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文档简介

(1)与非金属反应Fe

与较强的氧化剂反应生成

+3

价化合物;

如2Fe+点燃3Cl2=====2FeCl3△Fe

与较弱的氧化剂反应生成+2

价化合物,如

Fe+S=====FeS。高温2

3(2)与水蒸气反应:化学方程式

3Fe+4H

O(g)=====Fe

O4+4H2。3.铁的化学性质Cu呢?Cu呢?(3)与酸反应①与非氧化性酸反应产生H2如与稀H2SO4、盐酸等反应,其离子方程式为:。②与氧化性酸反应不生成H2过量铁与稀硝酸反应的化学方程式为3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,2H++Fe===H2↑+Fe2++

-32+3Fe+8H

+2NO

===3Fe

+2NO↑+离子方程式为4H2O。少量铁与足量稀硝酸反应的化学方程式为。离子方程式为Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2OFe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2OP47-----【典例2】(2014·

惠州高三质检)在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉,得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系。请将正确答案的序号填在相应的横线上。①Fe3+

②Fe2+

③Fe、Fe2+

④Fe2+、Fe3+(1)AB段铁元素以

形式存在。(2)BC段铁元素以

形式存在。(3)CD段铁元素以

形式存在。Fe3+Fe2+、Fe3+Fe3+问题:1、Fe与硝酸反应,硝酸有强氧化性,一定生成+3价的铁吗?判断:1molFe

与足量的稀硝酸反应,转移1mol电子(

)2、Cu与浓HNO3、稀HNO3反应的化学方程式如何写?Cu过量,会不会生成+1价的铜?3、中国古语:“曾青得铁则化为铜”,是哪个反应?4、FeCl3溶液中加入Fe粉,发生什么反应?加入Al粉呢?和5、Al、Fe化学性质都活泼,为什么可以用铝罐、铁罐浓H2SO4和浓HNO3?6、如何检验Fe3+?大本P47大本P47—对点训练-----4Na1.在Mg、Al、Cu、Fe四种元素中,每种元素都有某些方面不同于其他三种元素。若从中选出铁元素,则选择的理由正确的是()2.铁片投入下列溶液后,金属片质量减小,但无气体产生的是()A.冷的浓硝酸C.稀硫酸B.Cu(NO3)2溶液D.Fe(NO3)3溶液二、铁的重要化合物1.氧化物氧化物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色

晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价

+2

+3

+2,+3

稳定性不稳定稳定稳定与H+反应FeO+2H+===Fe2++H2OFe2O3+6H+===2Fe3++3H2OFe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O2.氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐

色固体与盐酸反应Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O受热分解2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓

二者的关系在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3命题角度三

Fe(OH)2的5.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是

(填序号)。第6题(2)方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂。(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是

铁屑、稀H2SO4

。(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是NaOH溶液。(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是什么?

检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度。当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是什么?_试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ且外界空气

不容易进入

。第6题(2)1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)(2013·新课标

卷Ⅱ)浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H

↑。(

)(2)(2013·

高考)磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+3H2O。(

)(3)(2012·

高考)Fe在足量Cl2

中燃烧生成FeCl2和FeCl3。()(4)(2012·山东高考)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应。(

)(5)(2012·

高考)1

mol

Fe与足量稀HNO3反应,转移2NA个电子。(

)(6)(2012·重庆高考)Fe与S混合加热生成FeS2。(

)(7)(2011·

高考)过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入

溶液,溶液呈血红色,说明稀HNO3将Fe氧化为Fe3+。(

)(8)(2011·重庆高考)Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同。(

)2.(2011·

高考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处)理剂,它的性质和作用是(A.有强氧化性,可

B.有强还原性,可杀菌,还原产物能吸附水中杂质杀菌,氧化产物能吸附水中杂质C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能

D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能杀菌杀菌解析:选A高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是+6价,具有强氧化性,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中杂质。作业:1、完成铝的试卷2、完成考点二、三的知识突破,记考点一、二、三的知识点和方程式考点二1.将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸,滴加 溶液没有颜色变化,再加入氯水即呈红色的是(

A

)A.FeS

B.Fe2O3

C.FeCl3

D.Fe3O4在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,溶液颜色变化应是(

)颜色变浅B.逐渐变深绿

C.没有改变D.变棕黄色解析:选D

Fe(NO3)2溶液中加入盐酸时发生反应:3Fe2++4H++NO

= 3Fe3++NO↑+2H2O,有棕黄色的Fe3+生成。大本P49检验Fe2+时能不能先加氯水再加

溶液?如何检验Fe2+和Fe3+混合溶液中既有Fe2+又有Fe3+?如何检验某铁的氧化物中含有Fe3+?1、不能。氯水能把Fe2+氧化为Fe3+,不能避免Fe3+的干扰2、检验Fe2+时通常选择酸性KMnO4溶液,检验Fe3+时最好选择 溶液。3、应先加稀盐酸溶解(注意不能错选为稀硝酸),再加 溶液进行检验。大本P49下列离子的检验方法合理的是(

)向某溶液中滴入

溶液呈红色,说明不含Fe2+向某溶液中通入Cl2,然后再加入

溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+向某溶液中加入NaOH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+4.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KMnO4溶液

③加入少量溶液.①③

B.③②

C.③①

D.①②③补充:Fe3+、Fe2+的性质应用(1)判断离子共存3+

2+

-①Fe

、Fe

HCO

、—3

22-3AlO

、CO

等在溶液中因发生相互促进水解反应而不能大量共存。2+

-3

4—

+②Fe

NO

(H

)、ClO

、MnO

(H

)3

2+

-,Fe

S

、I

、—2—3HS

、SO

在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(5)(2012·新课标

卷)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为:2Fe3++2I-===2Fe2++I2。(

)(6)(2012·

高考)Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-能够大量共存。()1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(5)(2012·新课标

卷)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为:2Fe3++2I-===2Fe2++I2。(

)(6)(2012·

高考)Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-能够大量共存。()(7)(2012·江苏高考)0.1

mol/L

FeCl3溶液中,K+、NH4+、I-、SCN-能大量共存。(

)(8)(2012·

高考)H+、Fe2+、SO、Cl2能大量共存。(

)(9)(2012·

高考)Fe3+有氧化性,所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜。(

)::(2)除杂方法(括号内为杂质)①Fe2+(Fe3+):②FeCl3(FeCl2)③FeCl2(CuCl2):④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2).(3)盐溶液的保存①含Fe2+的溶液:②含Fe3+的溶液:3.(2012·海南高考)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38回答下列问题:。。。。。。。。。解析:(4)Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-),c(OH-)=Kw/c(H+),可求出c(Fe3+)。答案:(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(2)回收铜

Cu和Fe

加过量盐酸反应后过滤(3)FeCl2+Ca(OH)2===Fe(OH)2↓+CaCl24Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(4)c(Fe3+)=4.0×10-38/(10-9)3

mol/L=4.0×10-11mol/L命题角度一

Fe2+、Fe3+的转化[典例1]

(2014·江门江海模拟)现有浓度分别为1

mol/L

的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100mL,加入一定量的铁粉,按下列情况填空。(1)充分反应后,如果溶液中还有一定量的Cu2+,则溶液中

一定含有的金属离子还有

,该离子在溶液中的物质的量范围为

,可能含有的金属或金属离子为

。(2)反应完毕后,铁粉有剩余,溶液中一定含有的金属离子为

,为

mol,一定没有的金属离子为

。[答案]

(1)Fe2+

0.1

mol<n(Fe2+)<0.35

molCu或Fe3+

(2)Fe2+

0.35

Fe3+、Cu2+问题征解·①如何由FeCl3晶体配制FeCl3溶液?先将FeCl3晶体溶于少量(浓)盐酸中抑制Fe3+水解,再加水稀释至所需浓度。②如何由FeCl3溶液

FeCl3晶体?将FeCl3溶液在HCl气氛中蒸干。(抑制水解,带走水蒸气)③如何

Fe(OH)3

胶体?向沸水中加入饱和FeCl3溶液并煮沸至变为红褐色为止。P42提示Fe(OH)3作为一种碱能与酸反应生成盐和水,但Fe3+有较强的氧化性,若酸为还原性酸(如H2S、HI)则再发生氧化还原反应,故与HCl反应只是中和反应,而与

HI反应的化学方程式如下:2Fe(OH)3+6HI===2FeI2+I2+6H2O。Fe(OH)3分别与足量的HCl、HI反应有何异同?提示:先写出反应的离子方程式再做分析必考点22

Fe2+和Fe3+检验1.直接观察颜色Fe2+溶液呈浅绿色,Fe3+溶液呈棕黄色。2.利用显色反应(形成络离子)必考点21

“铁三角”及其重要应用1.“铁三角”中的转化关系2.“铁三角”的四应用(1)判断离子共存3

2+

+——3

2①Fe

、Fe

与HCO

、AlO

、CO2—3等在溶液中因发生相互促进水解反应而不能大量共存。2+

-3+②Fe

与NO

(H

)-

-4+、ClO

、MnO

(H

)3

2+

-,Fe

与S

、I

、HS-、SO存。2-3在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共(2)除杂方法(括号内为杂质)①Fe2+(Fe3+):加过量铁粉过滤②FeCl3(FeCl2):加氯水或H2O2③FeCl2(CuCl2):加过量铁粉过滤④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2):加过量强碱溶液过滤.(3)盐溶液的保存①含Fe2+的溶液:加入少量铁粉(或铁钉、铁屑),防止Fe2+被氧化;加入少量相应的酸,防止Fe2+水解[Fe(NO3)2例外]。②含Fe3+的溶液:加入少量相应的酸,防止Fe3+水解。(4)物质①无水FeCl3

在HCl

气流中加热浓缩FeCl3

溶液。②FeOH3胶体向沸水中加入饱和FeCl3

溶液并煮沸至变为红褐色为止。怎样进行如下转化?什么试剂?如何反应?一个总结·FeCl3溶液发生反应时的颜色变化①向 溶液中加几滴 溶液后,溶液呈红色;②FeCl3与NaOH溶液反应,生成红褐色沉淀;③向FeCl3溶液中通入H2S气体,生成淡黄色沉淀;④向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液,生成淡黄色沉淀,当加入的Na2S溶液过量时,又生成黑色沉淀;⑤向FeCl3溶液中加入过量Fe粉,溶液变成浅绿色;⑥将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中,溶液变成蓝色;⑦向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液变成紫色;⑧将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,生成红褐色Fe(OH)3胶体。P41警示·①Fe2+具有氧化性和还原性,但主要表现还原性;Fe3+具有较强的氧化性,与S

、I

、SO2

2-

-3、Zn、Fe、Cu等能发生氧化还原反应。②Fe3+是典型的弱碱阳离子,与CO2—3

4—、[Al(OH)

]

等在溶液中发生水解相互促进反应。③亚铁盐、铁盐的存放方法:亚铁盐溶液——加入少量铁屑以防止Fe2+被氧化。铁盐溶液——加入少量相应的3+3酸溶液以防止Fe

水解。④Fe(SCN)

不是沉淀,是一种络合物,不能加沉淀符号。【典例1】FeCl3可通过多种途径转化成FeCl2。(1)在FeCl3溶液中加入适量氢碘酸,发生反应的离子方程式为

(2)工业上常将无水FeCl3在氮气作保护气的条件下加热至300~350℃,通入干燥的H2,而制得FeCl2。该反应的化学方程式为

分析上述三个反应,下列有关说法正确的是

(填序号)。①反应(1)中,氢碘酸既表现了酸性,又表现了还原性②反应(3)中,HCl为氧化产物③上述三个反应中,FeCl2均为还原产物请另写一个FeCl3

转化成FeCl2

的化学方程式:FeCl2的方法:将无水的FeCl3与适量氯℃持续加热约3小时,可发生如下反(3)工业上另一种

苯(C6H5Cl),在130应:2FeCl

+C

H

Cl130

℃3

6

5

2

6

4

2――→2FeCl

+C

H

Cl

+HCl根据有机反应规律,该反应中氯苯发生的是

(填有机反应类型)。(1)2Fe3++2I-==2Fe2++I2解析

(1)Fe3+有氧化性,I-有还原性,它们可以发生氧化还原反应;(2)根据信息FeCl3转化为FeCl2,Fe的化合价降低,那么H的化合价必定升高,这样就可以写出化学反应方程式;(3)根据反应产物,可以确定为取代反应;(4)根据氧化还原反应概念,确定③是正确的;(5)FeCl3转化为FeCl2,另一种物质必须是还原剂。答案

(1)2Fe3++2I-===2Fe2++I2(2)2FeCl3+H2300~350

℃22==N=== 2FeCl

+2HCl(3)取代反应理均可)(4)③(5)2FeCl3+Fe===3FeCl2(其他答案合【应用1】常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;还原剂

氧化剂

氧化产物

还原产物2Fe3++H2O2===2Fe2++氧化剂

还原剂

还原产物O2↑+

2H+,氧化产物下列说法不正确的是(

B

)。A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+强B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降C.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+答案

B2

2解析

在第一个方程式中,H

O

是氧化剂,3+Fe

是氧化产2

2物;在第二个方程式中,H

O

是还原剂,2+Fe

是还原产Fe2+物,故A项说法正确。将两方程式相加得2H2O2

=====2H2O2+2

2

2+O

↑,Fe

是H

O

分解的催化剂,故C、D说法正确。由于H2O2分解时产生水,FeSO4的浓度下降,故pH增项说法错误,故答案为B。1.判断正误(1)Fe与S混合加热生成FeS2(×)(2012·重庆理综,7A)(2)在给定条件下能实现下述转化Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3(×)(2012·江苏化学,7A)(3)向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤,目的是除去MgCl2

溶液中少量的FeCl3(√)(2010·江苏,10B)(4)相同条件下,溶液中Fe3+、Cu2+、Zn2+的氧化性依次减弱(√)(2010·江苏,8D)(5)铁溶于稀硝酸,溶液变黄:3Fe+8H++2NO===3Fe2++2NO↑+4H2O(2010·(×)理综,10C)(6)用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+(√)(2010·

理综,5A)2.(2010·理综Ⅰ,8)能正确表示下列反应的离子方程式(

)。是A.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+3+2+6H

===2Fe

+3H

↑B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe

O

++3+3

4

28H

===3Fe

+4H

O2+

+C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe

+4H

+NO—3===Fe3++

↑D.将铜屑加入含Fe3+溶液中:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2解析A项,铁与稀硫酸反应,铁元素被氧化为+2价,正确的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑;B项,磁性氧化铁中有三分之二的三价铁、三分之一的二价铁,故其正确的离子方程式为Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O;C项,因为硝酸具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为三价铁离子,但该离子方程式没配平,各物质在离子方程式中的系数应分别为3、4、1、3、2、1;D项,三价铁离子具有强氧化性,能将铜氧化,自身被还原为二价铁离子,D正确。答案D1.(2012·海南化学,14)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:Ⅰ.向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;Ⅱ.向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。FeCl3

蚀刻铜箔反应的离子方程式为过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是

,分离得到固体的主要成分是

,从固体中分离出铜需采用的方法是

;已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38回答下列问题:(3)

应的化学方程式为过程Ⅱ中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为

。(列式计算)答案

(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+回收铜

Cu和Fe

加过量盐酸反应后过滤FeCl2+Ca(OH)2===Fe(OH)2↓+CaCl24Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(4)c(Fe3+)=4.0×10-3810-93=4.0×10-11(mol·L-1)解析(2)加入铁屑可置换出铜,铁过量,固体为铁与铜的混合物,要分离出铜应加入盐酸后过滤;(3)过程Ⅱ中亚铁离子生成Fe(OH)2,鼓入空气使Fe(OH)2转化成Fe(OH)3;(4)由Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-),c(OH-)=KW/c(H+),可求得c(Fe3+)。2.(2012·课标,26)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的

OH-用0.40

mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0

mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:

(列出计算过程);现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为

。在

中,FeCl2可用铁粉和

反应

,FeCl3可用铁粉和

反应

;FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3

与KClO在强碱性条件下反应可K2FeO4

其反应的离子方程式为

。与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应为

,该

为解析

(1)依题意:n(Cl-)=n(OH-)=0.40

mol·L-mol,n(Fe)∶n(Cl)=1∶x=g·mol-11×25.0×10-3

L=1.0×10-20.54

g-1.0×10-2

mol×35.556g·mol-1∶(1.0×10-2

mol),x≈3。(2)设FeCl3的物质的量分数为x,由题意得3x+2(1-x)=2.1,x=0.10。据Fe+2HCl===FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3===3FeCl2、Fe+3Cl2

=点==燃==2FeCl3可知,FeCl2可用铁粉与FeCl3或盐酸反应

,FeCl3可用铁粉与Cl2反应制备。(3)生成的棕色物质为I2,故可写出该反应的离子方程式:3+

2+

3+

2+2Fe

+2I

===2Fe

+I

或2Fe

+3I

===2Fe

+—2

3I

。(4)解答此问要紧扣题给信息,注意离子方程式中的电荷守恒及氧化还原反应中的得失电子守恒。答案

(1)n(Cl)=0.025

0

L×0.40

mol·L-1=0.010

molg-0.010

mol×35.5

g·mol-1=0.185

g0.54n(Fe)=0.185

g/56

g·mol-1=0.003

3

moln(Fe)∶n(Cl)=0.003

3∶0.010≈1∶3,x=3(2)0.10

盐酸

氯气3+

2+

3+

2+

-2

3(3)2Fe

+2I

===2Fe

+I

(或2Fe

+3I

===2Fe

+I

)(4)2Fe3++10OH-+3ClO-===2FeO2-4—+3Cl

+25H

O24

2

3FeO

+3e

+4H

O===Fe(OH)

+5OH-

-2—4

22FeO

+8H

O+323Zn===2Fe(OH)

+3Zn(OH)

+4OH—【常见考点】

①有关铁及其化

物性质的实验探究 ②有关铁及其化合物

的实验探究物质组成与推断的实验探究【常考题型】以非选择题为主③有关铁及其化合物满分的同学30至36分的同学【样题1】实验报告的补充与完善某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性,请回答下列问题:除胶头滴管外,你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是

。请帮他们完成以下实验报告:实验目的:

序号实验内容实验现象离子方程式实验结论①在FeCl2溶液中滴入适量氯水溶液由浅绿色变为棕黄色Fe2+具有还原性②在FeCl2溶液中加入锌片Zn+Fe2+===Zn2++Fe③在FeCl3溶液中加入足量铁粉Fe+2Fe3+===3Fe2+Fe3+具有氧化性④Fe3+具有氧化性实验结论:Fe只有还原性,Fe3+只有氧化性,Fe2+既有氧化性,又有还原性。联想发散:+①

Fe2

:②将FeCl2

溶液加热蒸干并灼烧,最后得到的固体物质是

,原因是

解析

检验Fe2+的方法不止一种,例如在含有Fe2+的溶液中加入NaOH溶液,可以生成白色的氢氧化亚铁沉淀,而氢氧化亚铁具有很强的还原性,少量氢氧化亚铁立即被溶解在水中的氧气氧化,使沉淀颜色变为灰绿色,然后逐渐被空气中的氧气氧化,直至完全转化成红褐色的氢氧化铁沉淀;再如,在含有Fe2+的溶液中加入 溶液,不会出现红色,然后滴加适量氯水,可以把Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与SCN-反应得到红色溶液。在FeCl2

溶液存在平衡FeCl2

2H2OFe(OH)2+2HCl,加热蒸干过程中,HCl挥发,促使Fe2+的水解平衡向右移动,生成的氢氧化亚铁很快被氧化成氢氧化铁,灼烧时氢氧化铁分解生成Fe2O3。答案

(1)试管

(2)实验目的:探究铁及其化合物的氧化性和还原性实验记录:①Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+②Fe2+具有氧化性③铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色④在FeCl3溶液中加入铜片联想发散:①取适量待测液于试管中,滴加少量溶液,无红色出现,向混合液中滴入少量氯水,溶液变为红色,则证明有Fe2+(或其他合理答案)②Fe2O3

在FeCl2溶液中存在平衡FeCl2+2H2O

Fe(OH)2+2HCl,加热时,HCl挥发,平衡右移,生成的氢氧化亚铁很快被氧化成氢氧化铁,灼烧时氢氧化铁分解生成Fe2O3【样题2】多角度探究Fe(OH)2的由于Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3,在中Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,成为物质实验探究的热点。原理:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓成功关键:①溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质。② 过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。P41四个措施·氢氧化亚铁的防氧化措施将配制溶液的蒸馏水煮沸,驱除溶解的氧气。将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端

试管里的亚铁盐溶液底部,再慢慢挤出NaOH溶液。在亚铁盐溶液上面加保护层,例如苯或植物油等。用铁作阳极,石墨作阴极,电解NaOH溶液或NaCl溶液,利用新产生的Fe2+与OH-反应

。下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2

白色沉淀的是

(填序号)。解析因为Fe(OH)2

在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;③的原理为铁作阳极产生Fe2+,与电解水产生的OH-结合生成Fe(OH)2,且液面用保护,能防止空气进入;⑤中液面加苯了空气进入;④由于带入空气中的氧气,能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。答案

①②③⑤4.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KMnO4溶液

③加溶液入少量A.①③C.③①B.③②D.①②③大本P49—对点训练-----4答案:C四个措施·氢氧化亚铁的防氧化措施将配制溶液的蒸馏水煮沸,驱除溶解的氧气。将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端

试管里的亚铁盐溶液底部,再慢慢挤出NaOH溶液。在亚铁盐溶液上面加保护层,例如苯或植物油等。用铁作阳极,石墨作阴极,电解NaOH溶液或NaCl溶液,利用新产生的Fe2+与OH-反应

。警示·①Fe2+具有氧化性和还原性,但主要表现还原性;Fe3+具有较强的氧化性,与S

、I

、SO2

2-

-3、Zn、Fe、Cu等能发生氧化还原反应。②Fe3+是典型的弱碱阳离子,与CO2—3

4—、[Al(OH)

]

等在溶液中发生水解相互促进反应。③亚铁盐、铁盐的存放方法:亚铁盐溶液——加入少量铁屑以防止Fe2+被氧化。铁盐溶液——加入少量相应的3+3酸溶液以防止Fe

水解。④Fe(SCN)

不是沉淀,是一种络合物,不能加沉淀符号。——Fe2+与Fe3+相互转化中的两个重要关系Fe2+与强氧化剂(O2

、Cl2

、Br2、H2O2

、Na2O2

、KMnO4、浓硫酸、HNO3、NO2、K2Cr2O7等)反应时,被氧化为Fe3+。如2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O、6Fe2++Cr2O+14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。Fe3+与Fe、Cu、S2-(H2S)、I-(HI)等还原剂反应时生成Fe2+。如2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+、2Fe3++Fe===3Fe2+、2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(三价铁盐腐蚀印刷电路板)。注意:氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+>Fe2+,还原性:S2->I->Fe2+>Br->Cl-。【典例2】(2013·东城调研)一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后,将所得固体完全溶于稀盐酸,制得溶液A。铁在氯气中燃烧的化学方程式是推测A中可能含有的金属阳离子:①只有Fe3+;②只有Fe2+;③

。甲同学为探究溶液的组成,实验如下:实验步骤实验现象实验结论及反应离子方程式取少量溶液A于试管中,加入溶液假设②不成立,假设①或③成立;反应的离子方程式是(3)乙同学继续探究溶液A的组成。查阅资料:16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2

+5Cl2↑+8H2O实验过程:另取少量溶液A于试管中,逐滴加入酸性KMnO4溶液,充分振荡,KMnO4溶液紫色褪去。实验结论:

(填写字母序号)。a.可能有Fe2+

b.可能无Fe2+

c.一定有Fe2+根据你选择的实验结论,简述理由:解析F

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