（人教通用版）2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第三節(jié) 鐵及其化合物

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1、 第三節(jié)鐵及其化合物 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.了解鐵的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2.了解鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 鐵的性質(zhì)及應(yīng)用 1．鐵的物理性質(zhì) 純鐵具有金屬的共性，如具有銀白色金屬光澤和良好的延展性，是電和熱的良導(dǎo)體，具有能被磁鐵吸引的特性，純鐵有很強的抗腐蝕能力。 2．鐵的化學(xué)性質(zhì) 鐵元素性質(zhì)活潑，有較強的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。 (1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)： ①與O2的反應(yīng)： 常溫下：鐵被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為Fe2O3。 點燃時：3Fe＋2O2Fe3O4。 ②與Cl2的反應(yīng)：2Fe＋3Cl22

2、FeCl3。 ③與S的反應(yīng)：Fe＋SFeS。 1 / 18 (2)與水的反應(yīng)： 常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 (3)與酸的反應(yīng)： ①與非氧化性酸反應(yīng)的離子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 ②與氧化性酸： 遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)無H2產(chǎn)生。 (4)與某些鹽溶液的反應(yīng)： ①與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 ②與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√

3、”，錯誤的打“”)。 (1)(2013新課標全國卷Ⅱ)濃鹽酸與鐵屑反應(yīng)的離子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。(　　) (2)(2011重慶高考)Fe分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同。(　　) (3)(2012山東高考)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)。(　　) (4)(2012天津高考)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2。(　　) (5)(2012重慶高考)鐵與硫混合共熱生成FeS2。(　　) (6)鐵與CuSO4溶液反應(yīng)，能置換出銅。(　　) 答案：(1)　(2)　(3)　(4

4、)　(5) (6)√ 2．日常生活中的鐵制品為什么易生銹？鐵銹的主要成分是什么？ 提示：日常生活中的鐵制品不純、常含有碳等雜質(zhì)。鐵制品在潮濕的空氣中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹。鐵銹的主要成分是Fe2O3。 3．鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑，為什么可以用鐵罐貯存和運輸濃硫酸和濃硝酸？ 提示：常溫下，鐵遇濃H2SO4、濃硝酸發(fā)生“鈍化”。 4．能否通過化合反應(yīng)的方法制得FeCl3、FeCl2、Fe(OH)3？若能，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 提示：能；2Fe＋3Cl22FeCl3,2FeCl3＋Fe===3FeCl2,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 鐵反應(yīng)后元素價態(tài)

5、的判斷方法 (1)鐵與弱氧化劑(如：S、I2、H＋、Fe3＋、Cu2＋)等反應(yīng)所得產(chǎn)物為Fe2＋，鐵元素的價態(tài)為＋2價，如：Fe＋I2FeI2。 (2)鐵與強氧化劑(如：Cl2、Br2、濃H2SO4、硝酸等)反應(yīng)所得產(chǎn)物為Fe3＋，鐵元素的價態(tài)為＋3價。如2Fe＋3Br2===2FeBr3。 (3)鐵在純氧中燃燒得到的產(chǎn)物為Fe3O4，鐵元素的價態(tài)為＋2、＋3價。 (4)鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)物的判斷： ①當(dāng)HNO3過量時： 反應(yīng)原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O， 鐵元素的存在形式為Fe3＋，鐵元素的價態(tài)為＋3價。 ②當(dāng)Fe過量時： 反應(yīng)原理：3Fe＋

6、8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O， 鐵元素的存在形式為Fe2＋，鐵元素的價態(tài)為＋2價。 ③當(dāng)<<時： 鐵元素的存在形式為Fe2＋和Fe3＋，鐵元素的價態(tài)為＋2、＋3價。 1.下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有＋3價鐵生成的是________。 ①過量的Fe與Cl2加熱時發(fā)生反應(yīng) ②Fe與過量稀H2SO4反應(yīng)后，再向其中加KNO3 ③Fe與過量的S加熱時發(fā)生反應(yīng) ④Fe(NO3)2溶液中加少量鹽酸?、軫e和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中 2．在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質(zhì)的量(縱坐標)與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標)的關(guān)系如圖所示。請將正確答案

7、的序號填在相應(yīng)的橫線上。 ①Fe3＋?、贔e2＋　③Fe、Fe2＋?、蹻e2＋、Fe3＋ (1)AB段鐵元素以________形式存在。 (2)BC段鐵元素以________形式存在。 (3)CD段鐵元素以________形式存在。 [答案專區(qū)] 1.解析：Fe與Cl2反應(yīng)只生成FeCl3；Fe與S反應(yīng)只生成FeS；FeFe2＋Fe3＋；Fe2＋Fe3＋；Fe2O3溶于鹽酸生成Fe3＋，當(dāng)混合物中Fe不足時，溶液中仍有Fe3＋，當(dāng)Fe足量時，溶液中無Fe3＋。 答案：①②④ 與Fe反應(yīng)生成Fe2＋。故最終全部轉(zhuǎn)化成Fe2＋，而CD段鐵元素以Fe2＋形式存在。 答案：(

8、1)①　(2)④　(3)③ 鐵的氧化物與氫氧化物 1．鐵的氧化物 化學(xué)式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 鐵紅 磁性氧化鐵 顏色狀態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體(有磁性) 溶解性 難溶于水 難溶于水 難溶于水 鐵的化合價 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 與H＋反應(yīng)的離子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 2.鐵的氫氧化物 化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色態(tài) 白色固體 紅褐色

9、固體 與鹽酸反應(yīng) Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋=== Fe3＋＋3H2O 受熱分解 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亞鐵鹽與堿反應(yīng)： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性鐵鹽與堿反應(yīng)： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的關(guān)系 空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 1．判斷下列描述的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。

10、(1)(2013大綱全國卷)磁性氧化鐵溶于稀硝酸的離子方程式為：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋3H2O。(　　) (2)氫氧化鐵與HI溶液反應(yīng)的離子方程式為：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。(　　) (3)Fe2O3不可與水反應(yīng)得到Fe(OH)3，所以不能通過化合反應(yīng)制取Fe(OH)3。(　　) (4)Fe(OH)2在空氣中加熱，可得到FeO。(　　) (5)向硫酸亞鐵溶液中滴加NaOH溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵。(　　) (6)Fe2O3是紅棕色粉末，俗稱鐵紅，常用作紅色油漆和涂料。(　　) 答案：(1)　(2)　(3)　(4)　(5)

11、　(6)√ 2．將下列物質(zhì)的顏色和用途或性質(zhì)用短線連接起來。 ①Fe2O3　　　 a．紅褐色　　 A．具有較強的還原性 ②Fe(OH)2 b．紅棕色 B．易被氧化成灰綠色 最終變成紅褐色 ③Fe(OH)3 c．白色 C．紅色油漆、涂料 ④Fe2＋ d．棕黃色 D．受熱分解成紅棕色粉末 ⑤Fe3＋ e．淺綠色 E．具有較強的氧化性 答案：①－b－C；②－c－B；③－a－D；④－e－A；⑤－d－E 3．某鐵的氧化物溶于鹽酸中，然后滴加KSCN溶液顯紅色，該鐵的氧化物一定 是Fe2O3嗎？ 提示：不一定，若為Fe3O4，同樣

12、會產(chǎn)生上述現(xiàn)象。 4．鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向濾液中加入過量氨水，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘渣，你能否確定上述沉淀和殘渣的成分嗎？ 提示：沉淀的成分是Fe(OH)2，殘渣的成分是Fe2O3。 制備Fe(OH)2常用的三種方法 由于Fe(OH)2具有很強的還原性，易被氧化為Fe(OH)3，在實驗室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質(zhì)制備實驗探究的熱點。 1．制備原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。 2．成功關(guān)鍵：(1)溶液中不含F(xiàn)e3＋和O2等氧化性物質(zhì)。(2)制備過程中，保證

13、生成的Fe(OH) 2在密閉的隔絕空氣的體系中。 3．常用方法： 方法一：有機覆蓋層法 將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下，并在液面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空氣與Fe(OH)2接觸發(fā)生反應(yīng)，如圖1所示。 　　　　 方法二：還原性氣體保護法 用H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再將亞鐵鹽與NaOH溶液混合，這樣可長時間觀察到白色沉淀。如圖2所示。 方法三：電解法 用鐵作陽極，電解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆蓋苯或煤油，如圖3所示。 圖3 1.下列各圖示中，能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀的是________。

14、 2．用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 (1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入________。 (2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是_________________________________ ___________________________________________________________

15、_____________。 [答案專區(qū)] 1.解析：因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理相同，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中；③的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2＋，與電解水產(chǎn)生的OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護，能防止空氣進入；⑤中液面加苯阻止了空氣進入；④由于帶入空氣中的氧氣，能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀。 答案：①②③⑤ 2.解

16、析：(1)Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空氣中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2＋被氧化。 (2)氣體的溶解度隨溫度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2較少。 答案：(1)稀硫酸、鐵屑　(2)煮沸　(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2 Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化及檢驗 1．亞鐵鹽 含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，既有氧化性，又有還原性。 (1)氧化性：Fe2＋與Zn反應(yīng)的離子方程式：Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋； (2)還原性：Fe2＋與Cl2反應(yīng)的離子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 2．鐵鹽 (1)

17、氧化性： 含F(xiàn)e3＋的溶液呈黃色，F(xiàn)e3＋具有較強的氧化性。 ①Fe3＋與Cu反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。 ②Fe3＋與I－反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。 (2)特性： 含有Fe3＋的鹽溶液遇KSCN溶液變成紅色。 3．Fe2＋與Fe3＋的轉(zhuǎn)化 Fe2＋Fe3＋ 上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中標號反應(yīng)的離子方程式為： ①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O； ②3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O； ③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋； ④2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋

18、S↓＋2H＋。 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1)(2013江蘇高考)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含有Fe2＋(　　) (2)(2012廣東高考)Fe3＋有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收廢舊電路板中的銅(　　) (3)(2011安徽高考)過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應(yīng)后，滴入KSCN溶液，溶液呈血紅色，說明稀HNO3將Fe氧化為Fe3＋(　　) (4)(2011江蘇高考)FeCl3溶液與Cu的反應(yīng)：Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋(　　) (5)(2010上海高考)硫酸亞鐵溶

19、液中加入用硫酸酸化的H2O2：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O(　　) (6)(2012江蘇高考)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)：Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)　(4)　(5)　(6) 2．實驗室配制和保存FeSO4溶液時，應(yīng)采取哪些措施？ 提示：向FeSO4溶液中加入少量鐵粉，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋，加入少量稀H2SO4，防止Fe2＋水解。 3．僅用一種試劑，能區(qū)別FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3四種溶液嗎？ 提示：可以，選用NaOH溶液。加入NaOH溶液后，有紅褐色沉淀生成的是FeCl

20、3溶液；先出現(xiàn)白色沉淀，后迅速變?yōu)榛揖G，最終變成紅褐色的是FeCl2溶液；先出現(xiàn)白色沉淀，后沉淀隨NaOH溶液的加入而又溶解是AlCl3溶液，只出現(xiàn)白色沉淀的是MgCl2溶液。 4．如何分離溶液中的Fe3＋和Al3＋。 提示：分離實驗操作圖示為： 一、利用“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系的解題策略 1．“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系 2．應(yīng)用 (1)除雜方法： 主要物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜方法 Fe2＋ Fe3＋ 加過量鐵粉后過濾 FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2 Fe2＋ Cu2＋ 加過量鐵粉后過濾 Fe Al 加過量強堿(如NaOH)溶液后過濾

21、 Fe2O3 Al2O3、SiO2 加過量強堿(如NaOH)溶液后過濾 (2)判斷離子共存的方法： Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)。 Fe3＋S2－、I－、SO。 Fe2＋、Fe3＋HCO、CO等水解相互促進的離子 (3)鹽溶液的配制與保存方法： 加少量相應(yīng)的酸防止Fe3＋水解。 (4)物質(zhì)的制備方法： 在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液。 二、Fe3＋、Fe2＋的檢驗方法 1．Fe2＋的檢驗 方法一：取出少量被檢驗的溶液，滴加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再滴加氯水，若變成紅色溶液，說明有Fe2＋存在(鑒別時不能先滴加氯水)。

22、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(紅色)； 方法二：取出少量被檢驗的溶液，加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色絮狀沉淀，白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，證明有Fe2＋存在。 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2， 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 2．Fe3＋的檢驗 方法一：取出少量被檢驗的溶液，滴加KSCN溶液，溶液變紅色，證明有Fe3＋存在。 方法二：取出少量被檢驗的溶液，加入NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Fe3＋存在。 3．含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗

23、(1)Fe3＋的檢驗： ①溶液變紅色，說明含有Fe3＋ ②試紙變藍色，說明含有Fe3＋ (2)Fe2＋的檢驗： ①KMnO4溶液紫紅色褪去，說明含有Fe2＋ ②溴水褪色，說明含有Fe2＋ 1.下列試劑中，不能使Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋的是(　　) ①氯氣?、贜aCl溶液?、跭MnO4溶液?、芟∠跛? ⑤鹽酸　⑥NaNO3溶液 A．①②③　　　　　　　　 B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥ 2．(2012海南高考節(jié)選)在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液處理和資源回收的過程簡述如下： Ⅰ.向廢液中投入過量鐵屑，充分反應(yīng)后分離出固體和濾液；

24、 Ⅱ.向濾液中加入一定量石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH，同時鼓入足量的空氣。 己知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.010－38 回答下列問題： (1)FeCl3蝕刻銅箔反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________ ________________________________； (2)過程Ⅰ加入鐵屑的主要作用是________，分離得到固體的主要成分是________，從固體中分離出銅需采用的方法是___________________________________________________； (3)過程Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程

25、式為_________________________________________ _________________________________________________________________________。 3.下列離子的檢驗方法合理的是(　　) A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2＋ B．向某溶液中滴加氯水，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液，得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2＋，不含

26、有Mg2＋ 4．(2012山東高考節(jié)選)工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下： 用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在________(填離子符號)，檢驗溶液中還存在Fe2＋的方法是__________________________(注明試劑、現(xiàn)象)。 [答案專區(qū)] 1.解析：Cl2、KMnO4、稀HNO3都有強氧化性、能將Fe2＋氧化成Fe3＋。而NaCl溶液、鹽酸、NaNO3溶液不能將Fe2＋氧化成Fe3＋。 3.解析：A項，加入KSCN溶液后呈紅色，說明含有Fe3＋，但不能說明是否含有Fe2＋。

27、B項，滴加氯水后再加入KSCN溶液變紅色，說明所得的溶液中含F(xiàn)e3＋，而原溶液中是否含有Fe3＋、Fe2＋ 答案：D 不能判斷。C項，加NaOH溶液得紅褐色沉淀，說明含有Fe3＋。D項，當(dāng)溶液中含有Fe2＋和其他能與堿反應(yīng)生成白色沉淀的離子時，同樣會出現(xiàn)上述現(xiàn)象，因為Fe(OH)2轉(zhuǎn)變成Fe(OH)3時，顏色很容易掩蓋其他的白色沉淀。 答案：C 2.解析：(1)這是先置換出銅，鐵過量固體為鐵與銅的混合物，再分離銅應(yīng)加入鹽酸；(3)Ⅱ步驟是亞鐵離子生成Fe(OH)2，鼓入空氣為轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3。 答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (2)回收銅

28、Cu和Fe　加鹽酸反應(yīng)后過濾 (3)FeCl2＋Ca(OH)2===Fe(OH)2↓＋CaCl2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 4.解析：滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中有Fe3＋，檢驗溶液中還存在Fe2＋時，可以利用Fe2＋的還原性，加入酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去。 答案：Fe3＋　取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色 Fe2＋與Fe3＋的轉(zhuǎn)化 在盛有2 mL FeCl3溶液的試管中，加入少量鐵粉，振蕩試管。充分反應(yīng)后，滴入幾滴KSCN溶液(如圖左圖)，觀察并記錄實驗現(xiàn)象

29、。再加入幾滴氯水(如圖右圖)，又發(fā)生了什么變化？ 設(shè)計Fe2＋與Fe3＋相互轉(zhuǎn)化的實驗方案，進行實驗并記錄現(xiàn)象。 實驗室提供下列試劑：鐵粉、0.1 molL－1 FeCl3溶液、0.1 molL－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。 表35　Fe2＋和Fe3＋的轉(zhuǎn)化實驗 轉(zhuǎn)化類型 實驗方案 實驗現(xiàn)象 Fe2＋―→Fe3＋ Fe3＋―→Fe2＋ 1．(2010山東高考T30(3))制備綠礬(FeSO47H2O)時，向Fe2(SO4)3溶液中加入過量________，充分反應(yīng)后，經(jīng)________操作得到FeSO4溶液，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得

30、到綠礬。 2．(2009廣東高考T24－C)判斷下列除雜方法的正誤： 除去FeCl2溶液中混有的FeCl3，加入過量鐵粉，并過濾(　　)。 3．(2009天津高考T3－D)在含有FeCl2雜質(zhì)的FeCl3溶液中通入足量Cl2后，充分加熱，除去過量的Cl2，即可得到純凈的FeCl3溶液(　　) 答案：1.鐵粉，過濾　2.√　3.√ 在實驗不變的情況下，高考還有可能從以下出題點設(shè)題： 1．Fe2＋與NO能否大量共存？若向其中再加入少量鹽酸，情況又會如何？ 提示：Fe2＋與NO能大量共存，但在酸性條件下，NO能將Fe2＋氧化成Fe3＋而不能大量共存。 2．如何通過實驗

31、證明溴的氧化性強于Fe3＋？ 提示：向FeCl2溶液中滴入幾滴溴水，若溴水褪色，即證明Br2的氧化性強于Fe3＋，離子方程式為：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。 3．如何由廢鐵屑(含F(xiàn)e2O3)制取印刷電路板的腐蝕劑？ 提示： 4．設(shè)計實驗方案證明硫酸亞鐵銨的成分中含有NH、Fe2＋和SO。 提示：①取適量硫酸亞鐵銨固體溶于水，得淺綠色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再滴入幾滴新制氯水，溶液變?yōu)榧t色，則可證明固體的成分中含有Fe2＋。 ②取適量硫酸亞鐵銨固體溶于水，加少量稀鹽酸，無現(xiàn)象，再滴入幾滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則可證明固體的成分中含

32、有SO。 ③取少量硫酸亞鐵銨固體放入試管中，加入濃NaOH溶液并加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變藍，則證明固體成分中含有NH。 除去混合物中的雜質(zhì)離子，設(shè)計實驗驗證Fe2＋的還原性，F(xiàn)e3＋的氧化性是教材實驗的拓展和延伸，也是高考命題的重要素材。熟練掌握除去混合物中Fe2＋、Fe3＋的方法，可順利解答試題中的各種問題。 1．混合物中Fe3＋、Fe2＋的除去方法 (1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法： 向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一，與Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，促進Fe3＋的水解，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。

33、 (2)除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法： 向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一，與Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，促進Fe3＋的水解，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。 (3)除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法： 先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。 (4)除去Cu2＋中混有的Fe2＋的方法： 先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。 2．Fe3＋氧化性、Fe2＋還原性的驗證常用方法 (1)Fe3＋的氧

34、化性： ①向FeCl3溶液中滴入幾滴KSCN溶液，再加入過量活潑金屬(如Fe)，若溶液紅色褪去，證明Fe3＋具有氧化性。反應(yīng)原理：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 ②向FeCl3溶液中加入KI淀粉溶液，若溶液變成藍色，證明Fe3＋具有氧化性。反應(yīng)原理：2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。 ③向FeCl3溶液中通入H2S氣體，若出現(xiàn)黃色渾濁，證明Fe3＋具有氧化性。反應(yīng)原理：2Fe 3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。 (2)Fe2＋的還原性： ①向少量酸性KMnO4溶液中加入FeCl2溶液，若溶液紫紅色褪去，證明Fe2＋具有還原性。反應(yīng)原理：MnO＋5Fe2

35、＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 ②向FeCl2溶液中滴入幾滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Cl2)，若溶液變紅色，證明Fe2＋具有還原性。 反應(yīng)原理：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 以“磁性Fe3O4膠體粒子的制備”為載體串聯(lián)鐵元素單質(zhì)及其化合物知識 高考載體(2013浙江高考T28) 　　利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO。制備流程圖如下： 已知：Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似。 [知識串聯(lián)設(shè)計] (1)磁性Fe3O4中鐵元素的化合價是________，F(xiàn)e3O4與稀H2SO4

36、反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 (2)在酸性條件下，H2O2能將Fe2＋氧化成Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式為__________________。 (3)溶液B中含有Fe2＋、Fe3＋，在空氣中滴加NaOH溶液，預(yù)計能發(fā)生哪些反應(yīng)？并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的只寫離子方程式)。 (4)如何證明溶液B中含有Fe3＋？ (5)溶液B中既含有Fe2＋，又含有Fe3＋，如

37、何通過實驗檢驗溶液B中含有Fe2＋？ (6)由溶液B制取Fe3O4膠體粒子的過程中，為什么要持續(xù)不斷地通入N2？ 答案：(1)＋2、＋3價　Fe3O4＋4H2SO4===FeSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O (2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)可能發(fā)生的反應(yīng)有：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (4)向溶液B中滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變成紅色證明溶液中含有Fe3＋。 (5)用溴水或酸性KMnO4溶液檢驗。即取少量B溶液于潔凈試管中滴入幾滴溴水。若溴水褪色，即證明溶液B中含有Fe2＋。 (6)在N2的氣氛下，可防止Fe2＋被氧化。 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！