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第 22 讲 铁盐和亚铁盐
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知识精讲
一、Fe2+、Fe3+的性质
Fe3+具有较强的氧化性,Fe2+既有氧化性,又有还原性,但以还原性为主。
1. Fe3+的氧化性
①与Fe反应:______________________________。
②与Cu反应:______________________________。(应用:______________)
③与 I- 反应:______________________________。
【答案】2Fe3++Fe===3Fe2+ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 刻蚀铜电路板 2Fe3++2I-===2Fe2++I
2
2. Fe2+的还原性
Fe2+遇Br 、Cl、等均表现还原性
2 2
①与Cl 反应:______________________________。
2
②与HO 反应:______________________________。
2 2
③与MnO -反应:______________________________。
4
【答案】2Fe2++Cl===2Fe3++2Cl- 2Fe2++HO+2H+===2Fe3++2HO
2 2 2 2
5Fe2++MnO -+8H+===5Fe3++Mn2++4HO
4 2
二、Fe、Fe2+、Fe3+的转化(铁三角)
1. 转化关系图:2. Fe只有还原性,可以被氧化成+2价或+3价的铁
①Fe能被Fe3+、Cu2+、H+、S等较弱氧化剂氧化为Fe2+
与Fe3+:______________________________________
与Cu2+:______________________________________
与H+:______________________________________
与S:______________________________________
②Fe能被Cl、Br 、HNO、浓HSO 等强氧化剂氧化为Fe3+
2 2 3 2 4
与Cl:______________________________________
2
少量Fe与稀HNO:Fe+4HNO(稀)===Fe(NO)+NO↑+2HO
3 3 3 3 2
【答案】Fe+2Fe3+===3Fe2+ Fe+Cu2+===Fe2++Cu Fe+2H+===Fe2++H↑ Fe+S=====FeS
2
2Fe+3Cl=====2FeCl
2 3
3. Fe2+既有氧化性又有还原性,主要表现还原性
①还原性:Fe2+能被Cl、O、HNO、HO、KMnO (H+)等氧化为Fe3+
2 2 3 2 2 4
与Cl:_____________________________________________
2
与O:______________________________________________
2
与HNO:___________________________________________
3
与HO:________ ____________________________________
2 2
与KMnO (H+):______________________________________
4
【答案】2Fe2++Cl===2Fe3++2Cl-
2
4Fe2++O+4H+===4Fe3++2HO
2 2
3Fe2++NO -+4H+===3Fe3++NO↑+2HO
3 2
2Fe2++HO+2H+===2Fe3++2HO
2 2 2
5Fe2++MnO -+8H+===5Fe3++Mn2++4HO
4 2
②氧化性:Fe2+能被Zn、Al、CO、H 等还原为Fe
2
如与Zn:Fe2++Zn===Fe+Zn2+
4. Fe3+具有较强的氧化性
①能被Fe、Cu、S2-(H S)、I-(HI)还原成Fe2+
2
与Fe:______________________________ _______________
与Cu:______________________________________________
与I-(HI):___________________________________________
【答案】2Fe3++Fe===3Fe2+ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 2Fe3++2I-===2Fe2++I
2
②能被C、CO、H、Zn等还原成Fe
2
如与Zn反应:2Fe3++3Zn===2Fe+3Zn2+三、Fe2+、Fe3+的检验
1. 观察法
溶液呈棕黄色,证明含有Fe3+;溶液呈浅绿色,证明含有Fe2+。
2. 化学法
盐溶液
Fe2+ Fe3+
添加试剂
NaOH
KSCN
KMnO(H+)
4
淀粉- KI
Cu
【答案】产生白色絮状沉淀,且沉淀迅速转变为灰绿色,最终变为红褐色 产生红褐色沉淀
无明显现象 Fe3++3SCN-===Fe(SCN) 溶液变血红色
3
紫色褪去 无明显现象
无明显现象 2Fe3++2I-===2Fe2++I 溶液变蓝
2
无明显现象 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 铜片溶解且溶液变为蓝色
思考与交流:如何检验混合溶液中同 时含有Fe2+和Fe3+?
【答案】需检验两次。分别取少量溶液于两支洁净的试管中,向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液,
若酸性高锰酸钾紫红色褪去,则说明含有Fe2+;向另一支试管中加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明含
有Fe3+
思考与交流:如何检验某溶液 中:①含Fe2+,不含Fe3+;②含Fe3+,不含Fe2+;③既不含Fe3+也不
含Fe2+。
对点训练
题型一:Fe2+、Fe3+的检验
【变1-2】(2021·河北·河间四中高一期中)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加入足量酸性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【详解】
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,溶液不变红色,说明溶
4 4
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
2 4
溶液本身有颜色,同时KMnO 会将NH SCN氧化影响实验,因此氧化剂不选用KMnO 溶液,故最佳顺序
4 4 4
为③①,答案选C。
题型二:Fe2+、Fe3+的除杂
【例2】(2021·全国·高一课时练习)要除去F eCl 溶液中少量的FeCl ,可行的方法是
2 3
A.滴入KSCN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】D
【详解】
A.硫氰化钾溶液是用于检验Fe3+,FeCl +3KSCN Fe(SCN) +3KCl,引入了新杂质,故A错误;
3 3
B.氯气与氯化亚铁溶液发生氧化还原反应,故B错误;
C.铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,引入了新杂质,故C错误;
D.铁与氯化铁生成氯化亚铁,过量的铁粉过滤除去,故D正确;
故答案:D。
题型三:铁及其化合物
【例3】(2021·全国·高一专题练习)部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。
下列说法错误的是
A.a可与e反应生成b B.c在空气中可转化为d
C.可用KSCN溶液鉴别b、e D.可存在a→e→d→c→b→a的循环转化关系
【答案】D
【分析】
图示为铁0、+2、+3三种价态的价类二维图,其中单质a为Fe,+2价的盐b为亚铁盐,碱c为氢氧化亚铁,+3价的盐e为铁盐,碱d为氢氧化铁,结合物质的性质分析解答。
【详解】
A.铁单质可以和三价铁盐发生归中反应,生成亚铁盐,离子方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+,故A正确;
B.氢氧化亚铁具有较强的还原性,能够被氧化,因此氢氧化亚铁可以被氧化生成氢氧化铁,故B正确;
C.亚铁离子与KSCN溶液无明显现象,铁离子与KSCN溶液显红色,可用KSCN溶液鉴别b、e,故C正
确;
D.氢氧化铁不能直接转化为氢氧化亚铁,即d→c不能直接转化,故D错误;
故选D。
【变3-2】(2021·海南·儋州二中高一月考)铁及其重要化合物之间的部分转化关系如图所示。
(1)下列金属矿物中用于冶炼金属铁的是_______(填序号);
a.金红石(TiO) b.赤铁矿(Fe O) c.辉铜矿(Cu S)
2 2 3 2
(2)实现Fe转化为Fe2+可选用足量的_______(填序号);
a.稀盐酸 b.氢氧化钠溶液 c.稀硝酸
(3)在点燃的条件下,Fe与足量Cl 剧烈反应后,将产物溶于水,再滴加KSCN溶液,则溶液变为_______
2
色,证明产物 为FeCl ,写出氯气和铁反应的化学方为_______;
3
(4)某同学将FeSO 溶液与NaOH溶液混合,未观察到白色沉淀,分析原因是生成的Fe(OH) 易被空气中的
4 2
O 氧化,请你设计一个防止Fe(OH) 被O 氧化的实验方案_______
2 2 2
【答案】b a 血红色 2Fe+3Cl 2FeCl 先向硫酸亚铁溶液上覆盖一层煤油,再将吸有氢
2 3
氧化钠溶液的胶头滴管插入硫酸亚铁溶液中,轻轻挤入,让两者在液面下反应即可得氢氧化亚铁
【详解】
(1) 用于冶炼金属铁,可知化合物含Fe元素,只有赤铁矿符合,故答案为:b;
(2) Fe转化为Fe2+,Fe与弱氧化剂反应,只有稀盐酸符合,与NaOH不反应,硝酸具有强氧化性,故答案
为: a;
(3) 氯气具有强氧化性,与Fe反应生成氯化铁,铁离子遇KSCN溶液为血红色,则点燃的条件下,Fe与足
量Cl 剧烈反应后,将产物溶于水,再滴加KSCN溶液溶液变为血红色,证明产物为FeCl ,该反应的化学
2 3
方程式2Fe+3Cl 2FeCl ,故答案为:血红色,2Fe+3Cl 2FeCl ;
2 3 2 3(4) 防止Fe(OH) 被O 氧化的实验方案为在FeSO 溶液表面加入适量的煤油,隔绝空气,在硫酸亚铁溶液
2 2 4
的液面下挤出胶头滴管中的NaOH,故答案为: 先向硫酸亚铁溶液上覆盖一层煤油,再将吸有氢氧化钠溶
液的胶头滴管插入硫酸亚铁溶液中,轻轻挤入,让两者在液面下反应即可得氢氧化亚铁。
【例4】(2021·浙江·金华市方格外国语学校高一月考)下列关于“摩尔盐”[(NH )Fe(SO )·6H O]的说法不
4 2 4 2 2
正确的是
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
【详解】
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,可使高锰酸钾酸性溶液
4 2 4 2 2
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,还可用于制造红色
4 2 4 2 2
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) 不稳定,在空气中
4 2 4 2 2 2
容易被氧化,故D错误;
故答案:D。
【变4-2】(2021·全国·高一专题练习)某学生在学习了检验食品中的铁 元素后,设想在课外研究测定某
补血剂中铁元素(+2价)含量,其设计实验流程如下:
下列说法不正确的是
A.步骤②时以用新制氯水替代HO
2 2
B.步骤①需要在研钵中研磨,研磨时研杵应保持垂直
C.取步骤②操作后的溶液,滴加几滴KSCN溶液可检验补血剂是否己因氧化变质
D.每片补血剂中铁元素的质量为0.07wg
【答案】C
【分析】
将补血剂研细,向药片中加入稀硫酸,然后过滤分离滤液和不溶性物质,向滤液中加入双氧水,将Fe2+氧
化为Fe3+,向溶液中加入过量氨水溶液得到氢氧化铁沉淀,将红褐色沉淀灼烧得到红棕色固体Fe O,以此
2 3来解答。
【详解】
A.双氧水的作用为将Fe2+氧化为Fe3+,氯水也可以Fe2+氧化为Fe3+,故可以用新制氯水替代HO,A正确;
2 2
B.步骤①将补血剂研细,需要在研钵中研磨,进行研磨操作时,研钵应放在不易滑动的物体上,研杵应
保持垂直,B正确;
C.步骤②操作后的溶液中一定含铁离子,滴加几滴KSCN溶液不能检验补血剂是否已因氧化变质,应检
验②之前的滤液是否含铁离子证明,C错误;
D.wg为Fe O,由Fe元素守恒可知,每片补血剂中铁元素的质量为 =0.07wg,D正确;
2 3
综上所述答案为C。
【例7】(2021·安徽·高一开学考试)铁及其化合物用途非常广泛。回 答下列问题:
I.绿矾(FeSO ·7H O)用于治疗缺铁性贫血。课外小组的同 学欲测定某补血剂中铁元素的含量。实验步骤如
4 2
下:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是______。
(2)步骤②加入过量HO 的目的是______,该步骤中HO 还可替换为______(填字母)。
2 2 2 2
A.N B.O C.Cu D.H
2 2 2
(3)若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为______g。
II.高铁酸钠(Na FeO)用作新型净水剂等。
2 4
(4)Na FeO 主要通过如下反应制取:2Fe(OH) +3NaClO+4NaOH=2Na FeO+3NaCl+5X,则X的化学式为
2 4 3 2 4
______,该反应中氧化剂为______。
(5)Na FeO 在水中可以发生如下反应:4FeO +10H O=4Fe(OH) (胶体)+8OH-+3O ↑。鉴别有胶体产生的方
2 4 2 3 2
法为______。
【答案】取样先滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂,溶液由浅绿
色变为红色,则样品中含有Fe2+ 将Fe2+全部氧化为Fe3+ B 0.07a HO NaClO 丁达尔
2
效应
【分析】
Fe3+遇KSCN溶液显红色,该现象用于检验Fe3+存在,证明操作Ⅰ滤液中含有Fe2+的方法之一是取样先滴加
KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂,溶液由浅绿色变为红色;步骤②
加入过量HO 的目的是,过氧化氢氧化亚铁离子;根据氧化铁的质量计算铁元素的质量。注意ag氧化铁
2 2
含有的铁元素质量为10片含有的铁元素质量;利用胶体的性质鉴别胶体的产生。
【详解】(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样先滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水或双氧水、稀硝
酸等合理氧化剂,溶液由浅绿色变为红色,则样品中含有Fe2+。故答案为:取样先滴加KSCN溶液,无明
显现象,再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂,溶液由浅绿色变为红色,则样品中含有Fe2+;
(2)步骤②加入过量HO 发生的反应是亚铁离子被过氧化氢氧化生成铁离子,反应的离子方程式为2Fe2+
2 2
+H O+2H+=2Fe3++2H O,故目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+,O 具有氧化性能将亚铁离子氧化,该步骤中
2 2 2 2
HO 还可替换为O。N 性质稳定、Cu、H 具有还原性;故答案为:将Fe2+全部氧化为Fe3+;B;
2 2 2 2 2
(3)若实验中铁无损耗,最后氧化铁为ag,氧化铁含有铁元素的质量为 ×ag=0.7ag,则每片补血剂中含
铁元素的质量为 =0.07ag。故答案为:0.07a;
(4)Na FeO 主要通过如下反应制取:2Fe(OH) +3NaClO+4NaOH=2Na FeO+3NaCl+5X,根据质量守恒,则
2 4 3 2 4
X的化学式为HO,该反应中氧化剂为NaClO,氯由+1价降为-1价。故答案为:HO;NaClO;
2 2
(5)Na FeO 在水中可以发生如下反应:4FeO +10H O=4Fe(OH) (胶体)+8OH-+3O ↑。反应中有胶体产生,
2 4 2 3 2
利用胶体的性质鉴别,鉴别有胶体产生的方法为丁达尔效应。故答案为:丁达尔效应。
提分特训
【题1】(2021·江苏省震泽中学高一月考)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
【详解】
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Fe3+,但是不能检验
2
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。
【题2】(2021·全国·高一课时练习)将 投入 溶液中,可观察到的现象是
A.生成白色沉淀及气泡 B.生成红褐色沉淀及气泡C.仅有气泡产生 D.无变化
【答案】B
【详解】
将NaO 投入FeCl 溶液中,NaO 与溶液中的水发应生成NaOH和O,有气泡产生,生成的NaOH和O 再
2 2 2 2 2 2 2
和FeCl 反应生成红褐色沉淀Fe(OH) ,故B选项符合题意。
2 3
答案选B。
【题3】(2021·辽宁·高一月考)已知氯气有强氧化性, 能氧化Fe2+、Br-、I-等。又已知还原性I-
>Fe2+>Br-。向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入一定量氯气后,对所得溶液中离子的成分分析正确的是
A.I-、Fe3+、Cl- B.Fe2+、Cl-、Br-
C.Fe2+、Fe3+、Cl- D.Fe2+、I-、Cl-
【答案】B
【分析】
在氧化还原反应中,氧化剂先氧化还原性强的离子,再氧化还原性弱的离子,只含有I-、Fe2+、Br-溶液中
通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,最后是溴离子。
【详解】
A.当溶液中含有碘离子,就不会出现铁离子, I-、Fe3+、Cl-不能共存,故A错误;
B. 通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,当亚铁离子存在,则溴离子一定不会参与反应,氯
气做氧化剂,对应产物是氯离子,故B正确;
C.当溶液中存在亚铁离子时,则一定会存在溴离子,故C错误;
D.当溶液中存在亚铁离子时,则一定会存在溴离子,故D错误;
故选B。
【题4】(2020·营口市第二高级中学高一期末)取少量FeCl 溶液,滴入几滴KSCN溶液,不显红色,再
2
滴入几滴氯水,溶液变红,这是因为( )
A.Cl 可将FeCl 还原 B.Cl 可将KSCN氧化
2 2 2
C.Cl 可将FeCl 氧化 D.Cl 可将KSCN还原
2 2 2
【答案】C
【解析】
【分析】
取少量FeCl 溶液,滴入几滴KSCN溶液,不显红色,再滴入几滴氯水,溶液变红,溶液变红意味着发生
2
了反应:Fe3++3SCN-= Fe(SCN) 、生成了硫氰化铁,则加入几滴氯水后发生了反应:2Fe2++Cl=2Fe3++
3 2
2Cl-,即氯气将FeCl 氧化了,据此回答。
2
【详解】
A. Cl 可将FeCl 氧化,A错误;
2 2
B. 加入的几滴氯水没有和KSCN反应,B错误;
C. Cl 可将FeCl 氧化,C正确;
2 2
D. 加入的几滴 氯水没有与KSCN反应,D错误;
答案选C。
【题5】(2021·云南省楚雄天人中学高一月考)由硫铁矿“烧渣”(主要成分:Fe O、Fe O 和FeO)制备绿矾
3 4 2 3
(FeSO ·7H O)的流程如图:已知: FeS(S的化合价为-1)难溶于水。
4 2 2(1)①中加入的酸为_______,滤渣2的主要成分是_______。
(2)①中生成Fe3+的离子方程式为Fe O+8H+=2Fe3++Fe2++4H O、_______。
3 4 2
(3)检验②中Fe3+已经完全转化成Fe2+的实验方法:取适量溶液2,_______。
(4) 通过③得到绿矾晶体的实验操作:_______、_______、_______、_______、_______。
【答案】HSO FeS Fe O+6H+=2Fe3++3H O 滴加KSCN溶液,若无现象,证明已无Fe3+ 加
2 4 2 2 3 2
热浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥
【分析】
硫铁矿“烧渣”的主要成分:Fe O、Fe O 和FeO,要以其为原料制取绿矾(FeSO ·7H O),向其中加入硫酸,
3 4 2 3 4 2
金属氧化物与酸反应产生FeSO 、Fe (SO ),滤液①中含有Fe2+、Fe3+,向其中加入FeS,发生反应:
4 2 4 3 2
FeS+7Fe (SO )+8H O=15FeSO +8H SO ,将溶液②进行蒸馏,得到绿矾,即操作③是蒸馏。
2 2 4 3 2 4 2 4
【详解】
(1)①中加入的酸为硫酸,滤渣2的主要成分是S单质;
FeS 难溶于水,所以滤渣2是未反应的FeS;
2 2
(2)在硫铁矿的烧渣中Fe O、Fe O 和硫酸反应会产生Fe3+,反应的离子方程式为:Fe O+8H+=2Fe3++Fe2+
3 4 2 3 3 4
+4H O、Fe O+6H+=2Fe3++3H O;
2 2 3 2
(3)若溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,则溶液中不含有Fe3+,检验Fe3+存在的方法是:去适量溶液2,向溶液
中滴加KSCN溶液,若无现象,证明溶液中已无Fe3+;
(4)FeSO 的溶解度受温度的影响变化较大,从FeSO 的溶液中获得绿钒(FeSO ·7H O)的操作是加热溶液进
4 4 4 2
行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【题6】(2021·北京·101中学高一期中)某研究小组欲探究 能否与 溶液反应。
(查阅资料)
i. 具有较强的还原性, 具有较强的氧化性。
ii. 遇 可生成 , 溶液呈血红色,可用于 的检验。
(提出猜想)
(1)小组同学经过讨论后,认为 溶液可以与 溶液反应,请从化合价的角度加以解释:
___________。
(设计实验)(2)实验I:在试管中加入 溶液和 溶液,再加入 溶液,发现溶液_____,小组同学认为
和 溶液反应生成了 。
(3)甲同学注意到盛放 溶液的试剂瓶中有空气,因此不同意该结论,他的理由是______。
重新设计实验:
实验II:在试管中加入 溶液,然后加入 溶液,发现溶液无明显变化,再加入 溶液,发现
溶液变红。
(获得结论)
(4)过氧化氢___________(填“能”或者“不能”)氧化 。
(发现异常)
乙同学继续向实验II所得溶液中滴加溶液,发现溶液褪色。
小组同学经过重新查阅资料后,发现可以将 氧化为 。乙同学设计实验III并证实了该资料中的说
法。
(5)补全实验III的方案:在试管中加入 溶液,加入 溶液,再加入___________,产生
___________。
(总结反思)
(6)小组同学经过讨论后,提出了 的检验方法:取待测液于试管中,___________,证明待测液含有
。
(7)从上述实验中可以得出结论,在物 质性质的检验中,应注意___________(至少写出两条)对实验结果
的影响。
【答案】
(1) 中氧元素为-1价,在反应中可以降为-2价,做氧化剂, 中铁元素为+2价,在反应中可以
升为+3价,做还原剂
(2)变红
(3)空气中的氧气具有较强的氧化性,会将亚铁离子氧化物为铁离子
(4)能
(5) 溶液 白色沉淀
(6)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
(7)加入物质的顺序、空气对实验的干扰【解析】
(1)
中氧元素为-1价,在反应中可以降为-2价,做氧化剂, 中铁元素为+2价,在反应中可以升为
+3价,做还原剂,因此 溶液可以与 溶液反应,故答案为: 中氧元素为-1价,在反应中可
以降为-2价,做氧化剂, 中铁元素为+2价,在反应中可以升为+3价,做还原剂;
(2)
在试管中加入 溶液和 溶液,反应生成 ,再加入 溶液,发现溶液变红,故答案为:变
红;
(3)
盛放 溶液的试剂瓶中有空气,空气中的氧气具有较强的氧化性,会将亚铁离子氧化物为铁离子,故
答案为:空气中的氧气具有较强的氧化性,会将亚铁离子氧化物为铁离子;
(4)
通过实验II,在试管中加入 溶液,然后加入 溶液,发现溶液无明显变化,说明 为被氧化,
再加入 溶液,发现溶液变红,说明生成了铁离子,则可以知道过氧化氢能氧化 ,故答案为:能;
(5)
可以将 氧化为 ,设计实验III是验证 的存在,操作为:在试管中加入 溶液,加入
溶液,再加入 溶液,产生白色沉淀,说明 的存在,故答案为: 溶液;白色沉淀;
(6)
的检验方法:取待测液于试管中,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,证明待测液含有 ,故答案为: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;
(7)
从上述实验中可以得出结论,在物质性质的检验中,应注意加入物质的顺序、空气对实验的干扰等对实验
结果的影响,故答案为:加入物质的顺序、空气对实验的干扰。
提分作业
【练1】(2021·四川内江·高一期末)为检验FeCl 溶液中是否含有Fe3+,可选择的试剂是
2A.稀盐酸 B.AgNO 溶液 C.KSCN溶液 D.HO
3 2 2
【答案】C
【详解】
铁离子能够与硫氰化钾溶液发生络合反应,生成血红色溶液,而亚铁离子与硫氰化钾混合没有此现象,因
此检验FeCl 溶液中是否含有Fe3+,可选择的试剂KSCN溶液;
2
故选C。
【练2】(2021·安徽·池州市江南中学高一期末)证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是
A.只需滴加硫氰化钾溶液
B.先滴加硫氰化钾溶液,不显红色,再滴 加氯水后显红色
C.先滴加氯水,再滴加硫氰化钾溶液后显红色
D.滴加氢氧化钠溶液,立即产生红褐色沉淀
【答案】B
【详解】
A.只滴加KSCN溶液,根据溶液是否显红色,能检验出溶液中是否含有Fe3+,无法验证Fe2+存在,故A
错误;
B.KSCN与Fe3+作用使溶液显红色,与Fe2+作用无此现象,先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不
含有Fe3+,再滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+,故B正确;
C.先滴加氯水,氯气将Fe2+氧化成Fe3+,即使原溶液不含Fe3+,滴加KSCN溶液后也显红色,无法证明原
溶液是否含有Fe3+,故C错误;
D.滴加NaOH溶液,立即产生红褐色沉淀,说明含有Fe3+,无法验证Fe2+存在,故D错误;
故选B。
【练3】(2020·阜新市第二高级中学高一期末)用FeCl 溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入过
3
量的铁粉,充分反应后,最终溶液中的金属阳离子( )
A.只含Fe2+ B.含Cu2+和Fe2+ C.含Cu2+和Fe3+ D.只含Fe3+
【答案】A
【解析】
【分析】
加入过量的铁粉,溶液中Fe2+和Cu2+完全反应,溶液中只含Fe2+。
【详解】
FeCl 溶液腐蚀印刷电路板上的铜,发生反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,向所得溶液中加入足量铁粉,铁粉先与
3
Fe3+完全反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,再与Cu2+完全反应Fe+ Cu2+= Cu+Fe2+,最后得到氯化亚铁溶液,剩余固体为
铁和铜的混合物,故选A。
【点睛】
本题考查了铁及其化合物的性质,熟悉三价铁离子、铜离子的氧化性强弱以及反应的过程是解题的关键。
【练4】(2021·山西·太原五中高一月考)下列 各组物质中,能一步实现如图所示①~⑤转化关系的是
选项 X Y Z W
A C CO CO
2
BC
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A.反应③中一氧化碳不能一步转化为碳酸钠,A错误;
B.反应②氯化铁不不能一步转化为氧化铁,反应④氧化铁不能一步转化为氢氧化铁,B错误;
C.钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠、和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和二
氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠,均能一步转化,C正确;
D.反应②中盐酸不能一步生成次氯酸,D错误。
故选C。
【练5】(2020·吉林·长春市第二十中学高一月考)铁是一种重要的金属材料,它的单质及化合物在生产生
活中应用广泛。
(1)铁元素有三种常见的氧化物,分别是 FeO、Fe O、Fe O。其中具有磁性的是 _______,可作为红色颜
2 3 3 4
料的是_______。
(2)某补铁口服液中含有 Fe2+,为检验其是否被氧化变质,可取少量该口服液,向其中 滴加 KSCN 溶液,
若溶液变为红色,则说明其已变质。向该口服液中加入维生素 C 可防止其被氧化变质,此过程中利用了
维生素 C 的_______性。
(3)FeCl 可作为铜电路板的腐蚀液,其反应原理为Cu与FeCl 溶液反应生成FeCl 和CuCl ,该反应的化学
3 3 2 2
方程式为_______。向反应后的溶液中加入_______,可回收 Cu,并得到FeCl 溶液。
2
【答案】Fe O Fe O 还原 Cu +2FeCl =2FeCl +CuCl Fe
3 4 2 3 3 2 2
【详解】
(1) FeO、Fe O、Fe O.其中具有磁性的是:Fe O,可作为红色颜料的是:Fe O,故答案为:Fe O;
2 3 3 4 3 4 2 3 3 4
Fe O;
2 3
(2)向该口服液中加入维生素C可防止其被氧化变质,维生素C还原铁离子为亚铁离子,此过程中利用了维
生素C的还原性,故答案为:还原;
(3) Cu与FeCl 溶液反应生成FeCl 和CuCl ,该反应的化学方程式为:Cu+2FeCl =2FeCl +CuCl ,向反应后
3 2 2 3 2 2
的溶液中加入铁粉,Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,可回收Cu,并得到FeCl 溶液;故答案为:
2
Cu+2FeCl =2FeCl +CuCl ;Fe。
3 2 2
【练6】(2020·北京·中国农业大学附属中学高一期末)A~H是中学化学中常见的无机物,转化关系如下
图所示(部分反应物、条件和产物已略去)。A、H是常见的金属单质, 工业上常用电解法冶炼H;通常状况下B为黄绿色气体;G为红棕色固体;C、D、E、F、G五种化合物含有同一种元素。
(1)A生成D的离子方程式是___________。
(2)金属H与G反应的化学方程式为___________。
(3)E在空气中生成F的化学方程式为___________。
(4)检验D中金属阳离子用酸性KMnO 溶液,生成可溶性的MnSO ,离子方程式是___________
4 4
(5)F生成G化学方程式是___________
(6)C溶液与氨水反应的离子方程式是___________
(7)保存D溶液时加入A,用离子方程式表示___________
(8)写出C溶液与金属铜反应的离子方程式是___________
【答案】
(1)Fe+2H+=Fe2++H ↑
2
(2)2Al+Fe O 2Fe+Al O
2 3 2 3
(3)4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH)
2 2 2 3
(4)5Fe2++ +8H+=5Fe3++Mn2++4H O
2
(5)2Fe(OH) Fe O+3H O
3 2 3 2
(6)Fe3++3NH•HO=Fe(OH) ↓+3
3 2 3
(7)2Fe3++Fe=3Fe2+
(8)2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
【分析】
A、H是常见的金属单质,最常见的金属是铁和铝。工业上常用电解法冶炼H,则H为铝;通常状况下B
为黄绿色气体,则B为氯气;G为红棕色固体,则G为Fe O;A和B生成C,铁和氯气反应生成FeCl ,
2 3 3
则C为FeCl ;铁和盐酸反应生成的D为FeCl ,从D和NaOH反应生成的E为Fe(OH) ,Fe(OH) 生成的F
3 2 2 2
为Fe(OH) ,Fe(OH) 加热分解为Fe O,Fe O 和Al发生铝热反应生成Fe和Al O。
3 3 2 3 2 3 2 3
(1)
A生成D是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H ↑。
2
(2)金属H与G反应是铝和氧化铁发生的铝热反应,需要在高温下发生,化学方程式为2Al+Fe O
2 3
2Fe+Al O。
2 3
(3)
E在空气中生成F即Fe(OH) 在空气中被氧气氧化为Fe(OH) ,化学方程式为
2 3
4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) 。
2 2 2 3
(4)
检验D中金属阳离子Fe2+用酸性KMnO 溶液,生成可溶性的MnSO ,溶液紫色褪去,Fe2+被氧化为Fe3+,
4 4
离子方程式是5Fe2++ +8H+=5Fe3++Mn2++4H O。
2
(5)
F生成G是Fe(OH) 受热分解,化学方程式是2Fe(OH) Fe O+3H O。
3 3 2 3 2
(6)
C溶液中含有Fe3+,与氨水发生复分解反应,生成Fe(OH) 沉淀,反应的离子方程式是Fe3+
3
+3NH•H O=Fe(OH) ↓+3 。
3 2 3
(7)
保存D(FeCl )溶液时加入A(Fe),是因为Fe2+有还原性,容易被空气中的氧气氧化,加入铁,若Fe2+被氧化
2
为Fe3+,则铁可将Fe3+还原为Fe2+,离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。
(8)
C(FeCl )溶液与金属铜反应,生成CuCl 和FeCl ,离子方程式是2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+。
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