
1.認(rèn)識(shí)Fe2+、Fe3+的性質(zhì),掌握其檢驗(yàn)方法。2.能依據(jù)“價(jià)—類”二維圖理解鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化。
(2)易水解Fe(OH)2是弱堿,含F(xiàn)e2+的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制保存硫酸亞鐵溶液時(shí)常加少量____________抑制Fe2+的水解,加少量____________防止Fe2+被氧化。
2.Fe3+的性質(zhì)及應(yīng)用(1)氧化性:含有Fe3+的溶液呈________色,F(xiàn)e3+處于鐵元素的高價(jià)態(tài),與Fe、Cu、HI、H2S等反應(yīng)均表現(xiàn)________性。(2)易水解:Fe(OH)3是很弱的堿,且溶度積很小,因此Fe3+極易水解,只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。此性質(zhì)有許多應(yīng)用,例如:①實(shí)驗(yàn)室可將飽和FeCl3溶液滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。
3.常見鐵鹽①綠礬(FeSO4·7H2O):一種重要的還原劑,可用作補(bǔ)血?jiǎng)┘爸参锏难a(bǔ)鐵劑。②鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]:無色晶體,易溶于水;常用作化學(xué)分析試劑、藥物和織物媒染劑。③赤血鹽{K3[Fe(CN)6]}:紅色晶體,能溶于水;常用于檢驗(yàn)Fe2+,生成藍(lán)色沉淀。④高鐵酸鉀(K2FeO4):暗紫色晶體,具有強(qiáng)氧化性,可用作水體的殺菌、消毒劑或高容量電池材料。
4.Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)(1)Fe2+的檢驗(yàn)。
K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓
(2)Fe3+的檢驗(yàn)(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)。
(3)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)。
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
1.下列有關(guān)Fe3+、Fe2+的性質(zhì)及應(yīng)用的說法不正確的是( )A.Fe2(SO4)3水解生成Fe(OH)3膠體,可用作自來水的殺菌消毒劑B.向Fe2(SO4)3溶液中加入過量鐵粉,可制得硫酸亞鐵溶液C.室溫下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán),說明溶液中Fe3+與I-不能大量共存D.硫酸亞鐵片和維生素C同時(shí)服用,能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果
解析:Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體,膠體具有吸附性,可用于凈水,但不可用于殺菌消毒,A錯(cuò)誤;2Fe3++Fe===3Fe2+,B正確;Fe3+將I-氧化成I2,發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,C正確;維生素C具有還原性,能防止硫酸亞鐵片中的Fe2+被氧化,D正確。
2.選擇合適試劑完成甲、乙兩組實(shí)驗(yàn):甲組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+(不含Cl-)的溶液中是否含有Fe2+;乙組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+。下列試劑及加入試劑的順序能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )
解析:由于Fe2+能使酸性KMnO4溶液褪色,因此檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+(不含Cl-)的溶液中是否含F(xiàn)e2+,可選用酸性KMnO4溶液;由于KSCN溶液遇Fe3+變成紅色,因此檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含F(xiàn)e3+,可選用KSCN溶液。
3.在FeCl3、CuCl2的混合溶液中,加入鐵粉與銅粉的混合物。(1)若金屬無剩余,則溶液中一定存在的金屬陽離子有__________,可能存在的金屬陽離子有__________。(2)若剩余固體中有鐵和銅,則溶液中一定存在的金屬陽離子有________,一定不存在的金屬陽離子有________。(3)若剩余固體中只有銅,則溶液中一定存在的金屬陽離子有________,可能存在的金屬陽離子有________,一定不存在的金屬陽離子有________。答案:(1)Fe2+、Cu2+ Fe3+ (2)Fe2+ Cu2+、Fe3+(3)Fe2+ Cu2+ Fe3+
考點(diǎn)二 鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系和應(yīng)用
1.Fe只具有還原性,可以被氧化劑氧化(1)與弱氧化劑反應(yīng)。Fe能被S、Fe3+、Cu2+、H+等弱氧化劑氧化為Fe2+,如Fe+2Fe3+===3Fe2+。(2)與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)。Fe能被Cl2、HNO3等強(qiáng)氧化劑氧化為Fe3+。
2.Fe2+既具有氧化性又具有還原性,以還原性為主(1)與氧化劑反應(yīng)。當(dāng)Fe2+遇到強(qiáng)氧化劑(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)時(shí),被氧化為Fe3+,如2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。(2)與還原劑反應(yīng)。當(dāng)Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等還原劑時(shí),可以被還原為Fe,如Fe2++Zn===Zn2++Fe。
1.(2024·廣東調(diào)研)部分含F(xiàn)e物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )A.存在a→f→d→e的轉(zhuǎn)化B.a(chǎn)可與水蒸氣反應(yīng)生成bC.g的溶液可用于檢驗(yàn)苯酚D.c常用作涂料
解析:由題圖信息可知,a為Fe、b為FeO、c為Fe2O3、d為Fe(OH)2、e為Fe(OH)3、f為亞鐵鹽、g為鐵鹽。A.存在Fe→亞鐵鹽→Fe(OH)2→Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化,反應(yīng)的方程式分別為Fe+2H+===Fe2++H2↑、Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,A正確;B.高溫下,鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4,B錯(cuò)誤;C.苯酚遇Fe3+顯紫色,即鐵鹽的溶液可用于檢驗(yàn)苯酚,C正確;D.Fe2O3化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且呈紅棕色,常用作涂料,D正確。
答案:(1)還原 氧化 (2)鐵粉 Cl2
答案:(3)Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+ (4)不合理 取少量該未知溶液,先滴加KSCN溶液,溶液不變紅,再通入Cl2,溶液變紅,證明原溶液中含有Fe2+
1.(2023·浙江6月選考)氯化鐵是一種重要的鹽,下列說法不正確的是( )A.氯化鐵屬于弱電解質(zhì)B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板C.氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得D.氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體
解析:A.氯化鐵在水溶液里能完全電離出鐵離子和氯離子,屬于強(qiáng)電解質(zhì),A錯(cuò)誤;B.氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵,可腐蝕覆銅板,B正確;C.氯氣具有強(qiáng)氧化性,與鐵單質(zhì)加熱反應(yīng)生成氯化鐵,C正確;D.向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液,繼續(xù)加熱至液體呈紅褐色,鐵離子發(fā)生水解反應(yīng)可得到氫氧化鐵膠體,D正確。
2.(2021·新高考廣東卷)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如下圖所示。下列推斷不合理的是( )A.a(chǎn)可與e反應(yīng)生成bB.b既可被氧化,也可被還原C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體D.可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系
解析:由題圖可知,a為Fe,b為亞鐵鹽,c為Fe(OH)2,d為Fe(OH)3,e為鐵鹽。Fe+2Fe3+===3Fe2+,a可與e反應(yīng)生成b,A推斷合理;Fe2+既可以被氧化為Fe3+,也可以被還原為Fe,B推斷合理;可將飽和的Fe3+溶液加入沸水中制得Fe(OH)3膠體,而不是加入濃堿液中,C推斷不合理;
3.(2022·新高考天津卷)FeCl3·6H2O的制備流程如下:
(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中,至鹽酸反應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為______________________________________________。含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快,原因?yàn)開______________________。(2)操作①所必需的玻璃儀器中,除燒杯外還有_________________。答案:(1)不再有氣泡產(chǎn)生 Fe、Cu在稀鹽酸中形成原電池,增大反應(yīng)速率 (2)漏斗、玻璃棒
(3)檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否殘留Fe2+的試劑是_____________________________________________________。(4)為增大FeCl3溶液的濃度,向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉后通入Cl2。此過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為____________________________。(5)操作②為______________________________________________。答案:(3)K3[Fe(CN)6]溶液 (4)2Fe3++Fe===3Fe2+、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (5)在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
(2)灰化:干燥樣品應(yīng)裝入_________中(填標(biāo)號(hào)),置高溫爐內(nèi),控制爐溫850 ℃,在充足空氣氣氛中燃燒成灰渣。a.不銹鋼培養(yǎng)皿 b.玻璃燒杯 c.石英坩堝解析:高溫灼燒固體物質(zhì)需在石英坩堝中進(jìn)行。
(3)向灰渣中滴加32%的硝酸,直至沒有氣泡產(chǎn)生。灰化容器中出現(xiàn)的紅棕色氣體的主要成分是 (填化學(xué)式),因而本實(shí)驗(yàn)應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室的 中進(jìn)行(填設(shè)施名稱)。若將漏斗直接置于容量瓶上過濾收集濾液(如右圖所示),存在安全風(fēng)險(xiǎn),原因是______________________________________________________________________________________。
解析:向灰渣中滴加32%的硝酸,灰化容器中出現(xiàn)的紅棕色氣體的主要成分是NO2,它是由硝酸分解產(chǎn)生的,由于NO2有毒,因而本實(shí)驗(yàn)應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)櫥中進(jìn)行;將漏斗直接置于容量瓶上過濾收集濾液,加入溶液時(shí),容量瓶中形成壓強(qiáng)差,可能導(dǎo)致溶液無法順利流下。答案:NO2 通風(fēng)櫥 液體無法順利流下
③本實(shí)驗(yàn)中,使測(cè)定結(jié)果偏小的是__________________(填標(biāo)號(hào))。a.樣品未完全干燥b.微量滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗c.灰渣中有少量炭黑
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