加入过量稀盐酸 加入稀盐酸前,溶液由黄色变为
化还原反应,也发生
C 和 溶液 红棕色。加入稀盐酸和 溶 双水解
液后产生白色沉淀
向少量蒸馏水的试管里滴加2滴
与 的配位能
D 溶液,然后再滴加2滴硫氰 溶液变血红色
力小于
化钾溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应,反应结束后,将磁铁靠近产物,该固体被磁铁吸引,
该固体可以是Fe也可以是 ,并不能确定一定生成 ,A错误;
B.Cl-也具有还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,并不能确定是 使高锰酸钾褪色,B错误;
C.取 溶液与试管中,逐滴加入 溶液至过量。再加入过量稀盐酸和 溶液,加入稀盐
酸前,溶液由黄色变为红棕色,说明发生水解反应产生了 。加入稀盐酸和 溶液后产生不溶于
盐酸的白色沉淀 ,说明Fe3+将 氧化为 ,C正确;
D.向少量蒸馏水的试管里滴加2滴 溶液,然后再滴加2滴硫氰化钾溶液,无明显现象,现象
14错误,D错误。
故选C。
4.(2023·山西·校联考模拟预测)下列实验操作、现象和结论都正确的是
选
实验操作和现象 结论
项
A 向FeBr 溶液中通入少量的氯气,再滴加少量苯,上层呈橙色 Fe3+的氧化性比Br 强
2 2
B 室温下,向碳酸氢钠溶液中加入适量盐酸,温度下降 碳酸氢钠和盐酸反应吸收热量
将少量BaSO 固体用饱和Na CO 溶液浸泡,过滤后,向滤渣中加盐 相同温度下,
C 4 2 3
酸,滤渣溶解,产生气泡 K (BaCO )O>C 6
【解析】(1)因为 的水解能力强,不直接把 溶于水中配制,而是把 溶于浓盐酸中,抑制
其水解,然后再加水调节到所需要的浓度。
(2)根据现象“生成蓝色沉淀”,可以判断出是加入铁氰化钾来检验 ,所以化学式为 ;
要证明 与 发生了可逆反应,既要证明有新物质生成(即能发生反应),又需证明较少的反应物有剩余
(即反应不彻底,可逆),因此由②和④或③和④可以证明。
(3)1.0mL 0.1mol/L 溶液中滴加1.0mL 0.5mol/L NaOH溶液,发生复分解反应,生成 沉淀
等,由于溶液中溶解空气, 被 氧化为 ,从而使沉淀转化为红褐色;1.0mL 0.1mol/L
溶液中滴加1.0mL 0.5mol/L 溶液,资料显示:在溶液中不存在 ,则白色沉淀可
能是 ,也可能是 。①由分析可知,实验Ⅰ中 被 氧化为 ,由白色沉淀生
成红褐色沉淀,化学方程式为 。
②ⅰ。取Ⅱ中少量白色沉淀,充分洗涤,向其中加入稀硫酸,沉淀完全溶解,产生无色气泡,则沉淀中含
有 ;
ⅱ。向ⅰ所得溶液中滴入KSCN试剂,溶液几乎不变红,溶液中不含有 ;
ⅲ。向ⅱ溶液中再滴入少量氯水,溶液立即变为红色,则溶液中含有 。根据以上现象,实验中生成的
白色沉淀的化学式为 。
向溶液中再加入少量 ,溶液变红,说明 被 氧化为 ,发生反应的离子方程式:
21和 。
(4)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C; 的配位数为6。
12.(2022秋·河北衡水·高三河北深州市中学校考阶段练习)铁是人体必需的微量元素,严重缺铁时需要
服用补铁剂。实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量,设计并进行了如下实验:
【查阅资料】I.该补铁剂不溶于水,但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。
II.KSCN中的硫元素为-2价。
III. 受热分解生成 。
实验I.检验该补铁剂中铁元素的价态。
(1)试剂2是 。
(2)能证明溶液①中含有 的实验现象是 。
(3)补全在上述条件下 与 发生反应的离子方程式:
___ _____ ___________ ___________+___________
(4)甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因,可能是溶液中的 与 发生了化学反应。
甲同学猜测的理论依据是 。
实验II.测定该补铁剂中铁元素的含量。
(5) 易被人体吸收,医生建议在服用该补铁剂时,同时服用维生素C。维生素C的作用是 。
(6)计算每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。
【答案】(1)KSCN溶液
(2)加入H O 溶液后,溶液②由浅红色变成深红色
2 2
(3)2H++2Fe2++H O =2Fe3++2H O
2 2 2
22(4)SCN-中硫元素为-2价,具有还原性,H O 中氧元素为-1价,具有氧化性
2 2
(5)维生素C具有较强还原性,防止Fe2+被氧化
(6)
【解析】将补铁剂碾碎,然后向其中加入足量盐酸,使二者充分接触发生反应,看到溶液几乎无色,向与
盐酸反应后的溶液中加入KSCN溶液,看到溶液显浅红色,说明其中含有少量Fe3+,然后再加入绿色氧化剂
H O ,看到溶液变为深红色,说明该溶液中同时含有Fe2+,H O 将Fe2+氧化为Fe3+,要验证补铁剂中铁元素
2 2 2 2
的含量,可以将补铁剂碾碎,然后向其中加入足量盐酸,使二者充分接触发生反应,然后过滤除去不溶性
杂质,再向滤液中加入足量H O ,将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入足量NaOH溶液,使溶液中的Fe3+转化为
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Fe(OH) 红褐色沉淀,将沉淀洗涤、灼烧,分解产生Fe O ,根据Fe O 的质量,利用Fe元素可计算出补铁
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剂中铁元素的含量,据此分析解题。
(1)由分析可知,试剂2是KSCN溶液。
(2)能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象是:加入H O 溶液后,溶液②由浅红色变成深红色,说明溶液中
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有更多的Fe3+生成,是Fe2+被H O 氧化产生的。
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(3)在该反应中Fe元素化合价由反应前Fe2+中的+2价变为反应后Fe3+的+3价,升高1价;O元素化合价
由反应前H O 中的-1价变为反应后H O中的-2价,化合价降低1×2=2价,化合价升降最小公倍数是2,所
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以Fe2+、Fe3+的系数是2,H O 的系数是1,然后根据电荷守恒可知H+的系数是2,最后根据原子守恒可知
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H O的系数是2,则配平后的离子方程式为:2H++2Fe2++H O =2Fe3++2H O。
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(4)SCN-中硫元素为-2价,具有还原性,H O 中氧元素为-1价,具有氧化性,二者可发生氧化还原反应消
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耗SCN-,导致溶液红色褪去,因此深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因,可能是溶液中的SCN-与H O
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发生了化学反应。
(5)维生素C具有较强还原性,能够与Fe3+反应产生Fe2+,从而可防止Fe2+被氧化而导致失效变质,因此
可在服用该补铁剂时,同时服用维生素C。
(6)m 片补铁剂经上述处理后反应产生Fe O 质量是a g,则其中Fe元素的质量为m(Fe)=
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= g,故每一片补铁剂中含有铁元素的质量为 g。
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