内容正文:
考点18 铁及其化合物
【核心考点梳理】
一、 反应的合理选择
1.铁元素的存在
铁在自然界中可以以单质形态(主要存在于陨石中)存在,但主要以+2价和+3价化合物的形态存在,地壳中含量居第四位,仅次于氧、硅和铝。
2.Fe2+、Fe3+的检验
Fe2+
Fe3+
溶液的颜色
浅绿色
棕黄色
滴加KSCN溶液
无明显现象
溶液变血红色
反应原理
不反应
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
结论
利用含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液变成血红色,检验Fe3+的存在
3.Fe2+、Fe3+相互转化的实验探究
实验操作
实验现象
先滴加KSCN溶液,溶液变血红色再加适量铁粉后,血红色褪去
先滴加KSCN溶液后没有变化,再滴加新制氯水,溶液变成血红色
离子方程式
2Fe3++Fe===3Fe2+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
实验结论
Fe3+Fe2+
【典型例题】
例1.(2022·浙江·高一期中)下列有关实验的叙述正确的是
A.取某固体试样溶于盐酸,滴加KSCN溶液不变红,说明该固体中一定不存在
B.取某溶液试样进行焰色试验,通过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色,则其为钾盐溶液
C.往某溶液试样中滴加酚酞试液,溶液变红色,则该溶液一定是碱溶液
D.取某溶液试样加足量硝酸无现象,再加溶液产生白色沉淀,则原溶液中存在
【答案】D
【详解】
A.加入KSCN溶液无现象,证明溶液中不存在铁离子,但无法确定该固体样品中是否存在,假如固体为铁和氧化铁的混合物,并且铁多,完全溶于盐酸也不生成三价铁离子,A错误;
B.透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,说明溶液中含有K+,可能为KOH或钾盐,B错误;
C.还可以是强碱弱酸盐,溶液就显示碱性,比如碳酸钠等,C错误;
D.向待测液里加入过量的硝酸无现象,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则表明待测液中肯定含有,这是的鉴别方法,D正确;
故选D
例2.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高一月考)下列除杂方案错误的是
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
A
溶液
B
溶液
Fe粉
C
溶液
气体
D
溶液
KOH
加入溶液
【答案】D
【详解】
A.Fe2+具有还原性,加入H2O2,可以将Fe2+氧化为Fe3+,而且H2O2的还原产物为水,不会引入新杂质,故A正确;
B.铁的还原性大于铜,混合液中加入足量的铁粉,反应生成铜和硫酸亚铁,过滤后得到铜和铁粉的混合物,滤液为纯净的硫酸亚铁溶液,故B正确;
C.碳酸钠溶液与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠,能够除去杂质且不引入新杂质,故C正确;
D.除去KNO3溶液中的KOH,加入FeCl3溶液,虽然能生成Fe(OH)3沉淀,但引入了新杂质Cl-,故D错误;
故选D。
例3.(2022·辽宁·阜新市第二高级中学高一月考)苹果汁是人们喜爱的饮料,由于此饮料中含有Fe2+,在空气中易转变为Fe3+。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C具有
A.还原性 B.氧化性 C.碱性 D.酸性
【答案】A
【详解】
饮料中的Fe2+在空气中易被氧化为Fe3+,加入维生素C,可有效防止这种现象的发生,则说明维生素C具有还原性,答案选A。
【核心归纳】
1.注意:
(1)检验溶液含有Fe2+、不含Fe3+的步骤
待测液不变色血红色。
(2)Fe2+和Fe3+的混合溶液中检验Fe2+的方法
通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去说明含有Fe2+(注意:Cl-等还原性的离子对Fe2+有干扰)。
2.铁单质、Fe3+、Fe2+之间的相互转化关系
(1)Fe只具有还原性。可被弱氧化剂(H+、S等)和Fe3+氧化成Fe2+,被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3+。举例:
Fe+2H+===Fe2++H2↑; 2Fe+3Cl22FeCl3。
(2)Fe2+既有氧化性又有还原性。可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H+)、空气中的O2、H2O2等]氧化为Fe3+;可被还原剂(CO、C等)还原为Fe。举例:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;FeO+COFe+CO2。
(3)Fe3+只具有氧化性,可被弱还原剂(Cu等)和Fe还原为Fe2+,被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。举例:2Fe3++Fe===3Fe2+;2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
3.铁单质、Fe2+和Fe3+的性质
(1)Fe有变价,所以反应后的产物与氧化剂的强弱及反应条件有关。
(2)Fe2+Fe3+ (3)Fe3+Fe2+。