内容正文:
变价元素—铁及其化合物
元素化学复习—变价元素铁
1、 元素化合价的判断
(1) 准确记忆常见元素的常见化合价
常见的变价元素:V Cr Mn Fe Co Ni
N S Cl
(2) “定价-非定价”法
例:K2CrO4 H2C2O4 K2FeO4 H3AsO3 FeAsO4
(3) 通过化学键的极性判断化合价
例:HCN CO(NH2)2 KSCN CH3CHO 苯甲酸 NH3OHCl
(4) 特例
例:合金中金属元素的化合价均为0,例如Pt和Y形成的合金Pt3Y两种元素化合价均为0
FeS2 CuFeS2
2、 “强制弱”—电子转移(氧化还原)与质子转移(非氧化还原)
反应类型
电子转移
质子转移
强制弱
Cu2++Fe==Fe2++Cu
HCl+CN-==HCN+Cl-
歧化反应
Cl2+H2O==HCl+HClO
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
归中反应
2Fe3++Fe==3Fe2+
Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3
氧化性、还原性与电子转移有关;酸性、碱性与质子转移有关。如果体现这些性质的反应物是过量的,
我们就称这些反应物构造了一个“化学氛围”,即酸性-氧化性、酸性-还原性、碱性-氧化性、碱性-还原性。
Fe元素
酸性
中性
碱性
还原性
—
氧化性
—
Cr元素
酸性
中性
碱性
还原性
氧化性
【练习】根据条件写出方程式
(1) 铬铁矿(FeCr2O4)是一种常见的含铬矿物,铬铁矿用热的H2O2-NaOH溶液处理可转化为可溶性的铬盐。
(2) 浓氨水能够检验氯气管道是否发生泄漏,请用化学方程式解释原理。
(3) 饱和Na2CO3溶液与氯气反应能制备Cl2O,写出对应的化学方程式。
(4) 向硫代硫酸钠溶液中通入过量氯气,写出对应的化学方程式。
(5) 用保险粉(Na2S2O4)还原弱碱性废水中的Cr(Ⅵ),得到含Cr(Ⅲ)与S(Ⅳ)的产物,写出该反应的化学方程式。
3、 铁及其化合物的相互转化
(1) 下列说法正确的是 _______
A. 铁与碘反应易生成碘化铁
B. 还原铁粉可用作食品干燥剂
C. Fe露置在空气中会形成致密氧化膜保护内层不被腐蚀
D. 粉末在空气中受热,迅速被氧化成
E. 向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
F. 高铁酸钾(K2FeO4)在水处理过程中涉及的变化有:氧化还原反应,蛋白质变性,盐类水解,胶体聚沉
G. 将Fe粉加入到FeCl3溶液中,溶液颜色由黄色变为浅绿色
4、 应用
(1) 盐溶液的配制与保存
1 配制FeSO4溶液时需向溶液中加少量的__________________
2 配制FeCl3溶液时溶解的操作方法___________
用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体的操作方法___________
(2) Fe(OH)3胶体的制备
胶粒可以透过滤纸,不能透过半透膜,溶液中的分散质微粒既能透过半透膜,又能透过滤纸,浊液中的分散质不能透过滤纸、半透膜。为探究胶体的性质,某兴趣小组用下列两种方案制备胶体(夹持仪器已省略)。回答下列问题:
(1)方案一
①该方案制取胶体的原理为__________________________________(用化学反应方程式表示)。
②判断胶体是否成功制备的具体操作是
③水解形成的胶体粒子的数目 (填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)方案二:
①Y中发生反应的离子方程式为__________________________________将Z中固体分离出的操作为 (填字母,下同),分离出的液体进一步提纯的操作为___________
A. B. C. D.
②取X中溶液蒸干制备氯化铁晶体,达不到实验目的的原因_________________________________________
(从平衡移动原理角度解释原因)。
(3) Fe(OH)2的制备
1、【2019·浙江·高考真题】某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答:
(1) 仪器1的名称 装置5的作用
(2) 实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中
(3) 装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因
2、 莫尔盐[(相对分子质量为392)]。某兴趣小组欲制备莫尔盐并测定其纯度。先在封闭体系中利用铁和硫酸制备硫酸亚铁溶液,再将硫酸亚铁溶液和硫酸铵饱和溶液反应,即可得到莫尔盐。实验装置如图。
(1)仪器a的名称为 。配制溶液时所用的蒸馏水需经煮沸并迅速冷却后再使用,目的是 。
(2)连好装置,检验气密性后,将过量铁屑和少量碳粉加入c中,加入其他试剂,打开仪器a的塞子,然后旋开K2,为保证硫酸顺利滴入c中,还应采取的操作是 。
(3)为加快反应速率,需将c中试剂温度保持在80~95℃,一般采取的加热方式是 。
(4)充分反应一段时间后,打开K3,关闭K1、K2.c中液体会自动流入d中,此时d中发生的主要反应的化学方程式为 。
(5)经系列操作后,取9.000g实验所得莫尔盐样品配成溶液,用的酸性溶液滴定。消耗酸性溶液,该样品纯度为 %(保留至0.1%)。
(4) Fe2+和Fe3+的检验(高考调研81页)
Fe2+的特征检验:
溶液样品:取样于试管中,滴加K3[Fe(CN)3]溶液,若溶液产生蓝色沉淀,则样品中含有Fe2+。
固体样品:取固体样品于试管中,加入适量蒸馏水(煮沸)溶解固体,滴加K3[Fe(CN)3]溶液,若溶液产生蓝色沉淀,则样品中含有Fe2+。
Fe3+的特征检验
以溶液样品为例,取样于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变红,则样品中含有Fe3+。
【练习】下列选项正确的是(多选):_________________________
A.(2022年江苏卷题)
探究方案
探究目的
向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
Fe2+具有还原性
B.(2022年海南卷)
实验内容
预测的实验现象
FeCl2溶液中滴加KSCN溶液
溶液变血红色
C.(2022年广东卷)
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
FeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体
FeCl3可用作净水剂
D(2019年全国甲卷)
实验操作
实验现象
向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变
E-H(2023·浙江·高考真题)
实验方案
现象
结论
E
往溶液中加入片
短时间内无明显现象
的氧化能力比弱
F
往溶液中滴加溶液,再加入少量固体
溶液先变成血红色后无明显变化
与的反应不可逆
G
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有价铁
H
向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色再析出沉淀
先水解得再聚集成沉淀
I
溶液滴加浓盐酸
溶液颜色加深
氢离子抑制了的水解
J
向氢氧化铁胶体中逐滴加入稀硫酸至过量
先产生沉淀后逐渐溶解
先聚集为沉淀,后与应
K
向溶液中加入少许铁粉,静置一段时间
有蓝色沉淀生成
具有氧化性
L
向5mL 0. 1mol ·L-1FeCl3溶液中加入1mL 0.1mol ·L-1 KI溶液,充分振荡,完全反应后,滴加KSCN溶液
出现血红色
2Fe3++2I- 2Fe2+
I2是可逆反应
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