(苏教2019必修第二册)高中化学同步讲义9.2.2铁及其化合物转化反应条件的控制(学生版+解析)

专题9金属与人类文明第二单元探究铁及其化合物的转化第2课时铁及其化合物转化反应条件的控制[学习目标]1.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。2.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法，培养证据推理意识，提升实验探究能力与创新意识。3.通过实验掌握Fe(OH)2的制备原理及化学性质。4.在制备物质时，学会合理选择并控制好反应的条件。课前预习课前预习知识点01制备Fe(OH)2的反应中如何控制反应条件1．Fe(OH)2的制备（1）Fe(OH)2的性质Fe(OH)2很不稳定，容易被氧化。（2）制备Fe(OH)2反应中条件的控制①反应的原料必须是、不含的亚铁盐溶液与不含的NaOH溶液。②反应过程中防止反应混合物与或接触。2．制备Fe(OH)2的实验探究（1）向新制的FeSO4溶液中滴加NaOH溶液。实验现象是。解释产生该现象的原因：，Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式为。（2）用长胶头滴管吸取几滴经煮沸并冷却的NaOH溶液，将胶头滴管末端伸入FeSO4溶液液面下，慢慢挤出NaOH溶液。实验现象是：。知识点总结知识点总结考点1反应条件的控制1．Fe(OH)2制备的实验探究实验操作实验现象①实验中A试管中观察到的现象是有红褐色沉淀生成。②实验中B试管中先观察到有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，有关反应的离子方程式是Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3实验结论在不同的反应条件下，FeSO4溶液与NaOH溶液反应的实验现象不同，得到的产物也不同2.Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物质类别二元弱碱三元弱碱颜色状态白色固体红褐色固体溶解性不溶于水不溶于水与非氧化性强酸反应Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O稳定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔绝空气)2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O【大招总结】1.制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法Fe2＋Fe3＋观察法浅绿色棕黄色加碱(NaOH)法①现象：白色沉淀eq\o(→,\s\up11(迅速),\s\do4())灰绿色eq\o(→,\s\up11(最终),\s\do4())红褐色沉淀②反应：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)①现象：红褐色沉淀②反应：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(红褐色)加盐(SCN－)法①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成血红色溶液②反应：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(血红色)①现象：加入KSCN溶液，溶液变为血红色②反应：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(血红色)3．Fe2＋、Fe3＋的特征反应Fe3＋：KSCN溶液，溶液变为血红色，Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3；Fe2＋：K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓。4．铁的氢氧化物（1）Fe(OH)2：白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。（2）Fe(OH)3：红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe2O3·xH2O)，受热易分解，化学方程式为2Fe(OH)3eq\o(===,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。5．Fe(OH)2的制备在制备的过程中，为防止Fe(OH)2氧化，常用的方法有：（1）将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。（2）将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的液面下，并慢慢挤出NaOH溶液。（3）在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。（4）在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。6．Fe(OH)2制备的实验探究实验操作实验现象①实验中A试管中观察到的现象是有红褐色沉淀生成。②实验中B试管中先观察到有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，有关反应的离子方程式是Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3实验结论在不同的反应条件下，FeSO4溶液与NaOH溶液反应的实验现象不同，得到的产物也不同7．Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物质类别二元弱碱三元弱碱颜色状态白色固体红褐色固体溶解性不溶于水不溶于水与非氧化性强酸反应Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O稳定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔绝空气)2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O8.制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。典型例题典型例题【例1】有关金属及其化合物，下列有关说法错误的是A．当火灾现场存放有大量金属钠时不能用水来灭火B．FeO不稳定，加热条件下易被氧化为Fe2O3C．铝制餐具不能长时间存放或蒸煮酸性或碱性食物D．某溶液中滴加KSCN不变红，通入少量氯气后变红，则证明原溶液一定有Fe2+【答案】B【解析】A．钠和水反应生成氢气，可燃性气体，且钠着火生成过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氧气，是助燃气体，故金属钠着火不能用水灭火，应用干燥的沙土灭火，A正确；B．氧化亚铁不稳定，加热条件下生成四氧化三铁，B错误；C．铝能和酸或碱溶液反应，故铝制餐具不能长时间存放或蒸煮酸性或碱性食物，C正确；D．某溶液中加入硫氰化钾不变红，说明不含铁离子，通入少量氯气后变红，说明产生的铁离子，则原溶液一定有亚铁离子，D正确；故选B。【例2】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收S，其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中，不正确的是A．过程①中，生成CuS的反应为复分解反应B．过程②中，发生的反应为C．过程③中，当有1mol参与反应，转移个电子D．过程②中为氧化剂，过程③中为氧化产物【答案】C【解析】A．过程①中，生成CuS的反应为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，发生复分解反应，A正确；B．过程②中，三价铁离子具有氧化性将-2价硫氧化为硫单质，即发生的反应为，B正确；C．过程③中，氧气作氧化剂，氧元素化合价由0价降到-2价，即当有1mol参与反应，转移个电子，C错误；D．由转化关系图知，过程②中为氧化剂，过程③中为氧化产物，D正确；故选C。【例3】某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，下列物质组合不符合要求的是气体液体固体粉末ACO2饱和Na2CO3溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHClCu(NO3)2溶液CuDNH3H2OAl(OH)3A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．二氧化碳进入右瓶后，先与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，碳酸钙与过量的二氧化碳和水反应生成溶于水的碳酸氢钙，则瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，故A不符合题意；B．氯气进入右瓶后，先与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，反应生成的氯化铁与溶液中的铁粉反应生成氯化亚铁，则瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，故B不符合题意；C．氯化氢进入右瓶后，先溶于水使溶液呈酸性，酸性条件下溶液中的硝酸根离子与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，则瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，故C不符合题意；D．氨气进入右瓶后，溶于水得到一水合氨溶液，氢氧化铝是溶于强酸强碱的两性氢氧化物，但不能与一水合氨溶液反应，所以瓶中少量固体粉末不能消失，故D符合题意；故选D。【例4】已知无机物A、B、C、W可实现如图所示转化关系(其他产物已省略)，。下列说法不正确的是A．若A为非金属单质，则它与Cu反应的产物中阴、阳离子个数比可能为1:2B．若C是红棕色气体，则A可以是单质也可以是化合物C．若B为，则W可以是酸也可以是碱D．若A为Fe，则W可以为【答案】D【解析】A．若A为非金属单质，A为S，W为O2，S与O2生成SO2，SO2与O2生成SO3，S与Cu反应生成Cu2S，阴、阳离子个数比可为1∶2，故A正确；B．若C是红棕色气体，C为二氧化氮，则A可以是N2或NH3，N2或NH3与氧气生成NO，NO与氧气生成NO2，符合转化，故B正确；C．若B为，A可以是NaAlO2或AlCl3，NaAlO2和HCl反应生成，和HCl反应生成AlCl3，或AlCl3和NaOH反应生成，和NaOH反应生成NaAlO2，W可以是酸也可以是碱，故C正确；D．若A为，W为，铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与氯气不反应，不符合转化，故D错误；故选：D。【例5】利用H2S废气制取单质硫的常见途径有：①用O2将部分H2S氧化为SO2，SO2与剩余H2S反应得到硫单质，总反应为2H2S+O2=2S+2H2O；②用ZnO与H2S反应生成ZnS，再用Fe2(SO4)3溶液浸取ZnS得ZnSO4溶液和单质硫。氧化锌烟尘(主要含ZnO，还含有CuO、Fe3O4等)制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如图：下列说法正确的是。A．“酸浸”时Fe3O4发生反应的离子方程式为：Fe3O4+8H+=3Fe2++4H2OB．“氧化“时，若用NaClO代替H2O2，恰好完全反应时，消耗的C．氧化后的溶液中大量存在的阳离子是：、、、、D．由滤液获得ZnSO4·7H2O的操作是蒸发结晶【答案】B【分析】氧化锌烟尘(主要含ZnO，还含有CuO、Fe3O4等)加过量稀硫酸酸浸，过滤，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，过滤分离，滤液中加入双氧水，将亚铁离子氧化生成铁离子，然后加入ZnO调节溶液的pH，使铁离子形成氢氧化铁沉淀，过滤，滤液中含有硫酸铜和硫酸锌，加过量锌粉置换铜离子，过滤，滤渣为Cu和Zn，滤液为硫酸锌溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4•7H2O晶体，以此解答该题。【解析】A．已知Fe3O4中铁显+2价和+3价，故“酸浸”时Fe3O4发生反应的离子方程式为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O，原离子方程式电荷不守恒，A错误；B．已知NaClO作氧化剂时还原产物为NaCl，1molNaClO需得到2mol电子，1molH2O2作氧化剂时得到2mol电子，故“氧化”时，若用NaClO代替H2O2，恰好完全反应时，根据电子守恒可知，消耗的，B正确；C．由分析可知，氧化后的溶液中大量存在的阳离子是：、、、、，没有Fe2+，C错误；D．由分析可知，将硫酸锌溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4•7H2O晶体，而不是是蒸发结晶，是降温结晶，D错误；故答案为：B。强化训练强化训练1．下列转化在给定条件下能通过一步反应实现的是A．N2NO2B．FeFeCl3C．SiO2H2SiO3D．Al2O3Al(OH)32．下列铁的化合物：①FeCl2；②Fe（OH）3；③FeCl3，其中能通过化合反应直接制得的是A．只有①② B．只有②③ C．只有①③ D．全部3．下列实验装置能达到实验目的的是

A．配制0.10mol/L的食盐水B．制备少量Fe(OH)2C．证明氧化性Cl2>Br2>I2D．验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性A．A B．B C．C D．D4．下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是

A．用如图所示装置收集NO2 B．用如图所示装置制备NH3C．用如图所示装置制备Fe(OH)2 D．用如图所示装置稀释浓H2SO45．下列实验符合操作要求且能达到实验目的的是A．I可用于制备氢气并检验氢气的可燃性B．II可用于除去CO2中的HClC．用Ⅲ来制备氢氧化铁胶体D．用IV中操作可制备长久稳定的氢氧化亚铁6．下列实验无法达到预期实验目的的是A．用甲制备并收集少量O2 B．用乙制备少量Fe(OH)2C．用丙制取并收集少量氨气 D．用丁比较Na2CO3和NaHCO3的稳定性7．下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是A．用图甲所示装置制备NH3B．用图乙所示装置收集NOC．用图丙所示装置制备Fe(OH)2D．用图丁所示装置稀释浓H2SO48．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是A．Fe2O3为红棕色粉末，可用于制作红色颜料B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料C．NaHCO3能与酸反应，可用作抗胃酸药D．Al2O3的熔点很高，可用作耐火材料9．价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。图1为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断不合理的是A．b、c均可与氢碘酸反应，但反应原理不同B．h具有强氧化性，可用于饮用水的消毒，还原产物可以净水C．可通过图2装置制备物质d，且较长时间不易被氧化D．a→f→g→e的每步转化均可一步实现10．一定条件下(“→”表示一步转化)能满足如图所示转化关系的共有几组物质组别甲乙丙转化关系①②HClO③Fe④NaNaOHA．4组 B．3组 C．2组 D．1组11．用下列实验装置（部分夹持装置略去）进行相应的实验，能达到实验目的的是（

）A．加热装置I中的烧杯分离I2和高锰酸钾固体B．用装置II进行中和热的测定C．用装置III制备氢氧化亚铁沉淀D．用装置IV检验氯化铵受热分解生成的两种气体12．已知：普通铁＋水蒸气铁的氧化物＋氢气，铁的氧化物＋氢气“引火铁”+水蒸气，“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”，装置图(铁架台、铁夹、铁网、石棉网、加热仪器等略去)如下。关于上述装置和实验，下列分析错误的是A．I中加入普通铁粉，G中可加入碱石灰 B．A中生成磁性氧化铁，E中生成“引火铁C．需要加热的仪器只有A、E D．D用于收集氢气，F处的尾气需处理13．实验室用如图装置来制取Fe(OH)2，关于该实验的说法中正确的是A．组装好仪器后，实验操作的第一步是向装置中加入对应的试剂B．引发B中产生Fe(OH)2的操作是关闭K，继续滴加稀硫酸C．从反应开始至关闭K时，C中集气瓶收集到的气体是纯净的氢气D．打开B中瓶塞，可看到白色沉淀直接变为红褐色沉淀14．下列实验操作中，不正确的是（

）A．金属钠在用小刀切割后，剩余的钠应放回煤油中B．焰色反应实验前，铂丝应先用盐酸洗涤后灼烧至无色，焰色反应是一种物理变化C．实验室制备氢氧化亚铁时，滴加氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入液面下D．将烧碱溶液保存在磨口的细口玻璃瓶中15．某强酸性溶液中还可能存在Al3+、Fe2+、、Ba2+、Cl-、、、中的若干种，现取适量溶液进行如下一系列实验(已知硝酸根离子在酸性环境中具有强氧化性，还原产物一般为气体)下列有关判断正确的是A．试液中一定有Fe2+、、H+、、Al3+B．试液中一定没有Ba2+、、C．步骤③中发生反应的离子方程式为:2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+D．沉淀B在空气中会迅速变为灰绿色,最后变为红褐色16．按要求完成下列问题(1)用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为。(2)请写出氢氧化铁胶体制备的原理(用化学方程式表示)(3)区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法(4)写出下列物质的电离方程式：①NH4NO3②H2SO417．在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析下列一组有现象变化的化学反应。实验及操作现象装置试管滴管饱和溶液(含2滴酚酞)先滴加溶液；再滴加溶液Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀溶液Ⅱ.加碱时___________；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失溶液Ⅲ.加碱时___________；加酸后得到棕黄色溶液新制饱和氯水Ⅳ.加碱时溶液变为无色；加酸后___________(1)用离子方程式解释现象Ⅰ中出现胶状沉淀的原因：。(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是，说明溶液中发生此现象的离子方程式是。(3)Ⅲ中加碱时出现的现象是。(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是。(5)用离子方程式解释产生此现象的原因：。18．制备Fe(OH)2的实验探究(1)向新制的FeSO4溶液中滴加NaOH溶液。实验现象是。解释产生该现象的原因，Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式为。(2)用长胶头滴管吸取几滴经煮沸并冷却的的NaOH溶液，将胶头滴管末端伸入FeSO4溶液液面下，慢慢挤出NaOH溶液。实验现象是：。19．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。（1）钠、铝、铁三种金属元素所形成的各种氧化物中具有强氧化性的是（填化学式，下同）；适宜做耐火材料的是。（2）若Na2CO3粉末中混有少量NaHCO3杂质，最适宜的除杂方法是，反应的化学方程式为。（3）要除去铁粉中混有的少量铝粉，适宜的试剂是，发生反应的离子方程式为。（4）取少量FeCl2溶液，按下图所示操作，使其跟NaOH溶液反应。可观察到的实验现象是。（5）向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（填序号）。A．有铜无铁B．有铁无铜C．铁、铜都有D．铁、铜都无20．写出下列反应的离子方程式。(1)实验室制取少量胶体：。(2)往小苏打溶液中加入过量澄清石灰水溶液：。(3)往硫酸酸化的溶液中滴加双氧水：。(4)溶液蚀刻Cu板：。(5)新制的悬浊液在空气中变成红褐色：。(6)氯气与水的反应：。(7)明矾[]溶液中滴加足量溶液：。专题9金属与人类文明第二单元探究铁及其化合物的转化第2课时铁及其化合物转化反应条件的控制[学习目标]1.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。2.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法，培养证据推理意识，提升实验探究能力与创新意识。3.通过实验掌握Fe(OH)2的制备原理及化学性质。4.在制备物质时，学会合理选择并控制好反应的条件。课前预习课前预习知识点01制备Fe(OH)2的反应中如何控制反应条件1．Fe(OH)2的制备（1）Fe(OH)2的性质Fe(OH)2很不稳定，容易被氧化。（2）制备Fe(OH)2反应中条件的控制①反应的原料必须是、不含的亚铁盐溶液与不含的NaOH溶液。②反应过程中防止反应混合物与或接触。2．制备Fe(OH)2的实验探究（1）向新制的FeSO4溶液中滴加NaOH溶液。实验现象是。解释产生该现象的原因：，Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式为。（2）用长胶头滴管吸取几滴经煮沸并冷却的NaOH溶液，将胶头滴管末端伸入FeSO4溶液液面下，慢慢挤出NaOH溶液。实验现象是：。知识点总结知识点总结考点1反应条件的控制1．Fe(OH)2制备的实验探究实验操作实验现象①实验中A试管中观察到的现象是有红褐色沉淀生成。②实验中B试管中先观察到有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，有关反应的离子方程式是Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3实验结论在不同的反应条件下，FeSO4溶液与NaOH溶液反应的实验现象不同，得到的产物也不同2.Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物质类别二元弱碱三元弱碱颜色状态白色固体红褐色固体溶解性不溶于水不溶于水与非氧化性强酸反应Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O稳定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔绝空气)2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O【大招总结】1.制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法Fe2＋Fe3＋观察法浅绿色棕黄色加碱(NaOH)法①现象：白色沉淀eq\o(→,\s\up11(迅速),\s\do4())灰绿色eq\o(→,\s\up11(最终),\s\do4())红褐色沉淀②反应：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)①现象：红褐色沉淀②反应：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(红褐色)加盐(SCN－)法①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成血红色溶液②反应：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(血红色)①现象：加入KSCN溶液，溶液变为血红色②反应：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(血红色)3．Fe2＋、Fe3＋的特征反应Fe3＋：KSCN溶液，溶液变为血红色，Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3；Fe2＋：K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓。4．铁的氢氧化物（1）Fe(OH)2：白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。（2）Fe(OH)3：红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe2O3·xH2O)，受热易分解，化学方程式为2Fe(OH)3eq\o(===,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。5．Fe(OH)2的制备在制备的过程中，为防止Fe(OH)2氧化，常用的方法有：（1）将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。（2）将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的液面下，并慢慢挤出NaOH溶液。（3）在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。（4）在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。6．Fe(OH)2制备的实验探究实验操作实验现象①实验中A试管中观察到的现象是有红褐色沉淀生成。②实验中B试管中先观察到有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，有关反应的离子方程式是Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3实验结论在不同的反应条件下，FeSO4溶液与NaOH溶液反应的实验现象不同，得到的产物也不同7．Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物质类别二元弱碱三元弱碱颜色状态白色固体红褐色固体溶解性不溶于水不溶于水与非氧化性强酸反应Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O稳定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔绝空气)2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O8.制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。典型例题典型例题【例1】有关金属及其化合物，下列有关说法错误的是A．当火灾现场存放有大量金属钠时不能用水来灭火B．FeO不稳定，加热条件下易被氧化为Fe2O3C．铝制餐具不能长时间存放或蒸煮酸性或碱性食物D．某溶液中滴加KSCN不变红，通入少量氯气后变红，则证明原溶液一定有Fe2+【答案】B【解析】A．钠和水反应生成氢气，可燃性气体，且钠着火生成过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氧气，是助燃气体，故金属钠着火不能用水灭火，应用干燥的沙土灭火，A正确；B．氧化亚铁不稳定，加热条件下生成四氧化三铁，B错误；C．铝能和酸或碱溶液反应，故铝制餐具不能长时间存放或蒸煮酸性或碱性食物，C正确；D．某溶液中加入硫氰化钾不变红，说明不含铁离子，通入少量氯气后变红，说明产生的铁离子，则原溶液一定有亚铁离子，D正确；故选B。【例2】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收S，其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中，不正确的是A．过程①中，生成CuS的反应为复分解反应B．过程②中，发生的反应为C．过程③中，当有1mol参与反应，转移个电子D．过程②中为氧化剂，过程③中为氧化产物【答案】C【解析】A．过程①中，生成CuS的反应为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，发生复分解反应，A正确；B．过程②中，三价铁离子具有氧化性将-2价硫氧化为硫单质，即发生的反应为，B正确；C．过程③中，氧气作氧化剂，氧元素化合价由0价降到-2价，即当有1mol参与反应，转移个电子，C错误；D．由转化关系图知，过程②中为氧化剂，过程③中为氧化产物，D正确；故选C。【例3】某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，下列物质组合不符合要求的是气体液体固体粉末ACO2饱和Na2CO3溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHClCu(NO3)2溶液CuDNH3H2OAl(OH)3A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．二氧化碳进入右瓶后，先与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，碳酸钙与过量的二氧化碳和水反应生成溶于水的碳酸氢钙，则瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，故A不符合题意；B．氯气进入右瓶后，先与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，反应生成的氯化铁与溶液中的铁粉反应生成氯化亚铁，则瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，故B不符合题意；C．氯化氢进入右瓶后，先溶于水使溶液呈酸性，酸性条件下溶液中的硝酸根离子与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，则瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，故C不符合题意；D．氨气进入右瓶后，溶于水得到一水合氨溶液，氢氧化铝是溶于强酸强碱的两性氢氧化物，但不能与一水合氨溶液反应，所以瓶中少量固体粉末不能消失，故D符合题意；故选D。【例4】已知无机物A、B、C、W可实现如图所示转化关系(其他产物已省略)，。下列说法不正确的是A．若A为非金属单质，则它与Cu反应的产物中阴、阳离子个数比可能为1:2B．若C是红棕色气体，则A可以是单质也可以是化合物C．若B为，则W可以是酸也可以是碱D．若A为Fe，则W可以为【答案】D【解析】A．若A为非金属单质，A为S，W为O2，S与O2生成SO2，SO2与O2生成SO3，S与Cu反应生成Cu2S，阴、阳离子个数比可为1∶2，故A正确；B．若C是红棕色气体，C为二氧化氮，则A可以是N2或NH3，N2或NH3与氧气生成NO，NO与氧气生成NO2，符合转化，故B正确；C．若B为，A可以是NaAlO2或AlCl3，NaAlO2和HCl反应生成，和HCl反应生成AlCl3，或AlCl3和NaOH反应生成，和NaOH反应生成NaAlO2，W可以是酸也可以是碱，故C正确；D．若A为，W为，铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与氯气不反应，不符合转化，故D错误；故选：D。【例5】利用H2S废气制取单质硫的常见途径有：①用O2将部分H2S氧化为SO2，SO2与剩余H2S反应得到硫单质，总反应为2H2S+O2=2S+2H2O；②用ZnO与H2S反应生成ZnS，再用Fe2(SO4)3溶液浸取ZnS得ZnSO4溶液和单质硫。氧化锌烟尘(主要含ZnO，还含有CuO、Fe3O4等)制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如图：下列说法正确的是。A．“酸浸”时Fe3O4发生反应的离子方程式为：Fe3O4+8H+=3Fe2++4H2OB．“氧化“时，若用NaClO代替H2O2，恰好完全反应时，消耗的C．氧化后的溶液中大量存在的阳离子是：、、、、D．由滤液获得ZnSO4·7H2O的操作是蒸发结晶【答案】B【分析】氧化锌烟尘(主要含ZnO，还含有CuO、Fe3O4等)加过量稀硫酸酸浸，过滤，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，过滤分离，滤液中加入双氧水，将亚铁离子氧化生成铁离子，然后加入ZnO调节溶液的pH，使铁离子形成氢氧化铁沉淀，过滤，滤液中含有硫酸铜和硫酸锌，加过量锌粉置换铜离子，过滤，滤渣为Cu和Zn，滤液为硫酸锌溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4•7H2O晶体，以此解答该题。【解析】A．已知Fe3O4中铁显+2价和+3价，故“酸浸”时Fe3O4发生反应的离子方程式为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O，原离子方程式电荷不守恒，A错误；B．已知NaClO作氧化剂时还原产物为NaCl，1molNaClO需得到2mol电子，1molH2O2作氧化剂时得到2mol电子，故“氧化”时，若用NaClO代替H2O2，恰好完全反应时，根据电子守恒可知，消耗的，B正确；C．由分析可知，氧化后的溶液中大量存在的阳离子是：、、、、，没有Fe2+，C错误；D．由分析可知，将硫酸锌溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4•7H2O晶体，而不是是蒸发结晶，是降温结晶，D错误；故答案为：B。强化训练强化训练1．下列转化在给定条件下能通过一步反应实现的是A．N2NO2B．FeFeCl3C．SiO2H2SiO3D．Al2O3Al(OH)32．下列铁的化合物：①FeCl2；②Fe（OH）3；③FeCl3，其中能通过化合反应直接制得的是A．只有①② B．只有②③ C．只有①③ D．全部3．下列实验装置能达到实验目的的是

A．配制0.10mol/L的食盐水B．制备少量Fe(OH)2C．证明氧化性Cl2>Br2>I2D．验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性A．A B．B C．C D．D4．下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是

A．用如图所示装置收集NO2 B．用如图所示装置制备NH3C．用如图所示装置制备Fe(OH)2 D．用如图所示装置稀释浓H2SO45．下列实验符合操作要求且能达到实验目的的是A．I可用于制备氢气并检验氢气的可燃性B．II可用于除去CO2中的HClC．用Ⅲ来制备氢氧化铁胶体D．用IV中操作可制备长久稳定的氢氧化亚铁6．下列实验无法达到预期实验目的的是A．用甲制备并收集少量O2 B．用乙制备少量Fe(OH)2C．用丙制取并收集少量氨气 D．用丁比较Na2CO3和NaHCO3的稳定性7．下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是A．用图甲所示装置制备NH3B．用图乙所示装置收集NOC．用图丙所示装置制备Fe(OH)2D．用图丁所示装置稀释浓H2SO48．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是A．Fe2O3为红棕色粉末，可用于制作红色颜料B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料C．NaHCO3能与酸反应，可用作抗胃酸药D．Al2O3的熔点很高，可用作耐火材料9．价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。图1为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断不合理的是A．b、c均可与氢碘酸反应，但反应原理不同B．h具有强氧化性，可用于饮用水的消毒，还原产物可以净水C．可通过图2装置制备物质d，且较长时间不易被氧化D．a→f→g→e的每步转化均可一步实现10．一定条件下(“→”表示一步转化)能满足如图所示转化关系的共有几组13．实验室用如图装置来制取Fe(OH)2，关于该实验的说法中正确的是A．组装好仪器后，实验操作的第一步是向装置中加入对应的试剂B．引发B中产生Fe(OH)2的操作是关闭K，继续滴加稀硫酸C．从反应开始至关闭K时，C中集气瓶收集到的气体是纯净的氢气D．打开B中瓶塞，可看到白色沉淀直接变为红褐色沉淀【答案】B【详解】A．组装好仪器后，实验操作的第一步是检验装置的气密性，A说法错误；B．引发B中产生Fe(OH)2的操作是关闭K，继续滴加稀硫酸，圆底烧瓶中产生的氢气将圆底烧瓶中的溶液压入B中与NaOH溶液反应，B说法正确；C．从反应开始至关闭K时，C中集气瓶开始收集到的气体是空气，排净装置中的空气后，收集的为潮湿的氢气，C说法错误；D．打开B中瓶塞，可看到白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀，D说法错误；答案为B。14．下列实验操作中，不正确的是（

）A．金属钠在用小刀切割后，剩余的钠应放回煤油中B．焰色反应实验前，铂丝应先用盐酸洗涤后灼烧至无色，焰色反应是一种物理变化C．实验室制备氢氧化亚铁时，滴加氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入液面下D．将烧碱溶液保存在磨口的细口玻璃瓶中【答案】D【详解】A.因钠性质活泼，处理不当容易发生危险，所以实验时切割钠后，剩余的金属钠应放回煤油中，A选项正确；B.做焰色反应实验前，应先将铂丝在稀盐酸中洗净，并灼烧至无色，目的是除去铂丝上的杂质，而氯化物受热易挥发；焰色反应是原子中的电子吸收能量后成为不稳定的高能电子，而后从能量高的状态又回到能量低的状态，并将多出的能量以光的形式释放出来，所以，焰色反应是物理变化，B选项正确；C.氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化，为防止与空气中的氧气接触，实验室制备氢氧化亚铁时，滴加氢氧化钠溶液的胶头滴管应伸入液面下，C选项正确；D.烧碱溶液能与玻璃中的二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠，硅酸钠能将试剂瓶口和瓶塞粘在一起，所以烧碱溶液不能保存在磨口的细口玻璃瓶中，D选项错误；答案选D。15．某强酸性溶液中还可能存在Al3+、Fe2+、、Ba2+、Cl-、、、中的若干种，现取适量溶液进行如下一系列实验(已知硝酸根离子在酸性环境中具有强氧化性，还原产物一般为气体)下列有关判断正确的是A．试液中一定有Fe2+、、H+、、Al3+B．试液中一定没有Ba2+、、C．步骤③中发生反应的离子方程式为:2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+D．沉淀B在空气中会迅速变为灰绿色,最后变为红褐色【答案】B【详解】在强酸性溶液中不存在，Fe2+和不能同时存在；试液中加入过量硝酸钡溶液，生成气体证明一定含有Fe2+、则原溶液中一定不存在，气体为NO；沉淀A为BaSO4，原溶液中一定不存在Ba2+，一定存在；溶液A中加入过量氢氧化钠溶液生成气体B为NH3，确定原溶液中含有，沉淀B为Fe(OH)3，由于溶液B中含有Ba2+，OH-，溶液B加入少量二氧化碳发生反应③，生成的沉淀一定含有BaCO3沉淀，可能生成沉淀Al(OH)3，溶液B中不一定含有，则原溶液中不一定含有Al3+。A．原溶液中一定有Fe2+、、H+、NH4+，铝离子不一定含有，选项A错误；B．上述分析可知，原溶液中一定没有的离子为：Ba2+、、，选项B正确；C．步骤③中反应的离子方程式可能为Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O，或2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+，选项C错误；D．沉淀B为Fe(OH)3，不是Fe(OH)2，选项D错误；答案选B。16．按要求完成下列问题(1)用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为。(2)请写出氢氧化铁胶体制备的原理(用化学方程式表示)(3)区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法(4)写出下列物质的电离方程式：①NH4NO3②H2SO4【答案】(1)(2)(3)丁达尔效应(4)【详解】（1）小苏打为NaHCO3，胃酸的成分为盐酸，碳酸氢钠和盐酸反应的离子方程式为：，故答案为：；（2）在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液，当溶液变为红褐色时立即停止加热，即制得氢氧化铁胶体，其制备的原理为：，故答案为：；（3）胶体能产生丁达尔效应，溶液不能产生丁达尔效应，因此区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是丁达尔效应，故答案为：丁达尔效应；（4）①硝酸铵为强电解质，完全电离为铵根离子和硝酸根离子，其电离方程式为：，故答案为：；②H2SO4在水溶液中完全电离生成H+和，其电离方程式为，故答案为：。17．在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析下列一组有现象变化的化学反应。实验及操作现象装置试管滴管饱和溶液(含2滴酚酞)先滴加溶液；再滴加溶液Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀溶液Ⅱ.加碱时___________；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失溶液Ⅲ.加碱时___________；加酸后得到棕黄色溶液新制饱和氯水Ⅳ.加碱时溶液变为无色；加酸后___________(1)用离子方程式解释现象Ⅰ中出现胶状沉淀的原因：。(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是，说明溶液中发生此现象的离子方程式是。(3)Ⅲ中加碱时出现的现象是。(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是。(5)用离子方程式解释产生此现象的原因：。【答案】(1)2H++SiO═H2SiO3↓(2)出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=Al[(OH)4]-(3)生成白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(4)无色溶液变为浅黄绿色(5)【详解】（1）用离子方程式解释现象I中出现胶状沉淀的原因是硅酸钠和硫酸反应生成硅酸沉淀，反应的离子方程式为：2H++SiO═H2SiO3↓，（2）氢氧化钠物质的量为0.0005mol,铝离子物质的量为0.0001mol,Al3++3OH-=Al(OH)3↓，碱过量生成氢氧化铝会随氢氧化钠滴入溶解得到四羟基合铝酸钠溶液，Al(OH)3+OH-=Al[(OH)4]-，生成Al[(OH)4]-物质的量=0.0001mol，剩余0.0001molNaOH，沉淀消失；（3）0.1mol•L-1Fe(NO3)2溶液中滴入先滴加1.0mL0.5mol•L-1NaOH溶液，生成氢氧化亚铁白色沉淀迅速变化为灰绿色最后变化为红褐色沉淀；（4）新制饱和氯水中加碱时溶液变为无色是氯气和碱反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；加酸后氯离子、次氯酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成氯气，无色溶液变为浅黄绿色；（5）加酸后氯离子、次氯酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成氯气的离子方程式为：。18．制备Fe(OH)2的实验探究(1)向新制的FeSO4溶液中滴加NaOH溶液。实验现象是。解释产生该现象的原因