铁三角的转化

铁及其化合物复习铁及其化合物复习 范鹏 一一 铁三角 从 Fe Fe2 和 Fe3 的结构可知 Fe 只有还原性 Fe3 通常只有氧化性 Fe2 既具有氧化性又 具有还原性 上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应 才能实现不同价 态的铁相互转化 如下图 常称为铁三角 Fe I2 Cl2 CO Fe3 CO O2 Zn Cu2 H2 HNO3 I S Al KMnO4 Cl2 O HNO3 KMnO4 H2O2 Fe2 Fe3 Fe Cu I S2 H2S 溶液为绿色 溶液为棕黄色 1 学习铁及其化合物的性质要注意 1 抓价态 从铁元素三种价态的相互转化 铁三角关系 去认识铁及其化合物间的氧化 还 原反应规律 2 想属类 如铁是一种比较活泼的过渡金属 氧化亚铁 氧化铁为碱性氧化物 氢氧化亚 铁 氢氧化铁为不溶性弱碱 氯化铁为强酸弱碱盐 由此去分析理解它们各自所具有的性 质 2 铁元素的原子在化学反应中 当遇弱氧化剂 如 S H Cu2 I2等 时 铁只能失去最外 层的两个电子 而生成 2 价铁的化合物 当遇到强氧化剂 如 Cl2 Br2 HNO3等 时 铁原 子可以再失去次外层上的一个电子而生成 3 价铁的化合物 3 具体反应有 1 Fe2 Fe3 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 在亚铁盐溶液中通入氯气 溶液由浅绿色变为棕黄色 4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O 亚铁盐溶液在空气中容易变质 如绿矾露置于空气中则是 12FeSO4 3O2 4Fe2 SO4 3 2Fe2O3 3Fe2 NO3 4H 3Fe3 2H2O NO 5Fe2 MnO4 8H 5Fe3 4H2O Mn2 如在 FeCl2溶液中滴加酸性 KMnO4溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 在酸性 KMnO4溶液滴 加 FeCl2溶液 溶液由紫红变棕黄 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O 2 Fe3 Fe2 2Fe3 S2 2Fe2 S 如在 FeCl3溶液中滴加适量的 Na2S 溶液 溶液变浑浊 滤去沉淀则滤 液为浅绿色 如加入过量的 Na2S 溶液 则又有黑色沉淀生成 FeS 向 Fe3 溶液中通入 H2S 气体的离子方程式为 2Fe2 H2S 2Fe3 2H S 2Fe3 SO32 2H2O 2Fe2 SO42 2H 2Fe3 Fe 3Fe2 在 FeSO3溶液中往往要加铁的原因是可以防止 Fe2 被氧化为 Fe3 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 电路板的制作是利用 FeCl3溶液与裸露的铜反应 2Fe3 2I 2Fe2 I2 4 Fe2 和 Fe3 的检验 1 Fe2 的检验 方法一 滴加 KSCN 溶液 无明显现象 再滴加新制氯水 溶液立即变红色 方法二 滴加 NaOH 溶液 生成白色絮状沉淀 该沉淀迅速变为灰绿色 最后变为红褐色 2 Fe3 的检验 方法一 滴加 KSCN 溶液或 NH4SCN 溶液 溶液立即变为血红色 方法二 滴加 NaOH 溶液 出现红褐色沉淀 二 Fe2 和 Fe3 的相互转化 Fe2 有还原性 高锰酸钾 重铬酸钾 过氧化氢等氧化剂能把它氧化成 Fe3 MnO 4 5Fe2 8H Mn2 5Fe3 4H2O 2 72O Cr 6Fe2 14H 2Cr3 6Fe3 7H2O H2O2 2Fe2 2H 2F3 2H2O 在酸性溶液中 空气中的氧也能把 Fe2 氧化 4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O 在碱性溶液中 Fe2 的还原性更强 它能把 NO 3和 NO 2还原成 NH3 能把 Cu2 还原成金 属铜 Fe3 具有氧化性 它能把 I 氧化成 I2 2Fe3 2I 2Fe2 I2 在无线电工业上 常利用 FeCl3溶液来刻蚀铜 制造印刷线路 它们反应的化学方程式是 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 因此 铜在氯化铁溶液中能作还原剂 而 FeCl3是氧化剂 Fe3 在酸性溶液中容易被 H2S SnCl2等还原成 Fe2 2Fe3 H2S 2Fe2 S 2H 2F3 Sn2 2Fe2 Sn4 Fe3 还能被金属铁还原 2Fe3 Fe 3Fe2 在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止 Fe2 被氧化为 Fe3 习题 1 在浓度均为 3 mol L 1的盐酸和硫酸各 100 L 中 分别加入等质量的铁粉 反应 完毕后生成气体的质量比为 3 4 则加入铁粉的质量为 A 5 6 B 8 4 C 11 2 1 8 2 把 a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中 加入过量 NaOH 溶液 过滤出沉淀 经洗涤 干 燥 灼烧 得到的红色粉末的质量仍为 a g 则原合金中铁的质量分数为 A 70 B 52 4 C 47 6 D 30 3 制印刷电路时常用氯化铁溶液作为 腐蚀液 发生的反应为 2FeCl3 C 2FeCl2 C Cl2 向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉 反应 结束后 下列结果不可能出现的是 A 烧杯中有铜无铁 B 烧杯中有铁无铜 C 烧杯中铁 铜都有 D 烧杯中铁 铜都无 4 某溶液中含有大量的 Fe2 Fe3 Mg2 和 NH 其 c H 10 2 mol L 1 在该溶液 4 中可以大量存在的阴离子是 A SOB NO C SCN D CO 2 4 3 2 3 5 能跟 27 克铝反应的稀硝酸最多可溶解铁的质量为 A 28 克B 56 克C 27 克D 84 克 6 下列图象是表示铁跟一定量硝酸反应时 铁和硝酸铁之间物质的量 mol 的关系 其中正确 的是 7 在相同体积的 KI FeCl2 FeBr2的溶液里 分别通入足量的氯气并且发生完全充分反应 若它们耗用 Cl2的质量相同 则 KI FeCl2 FeBr2三种溶液的物质的量浓度比 A 6 3 2 B 1 3 3 C 3 3 1D 1 2 3 8 四氧化三铁跟稀 HNO3反应生成硝酸铁和无色气体 NO 每溶解 1mol 四氧化三铁被还原 的 HNO3是 A B C 3mol D 9mol 1 3 mol 1 2 mol 9 现有 FeS 和 Fe OH 3的混合物 28 3 克 与足量稀硫酸反应生成硫 1 6 克 混合物中含 Fe OH 3的质量可能是 A 10 7 克B 21 4 克C 40 克D 23 9 克 10 铁屑溶于过量的稀硫酸 过滤后向滤液中加入适量硝酸 再加入过量的氨水 有红褐色 沉淀生成 过滤 加热沉淀物至质量不再发生变化 得到红棕色的残渣 上述沉淀和残渣 分别为 A Fe OH 3 Fe2O3B Fe OH 2 FeO C Fe OH 2 Fe OH 3 Fe3O4D Fe2O3 Fe OH 3 11 在 FeCl3 CuCl2 FeCl2的混合溶液中 Fe3 Cu2 和 Fe2 的物质的量之比为 3 2 1 现加 入适量铁粉 使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为 1 2 4 则参加反应的