当前位置:首页>文档>微专题13亚铁离子、三价铁离子的性质及检验-备战2022年高考化学考点微专题(解析版)_05高考化学_新高考复习资料_2022年新高考资料_备战2022年高考化学考点微专题

微专题13亚铁离子、三价铁离子的性质及检验-备战2022年高考化学考点微专题(解析版)_05高考化学_新高考复习资料_2022年新高考资料_备战2022年高考化学考点微专题

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微专题13亚铁离子、三价铁离子的性质及检验-备战2022年高考化学考点微专题(解析版)_05高考化学_新高考复习资料_2022年新高考资料_备战2022年高考化学考点微专题
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微专题13 Fe2+、Fe3+的性质及检验 【知识点梳理】 1.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 2Fe 2 + + H O + 2H + == =2F e 3 + + 2H O。 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 (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 3 2 Fe3+的水解,将Fe3+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+ 3 2 2 2 3 反应,促进Fe3+的水解,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HO)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HO)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 FeCl FeCl 加过量铁粉后过滤 2 3 FeCl FeCl 加氯水或HO 3 2 2 2 FeCl CuCl 加过量铁粉后过滤 2 2【专题精练】 1.下列试剂不能使 转化为 的是 ①新制氯水② 溶液③酸性 溶液④ 溶液⑤盐酸⑥ 溶液 A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②⑤⑥ 【答案】D 【解析】 要使 转化为 ,需加入强氧化性物质,② 溶液、⑤盐酸、⑥ 溶液均 没有强氧化性。故选:D。 2.欲证明某溶液中不含 而含有 ,下列实验操作顺序正确的是 ①加入足量新制氯水②加入足量 溶液③加入少量 溶液 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 【答案】C 【解析】 先加入 溶液,溶液不变红,证明原溶液中不含 ,再加入足量新制氯水,溶液 变红,证明原溶液中含有 ,故选:C。 3.为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性,某同学设计如下实验操作,对应的实验现 象、实验结论及离子方程式均正确的是 选 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式 项 浅绿色溶液变 向 溶液中 为无色,溶液 具有还原 A 加入 片 中有黑色固体 性 生成向 溶液中 浅绿色溶液变 具有还原 B 滴加新制氯水 为棕黄色 性 向 溶液中 棕黄色溶液变 C 具有还原性 为浅绿色 加入铁粉 向 溶液中 蓝色溶液变为 具有氧化 D 加入铜粉 棕黄色 性 A.A B.B C.C D.D 【答案】B 【解析】 A.锌具有还原性,氯化亚铁溶液中 价的铁具有氧化性,能氧化锌,A错误; B.氯化亚铁溶液为浅绿色,向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水, 价的铁被氯水氧化, 生成 价的铁,溶液由浅绿色变为棕黄色,离子方程式正确,B正确; C.向 溶液中加入铁粉,发生反应生成氯化亚铁,棕黄色溶液变为浅绿色,离子方 程式为 ,C错误; D.反应前氯化铁溶液为棕黄色, 具有氧化性,与铜发生反应生成氯化亚铁和氯化 铜,氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铜溶液为蓝绿色,离子方程式为 ,D错误; 故答案为:B。 4.下列关于铁及其化合物的说法错误的是 A.若FeCl 溶液中混有FeCl 可通过滴加氯水除去 2 3 B.可用KSCN溶液检验FeCl 溶液是否变质 2 C.实验室保存FeCl 溶液时常加入铁粉 2D.向FeCl 溶液中加入NaOH溶液,最终可观察到红褐色沉淀 2 【答案】A 【解析】 A.氯气与氯化铁不反应,但是氯气能够氧化亚铁离子生成铁离子,所以应该用铁粉除去 氯化亚铁中的铁离子,故A错误; B.KSCN溶液与铁离子反应生成硫氰化铁而呈现血红色,亚铁离子与硫氰化钾溶液不反 应,所以可用KSCN溶液检验FeCl 溶液是否变质,故B正确; 2 C.亚铁离子不稳定,易被氧化生成铁离子,铁能够还原铁离子为亚铁离子;所以实验室 为防止氯化亚铁被氧化,在保存FeCl 溶液时常加入铁粉,故C正确; 2 D.氢氧化亚铁能够被空气氧化生成红褐色氢氧化铁,所以向FeCl 溶液中加入NaOH溶 2 液,先生成白色沉淀,立即转化为灰绿色,最终转化为红褐色沉淀,所以最终可观察到 红褐色沉淀,故D正确; 故选A。 5.某同学设计的制备氯化铁溶液的方案中,分别采用下列物品,其中能实现的是 A.氢氧化铁和硫酸 B.铁和盐酸 C.氧化亚铁和盐酸 D.氧化铁和盐酸 【答案】D 【解析】 A.氢氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,而不是氯化铁,错误; B.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,而不是氯化铁,错误; C.氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水,而不是氯化铁,错误; D.氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,可以制备氯化铁溶液,正确; 故选D。 6.实验室有一瓶失去标签的溶液,以下方法能证明溶液中含有Fe3+的是 A.品尝味道 B.能与KSCN溶液显红色 C.与NaOH溶液生成白色沉淀 D.观察溶液的颜色为浅绿色【答案】B 【解析】 A.实验室的药品有的有毒,有的有腐蚀性,因此不能使用手触摸,不更能品尝味道,A 错误; B.Fe3+遇KSCN溶液,溶液变为红色,因此可使用KSCN溶液检验Fe3+,B正确; C.Fe3+与OH-离子反应产生Fe(OH) 红褐色沉淀,而不是白色沉淀,C错误; 3 D.含有Fe3+的水溶液显黄色,Fe2+的水溶液显浅绿色,D错误; 故合理选项是B。 7.化学与生产、生活密切相关。下列与化学有关的事实及其相关的方程式书写错误的是 选 事实 方程式 项 A 多糖水解为葡萄糖 纤维素 葡萄糖 B 铁盐作净水剂 C 环氧乙烷的制备 侯德榜用饱和食盐水、氨气、 D 过量CO 制备纯碱 2 A.A B.B C.C D.D 【答案】D 【解析】 A.纤维素在一定条件下水解的最终产物是葡萄糖,故A正确; B.Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体,吸附水中杂质,铁盐作净水剂,故B正确; C.乙烯在一定条件下发生氧化反应生成环氧乙烷,故C正确; D.饱和食盐水中通入过量氨气和过量CO,生成氯化铵和碳酸氢钠,反应方程式是 2,故D错误; 选D。 8.下列有关离子共存或离子方程式的叙述正确的是 A.Na+、K+、ClO-、 不能大量共存 B.K+、Fe3+、SCN−、Cl−能大量共存 C.Fe(OH) 溶于氢碘酸:Fe(OH) +3H+=Fe3++3H O 3 3 2 D.向碳酸氢铵稀溶液中加入过量烧碱溶液: +OH−=NH·H O 3 2 【答案】A 【解析】 A.ClO−、 之间能发生氧化还原反应不能大量共存,A项正确; B.Fe3+和SCN−能形成络合物,在溶液中不能大量共存,B项错误; C.Fe(OH) 溶于氢碘酸,二者发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:2Fe(OH) +6H+ 3 3 +2I− =2Fe2++I +6H O,C项错误; 2 2 D.向碳酸氢铵稀溶液中加入过量烧碱溶液发生反应: + +2OH−= +NH·H O+HO,D项错误; 3 2 2 答案选A。 9.将Cu片放入0.1mol/L的FeCl 溶液中,一段时间后取出Cu片,溶液中 3 c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则反应后溶液中n(Cu2+)∶n(Fe3+)为 A.3∶4 B.3∶5 C.4∶3 D.3∶2 【答案】A 【分析】 Cu与FeCl 溶液的反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,据此分析解答。 3 【解析】 Cu片放入0.1mol•L-1 FeCl 溶液中,发生反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,则 3c(Fe2+)∶c(Cu2+)=2∶1,反应后c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,因此反应后溶液中 c(Cu2+)∶c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶6∶4,则n(Cu2+)∶n(Fe3+)= c(Cu2+)∶c(Fe3+)=3∶4,故选A。 10.下列关于“摩尔盐”[(NH )Fe(SO )·6H O]的说法不正确的是 4 2 4 2 2 A.具有较强的还原性,可使高锰酸钾酸性溶液褪色 B.可用于治疗缺铁性贫血,还可用于制造红色颜料铁红(Fe O)、磁性氧化铁(Fe O)等 2 3 3 4 C.加水溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液变红色,说明摩尔盐已氧化变质 D.加水溶解,与过量NaOH溶液反应的离子方程式:Fe2++2OH-=Fe(OH) ↓ 2 【答案】D 【解析】 A.摩尔盐的化学式为(NH )Fe(SO )·6H O可知,Fe为+2价,具有较强的还原性,可使 4 2 4 2 2 高锰酸钾酸性溶液褪色,故A正确; B.摩尔盐的化学式为(NH )Fe(SO )·6H O可知,Fe为+2价,可用于治疗缺铁性贫血, 4 2 4 2 2 还可用于制造红色颜料铁红(Fe O)、磁性氧化铁(Fe O),故B正确; 2 3 3 4 C.Fe为+2价,不能使KSCN溶液变红色。加水溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液变红 色,说明摩尔盐已氧化变质,故C正确; D.摩尔盐的化学式为(NH )Fe(SO )·6H O可知, Fe2+ NH 都能与碱反应,且Fe(OH) 4 2 4 2 2 2 不稳定,在空气中容易被氧化,故D错误; 故答案:D。 11.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时,最佳顺序为 ①加入足量氯水 ②加入足量KMnO 溶液 ③加入少量NH SCN溶液 4 4 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 【答案】C 【解析】 用NH SCN溶液可以检验溶液中是否含有Fe3+,故先向溶液中加入NH SCN溶液,溶液 4 4 不变红色,说明溶液中不含有Fe3+;然后加入足量氯水,溶液呈血红色,说明溶液中含 Fe2+,Cl 将Fe2+氧化为Fe3+,KMnO 溶液本身有颜色,同时KMnO 会将NH SCN氧化影 2 4 4 4 响实验,因此氧化剂不选用KMnO 溶液,故最佳顺序为③①,答案选C。 412.下列离子的检验方法合理的是 A.向某溶液中通入氯气,然后再加入KSCN溶液变红色,不能说明原溶液中含Fe2+ B.向某溶液中加入NaOH溶液,最终得到红褐色沉淀,说明溶液中含Fe3+ C.向某溶液中滴加 KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到逐渐变成红褐色,说明只含Fe2+不 含Mg2+ 【答案】A 【解析】 A.向某溶液中通入Cl,然后再加入KSCN溶液变红色,说明通入氯气后的溶液中含 2 Fe3+,但是不能检验铁离子是原来存在的还是亚铁离子被氧化来的,故A正确; B.向某溶液中加入NaOH溶液,最终得到红褐色沉淀,不能说明溶液中含Fe3+,也可能 含有亚铁离子,故B错误; C.KSCN溶液与铁离子结合,溶液为红色,则溶液中含Fe3+,不能确定是否含Fe2+,故 C错误; D.加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,可知一定含Fe2+,不能 确定是否含Mg2+,故D错误; 故选A。 【Fe2+、Fe3+性质的有关实验】 1.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题: (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol/L的溶液。为防止Fe2+被氧化, FeCl 溶液中需加入___________反应的化学方程式为___________。 2 (2)甲组同学取2 mL FeCl 溶液,加入1滴KSCN溶液,再加入几滴氯水,溶液变红,说 2 明Cl 可将Fe2+氧化。 2 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mLFeCl 溶液中先加入0.5 mL煤油, 2 再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是___________。 (4)丙组同学取5 mL 0.1 mol/LKI溶液,加入6 mL 0.1 mol/LFeCl 溶液混合。分别取2 mL 3此溶液于3支试管中进行如下实验: ①第一支试管中加入1滴淀粉溶液,溶液显___________色; ②第二支试管中加入1滴K[Fe(CN) ]溶液,生成蓝色沉淀; 3 6 ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。 实验②检验的离子可能是___________(填离子符号);写出KI与FeCl 反应的离子方程式 3 ___________。 【答案】(1)少量铁屑 (3) 隔离溶液与空气接触,排除氧气对 实验的影响 (4) 蓝 Fe2+ 2Fe3++2I-=2Fe2++I 2 【解析】 (1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl 溶液中需加入少量铁屑可以防止氯化亚铁被氧 2 化;反应的化学方程式为 ; (3)煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以隔离溶液与空气接触,排除氧气对实验的影 响; (4)三价铁离子与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质,故加入淀粉溶液,溶液变蓝;因 Fe2+能与 反应生成蓝色沉淀,则可用K[Fe(CN) ]溶液检验Fe2+;实验①说明碘 3 6 离子可以被Fe3+氧化生成碘单质,结合电子守恒、元素守恒可得离子方程式为2Fe3++2I- =2Fe2++I 。 2 2.为探究Fe2+与SCN-能否形成配位化合物,某研究性学习小组进行如图实验: 探究Ⅰ(1)配制FeSO 溶液应使用_______的蒸馏水。 4 (2)已知溶液颜色越深,色度越大。测得实验i,ii,iii色度数据如表: 实验 i ii iii 色度 0.075 0.049 0.015 作用是_______,甲同学推测实验iii色度比ii小的原因可能有:①Mg2+和Fe2+对配合物解 离影响不同;②_______。 探究Ⅱ(3)X为_______,实验iv的红色比实验V深的原因为_______。 (4)在探究Ⅰ的基础上进行探究Ⅱ的目的为_______。 (5)分析可利用KSCN溶液检测Fe2+、Fe3+混合溶液中Fe3+的原因:_______。 【答案】(1)煮沸冷却 (2) 空白实验 Fe2+与SCN-反应形成配合物 (3) 3mL 4mol/L 的KCl溶液 Fe2+与SCN-形成配合物有利于FeCO 向溶解方向移动 (4) 可以避免不同 3 盐离子对配合物解离的影响 (5) Fe3+与SCN-的络合能力比Fe2+与SCN-的强,且Fe2+与 SCN-反应形成的配合物无色,不影响Fe(SCN) 血红色的观察 3 【分析】 通过实验i、ii、iii在相同的环境中的对比,不同的离子与SCN-形成配位化合物能力不同, 且Fe2+与SCN-反应形成配合物;对比实验iv、V,SCN-能促使碳酸亚铁的电离,生成的 Fe(SCN) 为无色。 2 【解析】 (1) FeSO 中的Fe为+2价,已被空气中的氧气氧化,则配制FeSO 溶液应使用煮沸冷却后 4 4 的的蒸馏水; (2)单独加入水,且加入的体积与加入其他试剂的总体积相等,是为了进行实验对比; Fe2+与SCN-反应形成配合物,导致硫氰化铁的含量降低,色度降低; (3)对比试验iv和V,为了前后数据一致,无其它变量的干扰,则X为3mL 4mol/L的 KCl;实验iv中Fe2+与SCN-反应形成配合物,有利于碳酸亚铁固体的溶解,导致碳酸亚 铁溶解平衡正向进行; (4)对Mg2+和Fe2+对硫氰化铁的影响,可避免不同盐离子对配合物解离的影响,故在探究 Ⅰ的基础上进行探究Ⅱ; (5)通过实验可知,Fe3+与SCN-的络合能力比Fe2+与SCN-的强,且Fe2+与SCN-反应形成的 配合物无色,而Fe(SCN) 血红色,不影响Fe3+的检验。 3 3.学习小组对FeCl 催化HO 分解实验进行探究: 3 2 2 I.实验: ① ② ③操作 a.溶液迅速变红棕色,并 a.溶液变棕色,开始5s后产生较少 有较多气泡产生 的气泡 现象 无明显现象 b.2min时,反应变缓,溶 b. 2min时试管内反应速度快 液颜色明显变浅 (1)对比实验①和③中的现象a证明_______。 (2)HO 中滴加FeCl 溶液颜色均变深,有同学提出观点是HO 的分解是热放反应,促进 2 2 3 2 2 了Fe3+水解,支持该观点的操作方法是_______。 (3)上述实验证明了FeCl 的催化作用,催化机理可表示为:2Fe3++H O=2Fe2++O +2H+和 3 2 2 2 ______。 II.为了验证反应中Fe3+和Fe2+之间转化关系的存在,需要进一步实验: 再另取两只试管分别为:a、b (4)a中盛有10% H O 溶液,滴加3滴FeCl 溶液反应开始后,立即滴入K[Fe(CN) ]溶液, 2 2 3 3 6 出现蓝色沉淀说明有_______出现。 (5)b中盛有蒸馏水,向其滴加3滴FeCl 溶液后,再滴加K[Fe(CN) ]溶液,结果观察到试 3 3 6 管内溶液变成为绿色,(Fe3+遇K[Fe(CN) ]溶液呈绿色)设置该实验的目的_______。 3 6 (6)再向实验I中的①试管滴加KSCN溶液,溶液变红色,2min后溶液红色褪去:再次滴 期KSCN溶液,溶液又变红色。关于溶液红色褪去的原因有同学认为是SCN-被未分解的 HO 氧化了,并预测产物中应该有SO ,分析产物中产生SO 的合理性_______。实验 2 2 证实了该同学的预测是正确的。 III.关于Fe3+与SCN-的反应:(7)有同学推测Fe3+与SCN-也可发生氧化还原反应,该同学的推测依据是_______。 (8)基于上述推测,该同学设计如图装置,连接后发现电流计指针几乎不偏转,再向左侧 盛有FeCl 的烧杯中滴入K[Fe(CN) ],指针发生明显偏转,对此你的推断是:_______。 3 3 6 【答案】(1)H O 浓度增大,反应速率加快 (2) 把温度计插入液面下,看温度计示数是 2 2 否升高,(或用手触摸试管底部,感觉温度是否发热) (3) 2Fe2+ + 2H+ + H O=2Fe3+ + 2H O 2 2 2 Fe2+ (4) 证明Fe3+的存在不会干扰对Fe2+的鉴别 (5) SCN-中S元素的化合价为-2价,具 有还原性,可以被HO 氧化升高到+6价,生成SO (6) 2Fe3++H O=2Fe2++O ↑+2H+ (7) 2 2 2 2 2 K[Fe(CN) ]氧化了KSCN,K[Fe(CN) ]加入FeCl 溶液中,增强FeCl 的氧化性 3 6 3 6 3 3 (8)由于K[Fe(CN) ]能氧化KSCN,K[Fe(CN) ]加入FeCl 溶液中,增强FeCl 的氧化性, 3 6 3 6 3 3 所以反应继续进行,因此指针发生明显偏转。 【解析】 (1)对比实验①和③可知不同的是双氧水的浓度,因此根据实验现象a可证明HO 浓度增 2 2 大,反应速率加快。 (2)如果反应放热,则溶液温度会发生变化,因此可通过测量温度变化来证明,所以支持 该观点的操作方法是把温度计插入液面下,看温度计示数是否升高。 (3)上述实验证明了FeCl 的催化作用,由于总反应是2HO=2H O+O↑,催化机理可表示 3 2 2 2 2 为:2Fe3++H O=2Fe2++O ↑+2H+,因此总反应减去该反应可得到另一个反应为2Fe2+ + 2H+ 2 2 2 + H O=2Fe3+ + 2H O。 2 2 2(4)为了验证反应中Fe3+和Fe2+之间转化关系的存在,需要分别检验亚铁离子和铁离子存在, 若a中盛有10% H O 溶液,滴加3滴FeCl 溶液反应开始后,立即滴入K[Fe(CN) ]溶液, 2 2 3 3 6 出现蓝色沉淀说明有Fe2+出现。 (5)检验亚铁离子用K[Fe(CN) ]溶液,而铁离子遇K[Fe(CN) ]溶液呈绿色,因此说明设计 3 6 3 6 该实验的目的是证明Fe3+的存在不会干扰对Fe2+的鉴别; (6)由于SCN-中S元素的化合价为-2价,具有还原性,可以被HO 氧化升高到+6价,所 2 2 以可以生成SO ; (7)双氧水能氧化KSCN,而铁离子又能氧化双氧水:2Fe3++H O=2Fe2++O ↑+2H+,所以可 2 2 2 推测Fe3+与SCN-也可发生氧化还原反应。 (8)由于K[Fe(CN) ]能氧化KSCN,K[Fe(CN) ]加入FeCl 溶液中,增强FeCl 的氧化性, 3 6 3 6 3 3 所以反应继续进行,因此指针发生明显偏转。 4.某兴趣小组用Fe3+与I-间的反应探究氧化还原反应规律与平衡移动原理的关系,回答 下列问题: (1)用Fe (SO ) 晶体配制100 mL 0.05 mol/L的溶液,配制时需先把Fe (SO ) 晶体溶解在较 2 4 3 2 4 3 浓的硫酸中,再用水稀释,加入硫酸的目的是_____(结合化学方程式回答)。 (2)甲组同学将0.10 mol/L的KI溶液和0.05 mol/L的Fe (SO ) 溶液各5 mL混合充分反应 2 4 3 后,溶液变为棕黄色,现进行如下实验①②。 实验①中产生蓝色沉淀的离子方程式为_______,根据以上反应现象写出甲组同学实验中 的离子方程式:_______,在甲组同学的反应中,I 和Fe3+的氧化性强弱顺序为_______。 2【答案】(1)Fe (SO )+3H SO 2Fe(OH) +3H SO ,加入硫酸抑制Fe3+水解 (2) 2 4 3 2 4 3 2 4 【解析】 (1)铁离子水解,Fe (SO )+3H SO ⇌2Fe(OH) +3H SO,加入硫酸可抑制Fe3+水解;故答案 2 4 3 2 4 3 2 为:Fe (SO )+3H SO ⇌2Fe(OH) +3H SO ,加入硫酸抑制Fe3+水解; 2 4 3 2 4 3 2 4 (2)亚铁离子与铁氰化钾反应生成 蓝色沉淀,反应方程式为: ,KI溶液和Fe (SO ) 反应生成亚铁离子和碘单 2 4 3 质,由现象可知,反应后溶液中存在铁离子,说明反应具有一定限度,离子方程式为: ,氧化剂的氧化性大于氧化产物,故三价铁的氧化性大于碘单 质, 。 5.某实验小组在实验室进行 Fe(II)与 Fe(III)相互转化的实验: (1)检验试管 a 的溶液中含有 Fe3+的实验方案为:在试管中加入少量 a 中溶液, _______(填操作和现象),说明其中含有 Fe3+。 (2)向试管 a 中加入过量铁粉的离子方程式是_______。 (3)试管 b 中的实验现象是_______。(4)试管 c 中产生白色沉淀,一段时间后部分沉淀变为红褐色。写出白色沉淀变为红褐色 的化学方程式_______。 (5)实验小组为探究反应物浓度对 Fe(OH) 制备效果的影响,以 Fe(OH) 沉淀白色持续时 2 2 间(t)为指标,t 越大,实验效果越好。部分实验数据如下: 实验 序号 w(FeSO )/﹪ w(NaOH)/﹪ t/s 4 i 2.5 15 149 ii 5 15 138 iii 10 15 93 iv 5 25 142 v 5 35 180 ①实验 i、ii、iii 的目的是_______。 ②小组同学通过实验推断:其他条件不变时,所用 NaOH 溶液的浓度越大,实验效果越 好。推断的证据是_______。 【答案】(1)加入几滴KSCN溶液,溶液变成血红色 (2) (3) 紫红色 溶液褪色 (4) (5) 探究FeSO 溶液的浓度对 4 Fe(OH) 制备效果的影响 实验ii、iv 、v中,w(FeSO )均为5﹪,w(NaOH)分别为 2 4 15%、25%和35%,所得氢氧化亚铁沉淀白色持续时间分别为138s、142s和180s,说明 其他条件不变时,所用 NaOH 溶液的浓度越大,实验效果越好。 【解析】 (1)检验试管 a 的溶液中含有 Fe3+的实验方案为:在试管中加入少量 a 中溶液,加入几滴 KSCN溶液,溶液变成血红色,说明其中含有 Fe3+。 (2)向试管 a 中加入过量铁粉,铁与Fe3+反应生成Fe2+,离子方程式是 。 (3)试管 b 中,足量的硫酸亚铁溶液和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,生成硫酸铁、硫酸锰和水,酸性高锰酸钾溶液完全消耗,则实验现象是紫红色溶液褪色。 (4)试管 c 中硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应产生白色沉淀氢氧化亚铁,一段时间后部 分沉淀变为红褐色的氢氧化铁沉淀。白色沉淀变为红褐色的化学方程式为 。 (5)①实验 i、ii、iii中,w(NaOH)均为15﹪,w(FeSO )不同,则目的是探究FeSO 溶液的 4 4 浓度对 Fe(OH) 制备效果的影响; 2 ②小组同学通过实验推断:其他条件不变时,所用 NaOH 溶液的浓度越大,实验效果越 好。推断的证据是:实验ii、iv 、v中,w(FeSO )均为5﹪,w(NaOH)分别为15%、25% 4 和35%,所得氢氧化亚铁沉淀白色持续时间分别为138s、142s和180s,说明其他条件不 变时,所用 NaOH 溶液的浓度越大,实验效