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目
录
铁的化合物的制备
含铁化合物的分离提纯与
性质探究
迁移“氢气还原氧化铜”的
实验装置模型
考点
考点一
铁的化合物的制备
考点一 铁的化合物的制备
考点
考法
一
氢氧化亚铁的制备
原理和方法
考点一 铁的化合物的制备
考点
考点一 铁的化合物的制备
1.制备原理
(2)成功关键:溶液中不含O2等氧化性物质;制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的、隔绝空气的体系中。
(1)制备原理:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓。
2.常用方法
(1)有机层隔离法
①反应在试管底部进行(这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验)。
②加隔氧剂,如加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂[如图,由于苯的液封作用,可防止生成的Fe(OH)2被氧化,因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀]。
考点
考点一 铁的化合物的制备
(2)还原性气体保护法
该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液,并利用产生的H2排尽整个装置中的空气,待检验H2的纯度后,再关闭止水夹K,利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。
考点
考点一 铁的化合物的制备
(3)电解法
该方法中铁作电解池的阳极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+,阴极反应为2H++2e-===H2↑,生成的氢气可以赶走溶液中的氧气,溶液中c(OH-)增大,与Fe2+结合生成Fe(OH)2沉淀,汽油起“液封”作用。
电解时,在两极间最先观察到白色沉淀。
考点
考点一 铁的化合物的制备
[典例1] (1)下列各图示中,能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是________。
①②③⑤
[解析] 因为Fe(OH)2在空气中容易被氧化为红褐色的Fe(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原理相同,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,且液面用汽油保护,能防止空气进入;⑤中液面加苯阻止了空气进入;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。
考点
考点一 铁的化合物的制备
(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入______________。
②除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是__________________________________。
稀硫酸、铁屑
煮沸
避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
[解析] ①Fe2+易水解,要加入稀硫酸防止其水解;Fe2+易被空气中的O2氧化,要加Fe粉防止Fe2+被氧化。②气体的溶解度随温度升高而降低,所以煮沸后的水中溶解的O2较少。
考点
备考方略
考点一 铁的化合物的制备
考点
考点一 铁的化合物的制备
防止Fe(OH)2氧化的方法
(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试管中亚铁盐溶液底部,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。
(5)用Fe作阳极,石墨作阴极,电解NaOH溶液,利用新产生的Fe2+与OH-反应制取。
考点
考法
二
绿矾(FeSO4·7H2O)
的制备原理和方法
考点一 铁的化合物的制备
考点
考点一 铁的化合物的制备
1.用废铁屑(含少量SiO2和氧化铁)制取绿矾
从FeSO4溶液中获得FeSO4·7H2O,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、低温干燥等操作。
其中,冰水洗涤的目的是减少晶体的溶解损耗;
低温干燥的目的是防止晶体受热失去结晶水。
以上结晶过程最好是在氮气的环境中进行,其中N2的作用是防止绿矾在空气中被O2氧化而变质。
考点
考点一 铁的化合物的制备
2.用烧渣制备绿矾
(烧渣中主要含FeO、Fe2O3,还有一定量的SiO2)
试剂X可以是SO2,也可以是Fe,其目的是将溶液中Fe3+还原为Fe2+。
若试剂X为SO2,其转化原理为:
SO2+Fe2(SO4)3+2H2O===2FeSO