【知识解析】铁及其化合物之间的转化关系 获奖

补铁剂中铁元素价态的检验教材P88活动·探究【实验目的】检验某补铁口服液中铁元素的价态。【实验用品】某补铁口服液，H2SO4溶液，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液，氯水，KSCN溶液；试管，胶头滴管。补铁剂中铁元素价态的检验方法导引真实复杂体系中某种微粒检验的一般思路分析体系微粒明确性质差异·待检微粒·其他微粒·特征反应·氧化还原性·类别通性·试剂·操作·现象用量顺序选择检验方法排除干扰因素·与其他微粒反应·检验试剂间反应补铁剂中铁元素价态的检验【实验方案设计及实施】方案①实验步骤实验现象实验结论（1）取少量补铁口服液于试管中，滴加KSCN溶液溶液不变红该补铁口服液中不含Fe3＋（2）向（1）中所得的溶液中加入氯水溶液变红该补铁口服液中含Fe2＋，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3补铁剂中铁元素价态的检验方案②实验步骤实验现象实验结论取少量补铁口服液于试管中，滴加酸性KMnO4溶液溶液紫色褪去注意：补铁口服液中除了含铁化合物外，还常添加抗氧化物质（如维生素C）。维生素C具有还原性，若补铁剂中含有维生素C，用酸性高锰酸钾溶液检验Fe2＋的还原性时会影响实验结果的准确性。铁及其化合物的“价一类”二维图及转化关系价态变化转化关系反应方程式0→＋20→＋3Fe→Fe2＋，Fe→Fe3＋Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe＋3Cl2

2FeCl3＋2→＋3，＋2→0Fe2＋→Fe3＋，Fe（OH）2→Fe（OH）3，FeO→Fe2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3FeO＋CO

Fe＋CO2高温铁及其化合物的“价一类”二维图及转化关系点燃价态变化转化关系反应方程式＋2→＋2Fe2＋→Fe（OH）2，FeO→Fe2＋，Fe（OH）2→Fe2＋Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓，FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O＋3→0，＋3→＋2Fe2O3→Fe，Fe3＋→Fe2＋3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋高温续表铁及其化合物的“价一类”二维图及转化关系价态变化转化关系反应方程式＋3→＋3Fe2O3→Fe3＋，Fe3＋→Fe（OH）3，Fe（OH）3→Fe3＋，Fe（OH）3→Fe2O3Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓，Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，2Fe（OH）3

Fe2O3＋3H2OΔ续表铁及其化合物的“价一类”二维图及转化关系归纳总结从氧化还原反应角度分析Fe、Fe2＋、Fe3＋间的相互转化及应用1．Fe只具有还原性，可以被氧化成Fe2＋和Fe3＋，还原Fe2＋和Fe3＋又可得到Fe。Fe2＋中铁元素呈中间价态，故Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，主要表现为还原性。Fe2＋遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3＋；遇到还原剂时，被还原为Fe。Fe3＋中铁元素呈较高价态，故Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原剂还原为Fe2＋或Fe。它们之间的相互转化关系如图（常称为“铁三角”）所示。铁及其化合物的“价一类”二维图及转化关系归纳总结（1）Fe（还原性）（2）Fe（还原性）（3）FeO（弱氧化性）铁及其化合物的“价一类”二维图及转化关系弱氧化剂（I2、S、H＋、Cu2＋、Ag＋等）Fe2＋。强氧化剂

Fe3＋。还原剂（C、CO、Al等）Fe。归纳总结（4）Fe2＋（还原性）（5）Fe3＋（氧化性）（6）Fe2O3（氧化性）铁及其化合物的“价一类”二维图及转化关系强氧化剂

Fe3＋。还原剂（Zn、Fe、Cu、I－、S2－等）Fe2＋。还原剂（CO、C、Al等）Fe。归纳总结2．“铁三角”的应用（1）Fe2＋、Fe3＋的除杂问题主要成分杂质除杂方法FeCl3溶液FeCl2溶液加入新制氯水或H2O2溶液FeCl2溶液FeCl3溶液加过量铁粉后过滤FeCl2溶液CuCl2溶液加过量铁粉后过滤铁及其化合物的“价一类”二维图及转化关系归纳总结2．“铁三角”的应用（2）判断离子共存

铁及其化合物的“价一类”二维图及转化关系因发生氧化还原反应而不共存因发生氧化还原反应而不共存典例详析例4－11（2021安徽宿州月考）健康人体内含铁元素大约2～3g，人体内铁元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在，Fe2＋易被人体吸收，所以给贫血者补充铁元素时，应补充亚铁盐。“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色）是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体内的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如图所示的实验：胃酸中的酸性成分为盐酸典例详析例4－11（2021安徽宿州月考）（1）试剂1的名称是________，试剂2的名称是____________________。（2）加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是________________________________。（3）加入试剂2后溶液变为淡红色说明“速力菲”中的Fe2＋已部分被氧化，一般在服用“速力菲”时，同时服用维生素C，说明维生素C具有________性。稀盐酸2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－硫氰化钾溶液还原典例详析例4－11（2021安徽宿州月考）（4）除了溶液中的Fe2＋易被氧化成Fe3＋外，溶液中生成的白色沉淀Fe（OH）2更易被O2氧化，请写出反应的化学方程式________________________________________，现象为__________________________________________。4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色典例详析解析：实验过程分析如下：典例详析解析：（3）一般在服用“速力菲”时，要同时服用具有还原性的维生素C以防止Fe2＋被氧化。（4）白色沉淀Fe（OH）2被O2氧化的化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。典例详析例4－12A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物，其中D是一种红褐色沉淀，其相互转化关系如图所示：按要求回答问题：（1）写出A、E的化学式：A________，E________。（2）写出下列反应的化学方程式。C→B：_____________________________________；Fe2FeCl2＋Cl2===2FeCl3Fe2O3题眼典例详析例4－12A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物，其中D是一种红褐色沉淀，其相互转化关系如图所示：按要求回答问题：（2）写出下列反应的化学方程式。B→D：____________________________________；E→A：____________________________________。FeCl3＋3NaOH===Fe（OH）3↓＋3NaClFe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2高温（或Fe2O3＋2Al

2Fe＋Al2O3，合理即可）高温典例详析例4－12A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物，其中D是一种红褐色沉淀，其相互转化关系如图所示：按要求回答问题：（3）向C中加入NaOH溶液，观察到的现象是________________________________________________。产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色典例详析解析：（1）由“D是一种红褐色沉淀”可知，D为Fe（OH）3，由转化关系可知，E为Fe2O3，A为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2。（2）FeCl2可与Cl2反应生成FeCl3，化学方程式为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；FeCl3可与NaOH溶液反应生成Fe（OH）3，化学方程式为FeCl3＋3NaOH===Fe（OH）