内容正文:
第18讲 探究Fe(OH)2、Fe(OH)3、铁盐的制备和性质
01易错聚焦 03易错知识梳理
02易错辨析 04易错精练
易错· 聚焦
易错1:Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性
1.FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时,均发生氧化还原反应,Fe2+被HNO3氧化生成Fe3+。
2.Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时,均发生氧化还原反应,Fe3+被I-还原生成Fe2+。
易错2:Fe2+、Fe3+的检验
1.检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN-)。
2.Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)。
3.检验Fe3+也可用苯酚(C6H5OH),在FeCl3溶液中滴加苯酚,溶液显紫色。
易错3:Fe(OH)2制备
1.Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,需注意以下两个要点:
(1)溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质;
(2)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。
2.实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法
方法一:有机层覆盖法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图1所示。
方法二:还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2所示。
方法三:电解法
用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯(或煤油),如图3所示。
易错4:FeCl3溶液发生反应时的颜色变化
(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后,溶液呈红色。
(2)FeCl3与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀。
(3)向FeCl3溶液中通入H2S气体,生成淡黄色沉淀。
(4)向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液,生成淡黄色沉淀,当加入的Na2S溶液过量时,又生成黑色沉淀。
(5)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉,溶液变成浅绿色。
(6)向FeCl3溶液中滴入淀粉碘化钾溶液,溶液变成蓝色。
(7)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液变成紫色。
(8)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至液体呈红褐色,生成红褐色Fe(OH)3胶体。
易错·辨析
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后黄色逐渐消失,加一滴KSCN溶液后溶液颜色不变。( )
(2)将铜粉加入1.0 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中,溶液变蓝、有黑色固体出现,金属铁比铜活泼。( )
(3)检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质,将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红。( )
(4)向某溶液中,滴加氯水无现象,再滴加KSCN溶液,溶液显红色,该溶液中一定含Fe3+。( )
(5)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2。( )
(6)浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑。( )
(7)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+===2Fe(OH)3+3Mg2+。( )
(8)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。( )
(9)Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-能够大量共存。( )
(10)0.1 mol·L-1FeCl3溶液中,K+、NH、I-、SCN-能大量共存。( )
(11)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+。( )
(12)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2:Fe2++2H++H2O2===Fe3++2H2O。( )
(13)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3↓。( )
(14)1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA。( )
(15)中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO。( )
(16)向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液,加入H2O2后溶液变成红色,Fe2+既有氧化性又有还原性。( )
(17)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。( )
(18)可用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3。( )
(19)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红,检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质。( )
(20)室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe3+的氧化性比I2的强。( )
(21)用NaOH溶液和盐酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2。( )
(22)(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制备Fe(OH)2的离子方程式:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓。( )
【答案】(1) (√)(2) (×)(3) (×)(4) (×)(5) (×)(6) (×)(7) (√)(8) (√)(9) (×)(10) (×)(11) (√)(12) (×)
(13) (×)(14) (×)(15) (×)(16) (×)(17) (×)(18) (√)(19) (×)(20) (√)(21) (×)(22) (×)
2.下列各图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 (填序号)。
【答案】①②③⑤
3.如何证明一瓶FeSO4溶液是否变质?
【解析】用洁净的试管取少量(1~2mL)的样品溶液,向其中滴入KSCN溶液(或NH4SCN溶液)1~2滴,若溶液立即显红色证明该溶液已被氧化。
4.用NaOH溶液和苯酚溶液是否能证明FeSO4溶液是否变质?
【解析】NaOH不能证明,因为OH-与Fe2+反应生成的Fe(OH)2能够迅速被氧化为Fe(OH)3,不易观察现象。苯酚溶液能证明,因为Fe3+与苯酚发生显色反应。
5.有两瓶显黄色的溶液,它们是溴水和FeCl3溶液。
(1)如何鉴别它们?(至少说出两种方案)
【解析】(1)①用KSCN溶液或苯酚溶液
②用NaOH或其它碱溶液
③用AgNO3溶液
④用铜片
⑤用苯或CCl4
(2)用铁片(或铁粉)能否鉴别?
【解析】(2)不能,因为二者均与Fe反应生成Fe2+
6.检验Fe2+时能不能先加氯水再加KSCN溶液?为什么?
【解析】不能,因为若溶液中含有Fe3+时,就无法排除其干扰。
7.怎样保存铁盐和亚铁盐?
【解析】亚铁盐溶液中加少量铁屑以防止Fe2+被氧化,滴入少量相应的酸溶液以防止Fe2+水解。铁盐溶液中加入少量相应的酸溶液以防止Fe3+水解。
8.教材中有关Fe(OH)2的制备方法,实际上只能瞬间观察到的白色Fe(OH)2沉淀(几乎分辨不出来)。为什么不容易观察到白色的Fe(OH)2沉淀呢?可采取哪些措施使Fe(OH)2沉淀能够维持较长时间不被氧化呢?
【解析】Fe(OH)2极易被氧化,转化为Fe(OH)3。要想长时间观察到白色沉淀的生成,关键是降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量。就教材中的实验来说,常采用的方法有:
(1)采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2+易被空气中的氧气氧化成Fe3+);
(2)将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解在蒸馏水中的氧气);
(3)将碱直接加到亚铁盐溶液的底部(使Fe(OH)2与空气隔离);
(4)在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水小,而又不溶于水的有机溶剂)。
易错·知识梳理
一、Fe(OH)2 、Fe(OH)3
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
与盐酸反应
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
受热分解
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
二者的关系
在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
二、亚铁盐和铁盐
1. Fe2+盐
Fe2+
盐
溶
液
配制
保存
NaOH溶液
还原性
氧化性
颜色
配制亚铁溶液时常加少量相应的酸抑制Fe2+的水解,
加少量铁屑防止Fe2+被氧化。
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀)
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ 4H2O
3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
Zn+Fe2+===Fe+Zn2+
浅绿色
2. Fe3+盐
Fe3+
盐
溶
液
配制
NaOH溶液
氧化性
颜色
配制Fe3+的溶液时常加少量相应的酸抑制Fe3+的水解
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
2Fe3+ + SO+ H2O == 2Fe2+ + + 2 H+
腐蚀印刷电路版:2Fe3++Cu ===2Fe2++Cu2+
2Fe3++S2-===2Fe2++S↓
棕黄色
S2-、I-、SO、Cu
水解
Fe3+的水解:Fe3++3H2O ⇌ Fe(OH)3(胶体)+3H+
氢氧化铁胶体制备:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
双水解:Fe3+ + 3HCO3- == Fe(OH)3↓ + 3CO2↑
工业上常用调节pH方法除去溶液中的Fe3+离子
3.Fe2+、Fe3+的检验
(1)Fe2+的检验
样
品
溶
液
K3[Fe(CN)6]溶液
颜色
氯水或
双氧水
KSCN溶液
浅绿色:可能为Fe2+
无现象
溶液变红色,证明含有Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2+
生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀,证明有Fe2+
(2)Fe3+的检验
样
品
溶
液
苯酚溶液
颜色
KSCN溶液
棕黄色:可能为Fe3+
溶液变红色,证明含有Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀,证明有Fe3+存在
溶液呈紫色,证明有Fe3+
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验
酸性
KMnO4溶液
K3[Fe(CN)6]溶液
混合溶
液
溴水
淀粉KI试纸
试纸变蓝色,说明含有Fe3+
溶液变红色,证明含有Fe3+
酸性KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+
溴水褪色,说明含有Fe2+
KSCN溶液
生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀,说明含有Fe2+
4.有关Fe2+、Fe3+的除杂
溶
液
除
杂
FeCl3溶液中含有少量FeCl2
氯水
或H2O2
FeCl3溶液,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
FeCl2溶液中含有少量FeCl3
FeCl2溶液中含有少量CuCl2
过量铁粉
过滤
过量铁粉
过滤
FeCl2溶液,2Fe3++Fe===3Fe2+
FeCl2溶液,Cu2++Fe==Cu+Fe2+
5.混合溶液中Fe3+、Fe2+的除去
混合溶
液
除
杂
Mg2+溶液
中含有Fe3+
氧化剂
如H2O2
加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一,调pH
Fe(OH)3↓
过滤
Mg2+溶液
Cu2+溶液
中含有Fe3+
加入CuO、CuCO3、Cu2(OH)2CO3中之一,调pH
Fe(OH)3↓
过滤
Cu2+溶液
Mg2+溶液
中含有Fe2+
Cu2+溶液
中含有Fe2+
氧化剂
如H2O2
加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一,调pH
加入CuO、CuCO3、Cu2(OH)2CO3中之一,调pH
Fe(OH)3↓
Fe(OH)3↓
过滤
过滤
Mg2+溶液
Cu2+溶液
易错·精练
1.下列说法中,不正确的是
A.都能与盐酸反应 B.和 溶液都显黄色
C.能与 溶液反应 D.是红褐色沉淀
【答案】B
【解析】A.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,都能与盐酸反应,故A正确;
B.Fe2+溶液为浅绿色, Fe3+溶液显黄色,故B错误;
C.Fe2+能与NaOH溶液反应,生成Fe(OH)2,故C正确;
D.Fe(OH)3难溶于水,是红褐色沉淀,故D正确;
故答案为:B。
2.下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A.向氯化亚铁溶液中通入氯气:
B.溶液中加入足量的氨水:
C.溶于氢碘酸:
D.同浓度同体积溶液与溶液混合:
【答案】A
【解析】A.氯气与亚铁离子反应生成铁离子和氯离子,离子方程式为,故A正确;
B.一水合氨为弱碱,应保留化学式,FeCl3溶液中加入足量的氨水,离子方程式:Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH,故B错误;
C.氢氧化铁溶于氢碘酸发生氧化还原反应,离子反应方程式为:2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O,故C错误;
D.由于结合OH-的能力:H+>NH,所以同浓度、同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,只发生H+与OH-结合形成H2O的反应,H++OH-=H2O,故D错误。
答案选A。
3.下列有关铁的化合物的说法不正确的是
A.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性
B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应
C.Fe(OH)3能通过化合反应得到
D.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2价和+3价
【答案】A
【解析】A.Fe(OH)2中的Fe2+具有还原性,可被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,选项A错误;
B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,故均具有碱性氧化物的通性,都能与盐酸反应,选项B正确;
C.Fe(OH)3可由Fe(OH)2与O2、H2O发生化合反应得到,选项C正确;
D.Fe3O4俗称磁性氧化铁,其组成可表示为FeO·Fe2O3,元素的化合价既有+2又有+3,选项D正确;
故答案为:A。
4.下列化学反应,所得产物只含一种价态铁元素的是
A.在空气中加热FeO B.在空气中加热Fe(OH)2
C.在空气中加热Fe(OH)3 D.在氧气中点燃Fe
【答案】C
【解析】A.在空气中加热FeO的反应产物是Fe3O4,含有两种价态铁元素,A不符合题意;
B.在空气中加热Fe(OH)2的反应产物是Fe3O4和H2O[或者说,Fe(OH)2分解为FeO和H2O,FeO又反应生成了Fe3O4],含有两种价态铁元素,B不符合题意;
C.在空气中加热Fe(OH)3的反应产物是Fe2O3和H2O,只含一种价态铁元素,C符合题意;
D.在氧气中点燃Fe的反应产物是Fe3O4,含有两种价态铁元素,D不符合题意;
故选C。
5.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量溶液,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,向该溶液中加入溶液时生成氢氧化亚铁;氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化产生氢氧化铁,氢氧化铁加热时发生分解反应产生红棕色氧化铁,故白色沉淀是氢氧化亚铁,加热得到最后的残渣是氧化铁,故合理选项是B。
6.“价类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为铁元素的“价类二维图”,其中箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是
A.Fe在O2中燃烧可实现转化①
B.Fe与少量氯气反应可实现转化②
C.因Fe2O3不溶于水,故不能通过化合反应制得Fe(OH)3
D.Fe(OH)2在空气可逐渐被氧化成Fe(OH)3
【答案】D
【解析】A.Fe在O2中燃烧生成的是四氧化三铁,不能实现转化①,A错误;
B.Fe与少量氯气反应生成氯化铁,不能实现转化②,B错误;
C.Fe2O3不溶于水,但可以能通过Fe(OH)2、水和氧气的化合反应制得Fe(OH)3,C错误;
D.Fe(OH)2易被氧化,在空气可逐渐被氧化成Fe(OH)3,D正确;
答案选D。
7.在生产、生活中铁盐与亚铁盐有重要应用。下列有关离子方程式正确的是
A.铁粉与溶液反应制备
B.NaHCO3与盐酸反应:CO32-+2H+=CO2+H2O
C.溶液与氨水反应制备
D.双氧水与酸性的溶液反应:
【答案】D
【解析】A.铁粉与FeCl3溶液反应制备FeCl2离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故A错误;
B.碳酸氢根离子为弱酸的酸式根离子,不能拆,NaHCO3与盐酸反应的离子方程式为:HCO+H+=CO2+H2O,故B错误;
C.一水合氨不能拆开,FeCl3溶液与氨水反应制备Fe(OH)3,离子方程式为:Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH,故C错误;
D.双氧水将亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为:,故D正确。
答案选D。
8.下列叙述正确的是
①铁能被磁铁吸引
②人体内的血红蛋白中含铁元素
③Fe在纯氧中燃烧可得到
④不可与水反应得到,所以不能通过化合反应制得
⑤在空气中加热,可得到FeO
A.①②⑤ B.①②④ C.②③④⑤ D.①②
【答案】D
【解析】①铁能被磁铁吸引,故正确;
②人体内的血红蛋白中含铁元素,故正确;
③铁在纯氧中燃烧得到的是Fe3O4,故错误;
④Fe(OH)3可通过4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3化合反应制得,故错误;
⑤Fe(OH)2在空气中加热得到的是Fe2O3,故错误;
答案选D。
9.如图所示装置,可用来制取,实验中使用的试剂为铁屑和的硫酸、氢氧化钠溶液。下列说法正确的是
A.分液漏斗中盛放的是氢氧化钠溶液
B.实验开始时应先将a关闭
C.A中圆底烧瓶内发生的反应为复分解反应
D.生成的操作为:首先打开a,让分液漏斗中液体流下,一段时间后关闭a,A中液体沿导管流入B中
【答案】D
【分析】从B装置的构造看,里面的液体不可能进入A装置内,所以B装置内应盛有NaOH溶液,A装置内反应生成FeSO4后,利用产生的气体压入B装置内。
【解析】A.由分析可知,A装置内制取FeSO4溶液,则分液漏斗中盛放的是的硫酸,A错误;
B.实验开始时应先将a打开,用生成的氢气将装置中的空气排净,然后再关闭a形成压强差,B错误;
C.A中圆底烧瓶内发生的反应为铁制取出氢气是置换反应,C错误;
D.生成Fe(OH)2的操作为:首先打开a,让分液漏斗中液体流下用生成的氢气将装置中的空气排净,一段时间后关闭a形成压强差,A中液体沿导管流入B中制取Fe(OH)2,D正确;
故选D。
10.下列关于铁及其化合物的说法错误的是
A.把铁片放入Fe2(SO4)3溶液中,溶液质量增加
B.Fe2O3是一种红棕色粉末,俗称铁红
C.红热的铁能与水蒸气发生反应,生成Fe2O3和H2
D.Fe(OH)3是一种红褐色的难溶物
【答案】C
【解析】A.把铁片放入Fe2(SO4)3溶液中,发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,溶液质量增加,故A正确;
B.Fe2O3是一种红棕色粉末,俗称铁红,故B正确;
C.红热的铁能与水蒸气发生反应,生成Fe3O4和H2,故C错误;
D.Fe(OH)3是一种红褐色的难溶物,故D正确;
选C。
11.利用饱和溶液与,反应制得的胶体的胶团结构如图所示,下列说法正确的是
A.胶体带正电荷
B.溶液、胶体与沉淀的本质区别是有没有丁达尔效应
C.在U形管中注入胶体,插入石墨电极通电(U形管上方用少量导电液使电极与胶体分开,避免胶体粒子与电极直接接触),一极周围颜色加深
D.利用半透膜渗析、丁达尔效应等方法均能够区分溶液和胶体
【答案】C
【解析】A.氢氧化铁胶粒带正电荷,氢氧化铁胶体为电中性不带正电荷,A错误;
B.氯化铁溶液、氢氧化铁胶体、氢氧化铁沉淀三者的本质区别是分散质粒子直径的不同而不是有没有丁达尔效应,B错误;
C.U形管中注入氢氧化铁胶体,插入石墨电极通电,氢氧化铁胶粒带正电荷向阴极移动,可观察到一极附近颜色加深,C正确;
D.利用半透膜渗析是分离溶液和胶体,利用丁达尔效应区分溶液和胶体,D错误;
故答案选C。
12.向300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不在变化,此时固体的质量为
A.5.4g B.4.32g C.4.8g D.6.42g
【答案】C
【解析】300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,则生成氢氧化亚铁的物质的量为300mL×0.2mol/L×10-3=0.06mol,过滤,加热,并灼烧得到氧化铁,根据铁元素守恒分析,氧化铁的物质的量为0.03mol,则质量为0.03mol×160g/mol=4.8g。
故选C。
13.向100mL由稀与稀组成的混合溶液中逐渐加入铁粉,加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示。下列说法错误的是
A.0A段的离子反应为
B.AB段的离子反应为
C.反应开始前溶液中
D.BC段的离子反应为
【答案】C
【解析】A.酸性条件下,已知氧化性:,OA段为Fe和发生反应,离子方程式为:,故A选项正确;
B.酸性条件下,已知氧化性:,AB段为的离子反应为Fe3+和Fe反应,离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,故B选项正确;
C.OA段为Fe和发生反应产生NO,V(NO)=1.12L,即0.05mol,由方程式得消耗Fe的物质的量为0.05mol,生成Fe3+0.05mol ,AB段为的离子反应为Fe3+和Fe反应,n(Fe3+)=0.05mol,则AB段消耗Fe的物质的量为0.025mol,BC段为Fe和H+反应,V(H2)=0.56L,则n(H2)=0.025mol,则BC段消耗Fe的物质的量为0.025mol,故至C点时共消耗Fe0.1mol,C点时溶液溶质为FeSO4,由Fe守恒可知Fe2+为0.1mol,Fe2+和物质的量比1:1,故原溶液中H2SO4物质的量为0.1mol,,故C选项错误;
D.酸性条件下,已知氧化性:,BC段为Fe和H+反应,离子方程式为2H++Fe=Fe2++H2↑,故D选项正确;
故答案选C。
14.高铁酸钾(Fe为价)可用作净水剂。碱性条件下可用KClO制备,在水中不稳定,会生成胶体。下列有关铁及其化合物的相关转化,在指定条件下能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气不能生成三氧化二铁,A不能实现;
B.铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气不能生成氯化铁, B不能实现;
C.氢氧化亚铁在空气中加热生成三氧化二铁不能生成氧化亚铁,C不能实现;
D.碱性条件下可用KClO氧化制备,在水中不稳定,会生成胶体,铁元素化合价降低只有氧元素化合价能升高生成氧气,D能实现;
故选D。
15.以废铁屑(含少量FeS等杂质)为原料,制备硫酸亚铁晶体流程示意图如下:
(1)酸浸时,的作用是 (用离子方程式表示)。过程中产生的有毒气体,可用 溶液吸收。
(2)酸浸时间对所得溶液的成分影响如下表所示。
酸浸时间
1min
30min
120min
用KSCN溶液检验
变红
未变红
变红
用文字说明导致上述颜色变化的可能原因。
(3)已知:受热易失水,则操作X为:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤。FeSO4强热后继续分解,推测产物为 、Fe2O3和SO3。
测定所得硫酸亚铁晶体中的含量,步骤如下:
Ⅰ.称取ag硫酸亚铁晶体样品,配制成100mL溶液。
Ⅱ.取出10mL溶液,加入适量稀硫酸,滴入的溶液,至反应完全,共消耗溶液cmL。(反应原理:
(4)计算硫酸亚铁晶体样品中质量分数 。
【答案】(1) 、 氢氧化钠溶液
(2)空气中的氧气把亚铁离子氧化为铁粒子
(3) 降温结晶 SO2
(4)
【解析】(1)硫酸把氧化铁溶解,故;而最后只得到硫酸亚铁溶液,故;生成的有毒气体为硫化氢,故可用氢氧化钠吸收。
(2)亚铁离子很容易被空气中的氧气氧化变成铁离子,铁离子遇硫氰化钾,溶液变红色。
(3)硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而增大,故用降温结晶;硫酸亚铁分解后生成氧化铁,化合价升高,故在加热的过程中发生氧化还原反应生成二氧化硫。
(4)用高锰酸钾滴定亚铁离子,高锰酸钾的物质的量为,而亚铁离子物质的量为,而100mL硫酸亚铁中含亚铁离子的含量为。
16.氧化铁黄是一种黄色颜料,在环境保护等领域也有广泛应用。
(1)在下,向溶液中边搅拌边分批加入固体,同时滴加溶液,使溶液控制在弱酸性。一段时间后,过滤、洗涤得固体。
①制备理论上需要的物质的量为 ;实际生产过程中所加低于理论用量的原因是 。
②为检验已被完全氧化,某同学向过滤所得滤液中滴加酸性溶液,该设计方案不合理的理由是 。
(2)色光度是产品质量的指标之一,合格氧化铁黄的色光度值范围为。氧化过程溶液对产率、色光度的影响如题图所示,氧化时应控制的合理范围是过小或过大均会导致产率较低,其可能原因是 。
(3)也可用空气氧化溶液制取氧化铁黄,该反应中起催化作用,催化机理分两步完成,第一步:,第二步:…….请写出第二步反应的离子方程式 。
(4)可用于脱除烟气中的。脱硫、再生过程中可能的物种变化如题图所示。生成的(结构如图所示)覆盖在的表面.写出反应Ⅱ的化学方程式 。
【答案】(1) Fe2+被氧气氧化 滤液中的Cl−能使酸性KMnO4溶液褪色,干扰Fe2+的检验
(2)pH过小,部分氧化铁黄溶于酸中;pH过大,部分Fe2+与OH-、O2反应生成氢氧化铁
(3)
(4)4FeSSH +4O2=4FeOOH+S8
【解析】(1)①Fe2+化合价升高,失去1e-生成Fe3+,中Cl元素化合价降低,得到6e-生成Cl-,则参加反应Fe2+与的个数比为6:1,故制备理论上需要的物质的量为;实际生产中,少量Fe2+被氧气氧化,减少了NaClO3的消耗量,导致实际生产过程所加低于理论用量;
②制备过程中,转化为Cl−,滤液中的Cl−能使酸性KMnO4溶液褪色,干扰Fe2+的检验,则该设计方案不合理;
(2)若pH过小,溶液酸性过强,部分氧化铁黄溶于酸中,使产率较低;若pH过大,碱性较强,部分Fe2+与OH-、O2反应生成氢氧化铁,使产率较低;
(3)用空气氧化溶液制取氧化铁黄,该反应中起催化作用,催化机理分两步完成,第一步:,则第二步为:;
(4)根据图示,FeSSH、O2为反应物,FeOOH、S8为生成物,则反应方程为4FeSSH +4O2=4FeOOH+S8。
17.某班同学用如下实验探究、的性质。(已知遇溶液生成蓝色沉淀)回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1的溶液。在溶液中需加入少量铁屑,其目的是 。
(2)甲组同学取2mL 溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为 。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mL 溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是 。
(4)丙组同学取10mL 0.1 KI溶液,加入6mL 0.1 溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1mL 充分振荡、静置,层显紫色;
②第二支试管中加入1滴溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是 (填离子符号);实验①和③说明:在过量的情况下,溶液中仍含有 (填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为 。
(5)丁组同学向盛有溶液的试管中加入几滴酸化的溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为 。
(6)利用如图装置探究的稳定性。
①II中有白色沉淀生成,小组成员结合理论分析,认为下列分解产物不可能的是 (填字母)。
A.、、
B.、、、
C.FeO、、、、
②III中溴水是用来检验是否有气体生成,若有生成,溴水将褪色。实验中,观察到溴水褪色,据此推测分解最有可能被氧化的元素是 。
③NaOH的作用是吸收气体,请写出用过量NaOH溶液吸收气体的化学方程式: 。
【答案】(1)防止被氧化
(2)
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4) 可逆反应
(5)
(6) A Fe
【解析】(1)具有还原性,易被空气中的氧化为,在溶液中加入少量铁屑,可防止被氧化。
(2)被氧化为,被还原为,反应离子方程式为。
(3)难溶于煤油,加入煤油能隔绝空气,排除对实验的影响。
(4)KI溶液与溶液反应的离子方程式为。是检验的试剂,实验现象是产生蓝色沉淀。实验③溶液变红,说明溶液中仍存在,由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。
(5)酸化的溶液与反应,被氧化为,被还原为,反应的离子方程式为。
(6)①依据氧化还原反应的特征可知化合价有升必有降,则
A.、、中只有铁的化合价升高了,没有元素化合价降低,故A不可能;
B.、、、中铁元素的化合价升高,硫元素的化合价降低,故B可能;
C.FeO、、、、中铁元素的化合价升高,硫元素的化合价降低,故C可能。
答案选A;
②中具有还原性,所以最有可能被氧化的元素是Fe元素;
③过量NaOH和反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为。
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第18讲 探究Fe(OH)2、Fe(OH)3、铁盐的制备和性质
01易错聚焦 03易错知识梳理
02易错辨析 04易错精练
易错· 聚焦
易错1:Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性
1.FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时,均发生氧化还原反应,Fe2+被HNO3氧化生成Fe3+。
2.Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时,均发生氧化还原反应,Fe3+被I-还原生成Fe2+。
易错2:Fe2+、Fe3+的检验
1.检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN-)。
2.Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)。
3.检验Fe3+也可用苯酚(C6H5OH),在FeCl3溶液中滴加苯酚,溶液显紫色。
易错3:Fe(OH)2制备
1.Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,需注意以下两个要点:
(1)溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质;
(2)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。
2.实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法
方法一:有机层覆盖法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图1所示。
方法二:还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2所示。
方法三:电解法
用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯(或煤油),如图3所示。
易错4:FeCl3溶液发生反应时的颜色变化
(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后,溶液呈红色。
(2)FeCl3与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀。
(3)向FeCl3溶液中通入H2S气体,生成淡黄色沉淀。
(4)向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液,生成淡黄色沉淀,当加入的Na2S溶液过量时,又生成黑色沉淀。
(5)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉,溶液变成浅绿色。
(6)向FeCl3溶液中滴入淀粉碘化钾溶液,溶液变成蓝色。
(7)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液变成紫色。
(8)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至液体呈红褐色,生成红褐色Fe(OH)3胶体。
易错·辨析
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后黄色逐渐消失,加一滴KSCN溶液后溶液颜色不变。( )
(2)将铜粉加入1.0 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中,溶液变蓝、有黑色固体出现,金属铁比铜活泼。( )
(3)检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质,将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红。( )
(4)向某溶液中,滴加氯水无现象,再滴加KSCN溶液,溶液显红色,该溶液中一定含Fe3+。( )
(5)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2。( )
(6)浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑。( )
(7)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+===2Fe(OH)3+3Mg2+。( )
(8)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。( )
(9)Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-能够大量共存。( )
(10)0.1 mol·L-1FeCl3溶液中,K+、NH、I-、SCN-能大量共存。( )
(11)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+。( )
(12)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2:Fe2++2H++H2O2===Fe3++2H2O。( )
(13)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3↓。( )
(14)1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA。( )
(15)中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO。( )
(16)向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液,加入H2O2后溶液变成红色,Fe2+既有氧化性又有还原性。( )
(17)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。( )
(18)可用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3。( )
(19)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红,检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质。( )
(20)室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe3+的氧化性比I2的强。( )
(21)用NaOH溶液和盐酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2。( )
(22)(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制备Fe(OH)2的离子方程式:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓。( )
2.下列各图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 (填序号)。
3.如何证明一瓶FeSO4溶液是否变质?
4.用NaOH溶液和苯酚溶液是否能证明FeSO4溶液是否变质?
5.有两瓶显黄色的溶液,它们是溴水和FeCl3溶液。
(1)如何鉴别它们?(至少说出两种方案)
(2)用铁片(或铁粉)能否鉴别?
6.检验Fe2+时能不能先加氯水再加KSCN溶液?为什么?
7.怎样保存铁盐和亚铁盐?
8.教材中有关Fe(OH)2的制备方法,实际上只能瞬间观察到的白色Fe(OH)2沉淀(几乎分辨不出来)。为什么不容易观察到白色的Fe(OH)2沉淀呢?可采取哪些措施使Fe(OH)2沉淀能够维持较长时间不被氧化呢?
易错·知识梳理
一、Fe(OH)2 、Fe(OH)3
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
与盐酸反应
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
受热分解
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
二者的关系
在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
二、亚铁盐和铁盐
1. Fe2+盐
Fe2+
盐
溶
液
配制
保存
NaOH溶液
还原性
氧化性
颜色
配制亚铁溶液时常加少量相应的酸抑制Fe2+的水解,
加少量铁屑防止Fe2+被氧化。
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀)
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ 4H2O
3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
Zn+Fe2+===Fe+Zn2+
浅绿色
2. Fe3+盐
Fe3+
盐
溶
液
配制
NaOH溶液
氧化性
颜色
配制Fe3+的溶液时常加少量相应的酸抑制Fe3+的水解
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
2Fe3+ + SO+ H2O == 2Fe2+ + + 2 H+
腐蚀印刷电路版:2Fe3++Cu ===2Fe2++Cu2+
2Fe3++S2-===2Fe2++S↓
棕黄色
S2-、I-、SO、Cu
水解
Fe3+的水解:Fe3++3H2O ⇌ Fe(OH)3(胶体)+3H+
氢氧化铁胶体制备:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
双水解:Fe3+ + 3HCO3- == Fe(OH)3↓ + 3CO2↑
工业上常用调节pH方法除去溶液中的Fe3+离子
3.Fe2+、Fe3+的检验
(1)Fe2+的检验
样
品
溶
液
K3[Fe(CN)6]溶液
颜色
氯水或
双氧水
KSCN溶液
浅绿色:可能为Fe2+
无现象
溶液变红色,证明含有Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2+
生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀,证明有Fe2+
(2)Fe3+的检验
样
品
溶
液
苯酚溶液
颜色
KSCN溶液
棕黄色:可能为Fe3+
溶液变红色,证明含有Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀,证明有Fe3+存在
溶液呈紫色,证明有Fe3+
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验
酸性
KMnO4溶液
K3[Fe(CN)6]溶液
混合溶
液
溴水
淀粉KI试纸
试纸变蓝色,说明含有Fe3+
溶液变红色,证明含有Fe3+
酸性KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+
溴水褪色,说明含有Fe2+
KSCN溶液
生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀,说明含有Fe2+
4.有关Fe2+、Fe3+的除杂
溶
液
除
杂
FeCl3溶液中含有少量FeCl2
氯水
或H2O2
FeCl3溶液,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
FeCl2溶液中含有少量FeCl3
FeCl2溶液中含有少量CuCl2
过量铁粉
过滤
过量铁粉
过滤
FeCl2溶液,2Fe3++Fe===3Fe2+
FeCl2溶液,Cu2++Fe==Cu+Fe2+
5.混合溶液中Fe3+、Fe2+的除去
混合溶
液
除
杂
Mg2+溶液
中含有Fe3+
氧化剂
如H2O2
加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一,调pH
Fe(OH)3↓
过滤
Mg2+溶液
Cu2+溶液
中含有Fe3+
加入CuO、CuCO3、Cu2(OH)2CO3中之一,调pH
Fe(OH)3↓
过滤
Cu2+溶液
Mg2+溶液
中含有Fe2+
Cu2+溶液
中含有Fe2+
氧化剂
如H2O2
加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一,调pH
加入CuO、CuCO3、Cu2(OH)2CO3中之一,调pH
Fe(OH)3↓
Fe(OH)3↓
过滤
过滤
Mg2+溶液
Cu2+溶液
易错·精练
1.下列说法中,不正确的是
A.都能与盐酸反应 B.和 溶液都显黄色
C.能与 溶液反应 D.是红褐色沉淀
2.下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A.向氯化亚铁溶液中通入氯气:
B.溶液中加入足量的氨水:
C.溶于氢碘酸:
D.同浓度同体积溶液与溶液混合:
3.下列有关铁的化合物的说法不正确的是
A.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性
B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应
C.Fe(OH)3能通过化合反应得到
D.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2价和+3价
4.下列化学反应,所得产物只含一种价态铁元素的是
A.在空气中加热FeO B.在空气中加热Fe(OH)2
C.在空气中加热Fe(OH)3 D.在氧气中点燃Fe
5.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量溶液,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是
A. B.
C. D.
6.“价类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为铁元素的“价类二维图”,其中箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是
A.Fe在O2中燃烧可实现转化①
B.Fe与少量氯气反应可实现转化②
C.因Fe2O3不溶于水,故不能通过化合反应制得Fe(OH)3
D.Fe(OH)2在空气可逐渐被氧化成Fe(OH)3
7.在生产、生活中铁盐与亚铁盐有重要应用。下列有关离子方程式正确的是
A.铁粉与溶液反应制备
B.NaHCO3与盐酸反应:CO32-+2H+=CO2+H2O
C.溶液与氨水反应制备
D.双氧水与酸性的溶液反应:
8.下列叙述正确的是
①铁能被磁铁吸引
②人体内的血红蛋白中含铁元素
③Fe在纯氧中燃烧可得到
④不可与水反应得到,所以不能通过化合反应制得
⑤在空气中加热,可得到FeO
A.①②⑤ B.①②④ C.②③④⑤ D.①②
9.如图所示装置,可用来制取,实验中使用的试剂为铁屑和的硫酸、氢氧化钠溶液。下列说法正确的是
A.分液漏斗中盛放的是氢氧化钠溶液
B.实验开始时应先将a关闭
C.A中圆底烧瓶内发生的反应为复分解反应
D.生成的操作为:首先打开a,让分液漏斗中液体流下,一段时间后关闭a,A中液体沿导管流入B中
10.下列关于铁及其化合物的说法错误的是
A.把铁片放入Fe2(SO4)3溶液中,溶液质量增加
B.Fe2O3是一种红棕色粉末,俗称铁红
C.红热的铁能与水蒸气发生反应,生成Fe2O3和H2
D.Fe(OH)3是一种红褐色的难溶物
11.利用饱和溶液与,反应制得的胶体的胶团结构如图所示,下列说法正确的是
A.胶体带正电荷
B.溶液、胶体与沉淀的本质区别是有没有丁达尔效应
C.在U形管中注入胶体,插入石墨电极通电(U形管上方用少量导电液使电极与胶体分开,避免胶体粒子与电极直接接触),一极周围颜色加深
D.利用半透膜渗析、丁达尔效应等方法均能够区分溶液和胶体
12.向300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不在变化,此时固体的质量为
A.5.4g B.4.32g C.4.8g D.6.42g
13.向100mL由稀与稀组成的混合溶液中逐渐加入铁粉,加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示。下列说法错误的是
A.0A段的离子反应为
B.AB段的离子反应为
C.反应开始前溶液中
D.BC段的离子反应为
14.高铁酸钾(Fe为价)可用作净水剂。碱性条件下可用KClO制备,在水中不稳定,会生成胶体。下列有关铁及其化合物的相关转化,在指定条件下能实现的是
A.
B.
C.
D.
15.以废铁屑(含少量FeS等杂质)为原料,制备硫酸亚铁晶体流程示意图如下:
(1)酸浸时,的作用是 (用离子方程式表示)。过程中产生的有毒气体,可用 溶液吸收。
(2)酸浸时间对所得溶液的成分影响如下表所示。
酸浸时间
1min
30min
120min
用KSCN溶液检验
变红
未变红
变红
用文字说明导致上述颜色变化的可能原因。
(3)已知:受热易失水,则操作X为:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤。FeSO4强热后继续分解,推测产物为 、Fe2O3和SO3。
测定所得硫酸亚铁晶体中的含量,步骤如下:
Ⅰ.称取ag硫酸亚铁晶体样品,配制成100mL溶液。
Ⅱ.取出10mL溶液,加入适量稀硫酸,滴入的溶液,至反应完全,共消耗溶液cmL。(反应原理:
(4)计算硫酸亚铁晶体样品中质量分数 。
16.氧化铁黄是一种黄色颜料,在环境保护等领域也有广泛应用。
(1)在下,向溶液中边搅拌边分批加入固体,同时滴加溶液,使溶液控制在弱酸性。一段时间后,过滤、洗涤得固体。
①制备理论上需要的物质的量为 ;实际生产过程中所加低于理论用量的原因是 。
②为检验已被完全氧化,某同学向过滤所得滤液中滴加酸性溶液,该设计方案不合理的理由是 。
(2)色光度是产品质量的指标之一,合格氧化铁黄的色光度值范围为。氧化过程溶液对产率、色光度的影响如题图所示,氧化时应控制的合理范围是过小或过大均会导致产率较低,其可能原因是 。
(3)也可用空气氧化溶液制取氧化铁黄,该反应中起催化作用,催化机理分两步完成,第一步:,第二步:…….请写出第二步反应的离子方程式 。
(4)可用于脱除烟气中的。脱硫、再生过程中可能的物种变化如题图所示。生成的(结构如图所示)覆盖在的表面.写出反应Ⅱ的化学方程式 。
17.某班同学用如下实验探究、的性质。(已知遇溶液生成蓝色沉淀)回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1的溶液。在溶液中需加入少量铁屑,其目的是 。
(2)甲组同学取2mL 溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为 。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mL 溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是 。
(4)丙组同学取10mL 0.1 KI溶液,加入6mL 0.1 溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1mL 充分振荡、静置,层显紫色;
②第二支试管中加入1滴溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是 (填离子符号);实验①和③说明:在过量的情况下,溶液中仍含有 (填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为 。
(5)丁组同学向盛有溶液的试管中加入几滴酸化的溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为 。
(6)利用如图装置探究的稳定性。
①II中有白色沉淀生成,小组成员结合理论分析,认为下列分解产物不可能的是 (填字母)。
A.、、
B.、、、
C.FeO、、、、
②III中溴水是用来检验是否有气体生成,若有生成,溴水将褪色。实验中,观察到溴水褪色,据此推测分解最有可能被氧化的元素是 。
③NaOH的作用是吸收气体,请写出用过量NaOH溶液吸收气体的化学方程式: 。
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