内容正文:
第三章铁金属材料用
(2)①如表所示:
有Fe制余,则无Fe+、Cu、P,只有Fe
金属离子
Fet
Fe
Cu
共
Fe与FeC产反应,不共存
(3)
Cu与Fe+反应,不共存
物质的量/mol
0
0.22
0.13
有固体制金,则不可能有Fe
Fe+与Fe+,Cu+,Fe+与FeCu
②最终有铜剩余,m(Cu)=0.64g。
均能大量共存
名师支招
眼踪练O将铁粉、铜粉、FeCL溶液、FcC2
Fe、Cu与FcCl、CuCl2溶液反应的规律
溶液和CuC2溶液混合于某种容器中充分反
向含有Fe3+,Cu2+(及H+)的溶液中投入铁粉
应(容器材料不参与反应),试判断在下列情况
(或投入铁粉和铜粉),判断固体成分、溶液中的离
下,容器中存在的金属离子和金属单质。
子,计算各成分的物质的量(或物质的量浓度)。
(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能含有
(I)相关反应:Fe与Fe、Cu2+、H反应;Cu与
的离子是
铜单质
(填“一定”
Fe+反应(Cu十+2Fe+C2++2Fe+)。
或“可能”)存在。
(2)若CuCL2有剩余,则容器中还可能含
氧化性:Fe+>Cu.向FeCs、CuCl
反
混合溶液中加入铁粉,F先
有的离子是
,铜单质
(填“一
(2)
与Fe反应
定”或“可能”)存在。
序
还原性:Fe>Cu,向C溶液中加
(3)若FeCl和CuCl2都有剩余,则容器中
入Fe,Cu粉混合物,Fe先与
不可能有的单质是
,Fe2+
Fe反应
(填“一定”或“可能”)存在。
第二课时
铁的重要化合物
必备知识梳理
基础梳理
知识点(1
铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe,O
俗名
铁红
磁性氧化铁
颜色、
状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色品体
溶解性
均不溶于水,均不与水反应
化合价
+
FeO
起0,
Fe,0,f0.起,0,)
稳定性
6FeO+O,
62Fe0
稳定
稳定
与酸
FeO+2H+-Fe*+
Fe,O+6H+-
FeO+8Ht一Fe2
(H")
+H2O
2Fe++3H2O
+2Fe3++4H,O
反应
121
重难点手册高中化学必修第一册RJ
续表
敲黑板)
与CO、
(1)物质的类别
C、Hg
生成Fe,CO,或H,0,如Fe.O,十yC0高温zFe+yCO,
①FeO、FeO,一全属氧
反应
化物、碱性氧化物」
②FeO:FeO,是一种化
用作色素,如应用于瓷
用作油漆、涂料
合物、纯净物,而不是由FcO和
用途
器制作中,使釉呈绿油墨和橡胶的红
用作磁性材料;冶炼铁
色;冶炼铁
色颜料;冶炼铁
FeO,组成的混合物。FeO
可以用氧化物的形式表示为
修国板
FeO·FeO,或用盐的形式表
例①下列有关铁的氧化物的说法,不正确的是(
).
示为Fe(FcO2)2.
A.(2024·浙江6月选考)FeO有还原性,能被氧化成FeO,
(2)物质的性质
①FeO在空气中受热被氧
B.Fe2O3属于碱性氧化物,与氢碘酸反应的离子方程式为
化成FeO,而不是FeO,
Fe2O3+6H+-2Fe3++3H2O
②生成FeO,的3个反应
C.(2023·浙江1月选考)“Fe2O3呈红色与可用作颜料”具有
如图所示:
对应关系
0
Fe-
点燃
D.向酸性KMnO,溶液中加入FeO,粉末,紫色褪去,证明
H:O(g)
Fe-
FeO,中含Fe(Ⅱ)(+2价铁)
FeO
高湿
解析FeO在空气中受热能迅速被氧化成FeO,A正确;HI属于强
FeO-
01
△
酸,I有强还原性,FO3溶于HI溶液时发生反应:FeO3十6H+
③FεO与非氧化性酸(知
2Fe3++3H2O、2Fe3++2I一2Fe2++l2,B错误;FeO3呈红色与Fe2O3
HCI)发生非氧化还原反应,与
作红色涂科有因果(对应)关系,C正确:酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,
氧化性酸(如HNO,)发生氧化
与还原性物质反应时紫色褪去,可以证明FO,中有还原性物质,即
还原反应。如3FcO+10H++
Fe(Ⅱ)(+2价铁),D正确.
NO一3Fe++NO↑+
答案B
5H2O.
知识点②铁的氢氧化物
④Fe,O3与非氧化性酸(如
HC)发生非氧化还原反应,与
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
还原性酸(HD发生氧化还原反
颜色、
应。如FeO,十6H++2I
状态
白色固体
红褐色固体
2Fe++12+3H,O。
NaOH溶液
敲黑板⊙
NaOH溶液
制备
FeSO,游液
使用胶头滴管时应在试管
-FeCl溶液
口垂直悬滴,让液体直接滴入试
Fe*++2OH--Fe(OH)2
(将滴管插入液面下)◆融黑透
Fe3++3OH-Fe(OH):¥
管,但是制备Fe(OHD:时,为防
止Fe(OH)2被氧化,需要把长
在空气中易被氧化(白色→灰
胶头滴管插入FeSO,溶液中,
绿色→红褐色):
再挤压胶帽将NaOH溶液滴入
还原性
。物质推断突破口
4Fe(OH)2+O2+2H20
FeSO,溶液中,这是胶头滴管使
4Fe(OH):
用的特例。
122
第三章铁金属材料通
8:88888
续表
梳规律©
热稳
2Fe(OH)△Fe,0,+3H,0
(1)Fe(OH)1可由化合反
定性
应生成,Fe(OHD:不能。
与盐酸Fe(OH)2+2H一Fe2+十
(2)向FeSO,溶液中加入
反应
Fe(OH),+3H*-Fe++3H2O
2H2O
NaOH溶液,现象是:先生成白
◆顶提律细
色絮状沉淀,然后沉淀迅速变成
例②下列有关铁的氢氧化物的说法,错误的是(
)。
灰绿色,过一较时间后有红褐色
A.Fe(OH)2是一种灰绿色固体,在空气中迅速变为红褐色
物质生成。
“灰嫌色”是典型的中间频色,
B.Fe(OH)2、Fe(OHD3都具有不稳定性,受热能分解
回答相关见豪时,此领色必须写
C.Fe(OH),与Fe(OH)2可分别由相对应的可溶性盐与碱溶
出来
(3)Fe(OH)1有氧化性,与
液反应制得
还原性酸Hl反应:2Fe(OH),
D.Fe(OH)3胶体透明,呈红褐色,能产生丁达尔效应
+6H+2I-2Fe2++12+
解析Fe(OHD2是白色固体,易被氧化成Fe(OH),经灰绿色最后变为
6H2O:Fe(OH),有还原性,可
红褐色,A错误:Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性,受热能分解为氧化
被NaClo等氧化生成高铁酸盐
物和水,B正确;由反应Fe++3OH一Fe(OH)3Y、Fe2++2OH
(见本节突破点1)。
Fe(OH)2¥制备Fe(OHDa、Fe(OH)2,C正确;Fe(OH)a胶体是红褐色透
[注意]金属活动性顺序表
明液体,能产生丁达尔效应,D正确。
中排在钠后面的金属的氢氧化
答案A
物受热均易分解[如Mg(OH)2、
重难拓展
Al(OH)a、Fe(OH)s、Cu(OH)e
等等]
重难点(
1
Fe+和Fe+的检验
铁离子(Fe+)
亚铁离子(Fe计)
观察法
水溶液呈棕黄色
水溶液呈浅绿色
记方法回
加人KSCN溶液,溶液变加人KSCN溶液,溶液无变化,再加
Fe+的检验方法有很多,但
显色法
红色
人新制氯水,溶液变红色◆方选
在没有特殊要求的条件下,最好
加NaOH溶液,生成的白色絮状沉
选择KSCN溶液,闳为此法很
加NaOH溶液产生红褐色
沉淀法
淀迅速变成灰绿色,最后变成红
灵敏。
沉淀
褐色
拓考点④
氧化还原滴加淀粉KI溶液,溶液变
滴加酸性KMnO,溶液或溴水,溶
Fe+和Fe的检验方法拓展
反应法
蓝色
液颜色变浅或褪去
K[起(CN),](亚铁象化
◆晒专点由
钾)溶液和K,[Fe(CN)](铁氰
例下列实验操作和现象以及实验结论均正确的是(
化钾)溶液分别是检验Fe3+和
选项
实验操作和现象
实验结论
Fe+的特征试剂。如图所示,
向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈
Fe+
如KCM,湾达直色汉阀
A
原溶液中有Fe+,无Fe+
血红色
Fe
美KF(QM,海装度色沉阅
向CO还原FeO,得到的固体中加人
B
盐酸,待固体溶解后再加入KSCN溶
固体中没有FeO,
K+FW*+Cn,一0C0]Y
液,溶液不显红色
123
重难点手册高中化学必修第一册RJ。
续表
选项
实验操作和现象
实验结论
取少量FeSO,试样加水溶解,滴加酸
C
性高锰酸钾溶液,溶液的紫红色褪去
该试样未变质
向某溶液中滴加K,[Fe(CN)a]溶液,
D
产生蓝色沉淀
原溶液中有Fe+
解析A项,滴加KSCN溶液后呈血红色,能证明溶液中有Fe+,但不
敲黑板)
能确定是否有Fe2+,A项错误;如采CO还原FeO,时有少量FeO,未被
检验食品中的铁元素
还原,得到的固体是Fe和少量的FeO,其溶于盐酸后产生的少量Fe3+被
藏菜、芹菜、黑木耳,蛋黄和
Fe还原成Fe+:Fe十2Fe+一3Fe+,则加入KSCN溶液不会显红色,所
动物内脏等食品中富含铁元素。
检验菠菜中的铁元素的实验设
以固体中可能有FeO4,B项错误;取少量FeSO,试样加水溶解,滴加酸性高
计如下图:
锰酸钾溶液,溶液的紫红色褪去,只能证明试样中仍然含有FSO,也可能有
断鲜剪碎溶解
一部分FSO,被氧化了,不能证明试样是否变质,C项错误:K3[Fe(CN)s]溶
藏莱
研磨过
跳液
液是检验Fe2+的特征斌剂,滴加K,[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,说明溶
(1)稀HNO,呈血
(2)KSCN溶液红色
一藏菜中含
液中有Fe2+,D项正确。◆黑板
答案D
有铁元素
易错点1Fe+.Fe+的检验的误区和盲点
西
(1)用KSCN溶液检验Fe+的现象是溶液变为(血)红色(为透明溶
插
液)而不是产生红色沉淀,反应方程式是F+十3SCN
Fe(SCN)s,不是Fe3++3SCN—Fe(SCN)a¥。
○纠错练1
(2)用K,[Fe(CN)s]溶液检验Fe+的现象是产生特征蓝色沉淀,而
(2025·山东票州二中月
不是溶液变蓝色。
考)远择合适的试剂完成甲、乙
(3)检验溶液中的Fe+,必须先加入KSCN溶液(无现象),再加入氯
两组实验。
甲组:检验含Fe+的溶液
水或H2O2溶液等氧化剂,而不能先加入氯水,再加入KSCN溶液。
特利流兰不支色三女色(合E,不合F
中是否含有Fe+;
乙组:检验含Fe的溶液
(4)同时含有Fe2+和Fe3+的溶液:Fe+对检验Fe+无干扰,可以滴
中是否含有Fe共。
加KSCN溶液检验Fe+;Fe+对检验Fe+有千扰,不能通过先加入
下列试剂及加入试剂顺序
KSCN溶液再加氧水检验Fe2+,通常向溶液中加入酸性KMnO,溶液或
能达到实验目的的是(
K[Fe(CN)。]溶液检验Fe+。如图所示。
试剂
选项
甲组
乙组
加入KSCN溶液→溶液里(血)红色,说明含有F心
FeFe+
新制氯水、
A
NaOH溶液
KSCN溶液
混合溶液
加入酸性KMO,溶液紫红色褪去戏产生蓝色沉淀,
酿性KMnO
或K下e(CN,]溶液说明含有Fe
KSCN溶液
溶液
(5)检验铁的氧化物中是否有十2价铁,应先用稀H2SO,溶解氧化
C
KOH溶液
溴水
物,再检验Fe升。酸不能选用盐酸,原因是酸性KMO,溶液可以氧化盐
酸性MnO,
澳水
溶液
酸:也不能选用稀HNO,原因是稀HNO,可以将Fe+氧化为Fe3+。
124
第三章铁金属材料
重难点②Fe、Fe+和Fe+三者之间的相互转化
Fe、Fe+、Fe3+之间的相互转化可用“铁三角”(如图所示)
表示:
Fe
(1Cu'H'S、1等(较弱氧化剂)
敲黑板)
(2)Za、A1等
(3 CI,HNO、H,SO,(浓)等(强氧化剂)
(4)A1,C0等
利用覆铜板制作图案
(1)实验原理:利用FeCl
(5)Zn,Fe、Cu,HS、KI等(还原剂)
溶液作为“腐蚀液”,将覆钢板上
Fe
不需要的铜腐蚀。
(6O,、Cl、Br,、H,O,、HNO、HSO,(浓)、KMnO,H)等(强氧化剂)
(2)实验操作:取一小块覆
◆酸盛为
钢板,用油性笔在覆铜板上画上
(1)Fe→Fc2+:铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、12)、非
设计好的图案,然后浸入盛有
氧化性酸(H)、不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应,都可
FcCL溶液的小烧杯中。过一
实现这种转化。
段时间后,取出覆铜板并用水清
(2)Fe+→Fe(Fe+的氧化性):比较活泼的金属(如Al、Zn)能
洗干净。
从亚铁盐溶液中置换出铁。
(3)实验现象:用油性笔画
(3)Fe→Fe3+:铁与强氧化剂(如Cl2、硝酸、浓硫酸)在一定条
出的困案处未被腐蚀,洗净后板
上留下设计好的图案。
件下反应都可实现这种转化
(4)Fe3+→Fe:铁盐溶液与活泼的金属(K、Na、Ca除外)反应
时,Fe3+可被还原。
(5)Fe+→Fe3+(Fe+的还原性),主要反应有:
①2Fe2++Cl2-2Fe3++2C1、2Fe2++Br2-2Fe++2Br;
②4Fe2++O2+4Ht=4Fe3++2H2O:
5Fe2++8H++MnOj-5Fe'++Mn2++4H2O;
诊考策烟
④2Fe2++H2O2+2H+-2Fe3++2H2O:
除杂方法
⑤3Fe2++4H++N0,-3Fe3++NO个+2H20。◆题m
主要物质
(6)Fe+→Fe2+(Fe3+的氧化性),主要反应有:
(括号内
除杂方法
为杂质)
①2Fe3++Fe-3Fe2+;
Fe(Fe)
加过量铁粉后过滤
②2Fe3++Cu—2Fe2++Cu2+(FeCl3溶液腐蚀电路板);
FeCl (FeCl)
加氧水或H,O2溶液
Fe2+(C2+)
加过量铁粉后过滤
③2Fe3++2I—2Fe2++L2;
加过量强碱(如NaOH)
Fe(Al)
④2Fe3++SO2+2H2O-2Fe2++S0?+4H+;
溶液后过池
Fe:O
加过量蛋城(如NaOH)
⑤2Fe++H2S一2Fe2++S¥+2H+(用FeCl,溶液吸收
(AO,SO2)溶液后过滤
H2S).
例☑由硫铁矿烧渣(主要成分:FeO4、FezO3和FeO)得到
绿矾(FeSO,·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程
125
重难点手册高中化学必修第一册R」,
如下图:
烧益警答溶流。绿积水兰铁黄
已知:FS2和铁黄均难溶于水。回答下列问题。
梳规律©
(1)步骤①,用硫酸来溶解烧渣,酸溶后溶液中的阳离子主要
(1)被剂保存:在保存亚铁
为
盐溶液时,常常向溶液中加入少
(2)步骤②涉及的离子方程式为
量铁粉(铁眉、铁钉),以防止
(3)步骤③中得到晶体的实验操作是
Fe+被氧化。
(2)离子共存
(4)写出步骤④中生成铁黄的离子方程式:
①Fet、Fe+均有颠色,无
如果反应条件控制不当,铁黄中会混有的杂质主
色溶液中不可能存在大量的
要是
Fe+Fet。
解析由硫轶矿烧渣制备铁黄的变化过程如下图:
H,SO.Fe+Fe+、
HCO双水解反应
FeOu、FeOs、FeO
酸溶
SO、Ht
sFe,S0Fs07H可
(今后学月)
②FH
NH,·H,O/0-FeO(OFHD.◆眼重
S0单化还原反应
s
△
HS,T
步骤②中Fe3+在酸性溶液中被FeS还原为Fe+,步骤④中Fe+在氨
CN~生成配合物
CN
+Fe(SCN),、
水溶液中被O2氧化为FeO(OH),若反应条件控制不当,则可能使Fe+直
[Fe(CN)
接沉淀,使铁黄中混有Fe(OH)3。
CIO
依据氧化还原反应规律书写步骤②④中反应的离子方程式。②中:FeS,十
③Fe+
0+E
MnO:+H反应
—Fe+S0,转移电子总数为14,则可写出FeS十14Fe+
(3)氧化性,还原性强弱
15Fe2+十2SO,再用16个H(加在右边)和8个H2O(加在左边)配平;④
氧化性:MmO(H)>C
中:+NH,·H,O+QFeO(OHD)+NH时,转移电子总数为4,则可
>Br>Fe+>I>S
2×2
写出4Fe++O2十NH·HO一4FO(OHD+NH,再配平电荷、原子即可。
还原性:Mn+<C<Br
答案(1)Fe2+、Fe3+。(2)FeS2+14Fe2++8H20一15Fe2++
<Fe<I<-
2SO+16H。(3)降温结晶。(4)4Fe++O2+8NH3·H2O
氧化性:Fe+>Cu2+>Fe
还原性:Fe+<Cu<Fe
4FeO(OH)+8NH:+2H2 O;Fe(OH)3.
重难点③制备Fe(OH)z的实验设计
1.制备原理:Fe2++2OH—Fe(OH)2¥。
2.实验成功的关键
(1)溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质。
(2)在制备过程中要保证生成的Fe(OH)2在隔绝空气的体
系中。
3.常用方法
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
126
第三章铁金属材料通
盖一层苯或煤油(不能用CCL,其密度比水大),以防止空气与
Fe(OH)2接触并发生反应,如图1所示。
NaOH溶液
稀硫酸
NaOH
(适量)
溶液
FeSO,溶液
(过量)
图1
图2
方法二:还原性气体保护法
诊考策为
如图2所示,具体操作是:先打开止水夹a,A中产生H2,将
制备Fe(OHD2的方法有很
装置中的空气排出,待对B中气体出口处收集到的H2验纯后夹
多,核心问通有两点:一是溶液
紧a,H2将A中的FeSO4溶液压入B中,便会产生白色沉淀。
中的溶解氧必须除去:二是反应
◆珍考需为
过程必须与O2隔绝。
例③某化学兴趣小组设计如图所示的装置制备氢氧化亚铁
(1)控制FeSO,溶液中无
Fe+的方法:向溶液中加入适量
并观察其颜色。提供化学试剂:铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液。
铁粉.
(2)控制溶液中无氧气的方
法:用煮沸的蒸馏水配制FeSO
溶液(并加入铁粉):将NaOH
溶液煮沸后冷却备用。
(3)控制反应过程中无氧气
(1)稀硫酸应放在
(填仪器名称)中。
的方法:用氢气等还原性气体排
尽装置中的空气。
(2)本实验通过控制A、B、C三个活塞,将仪器中的空气排尽
(4)控制FeSO与NaOH
后再制备Fe(OH)2。打开A、B、C,反应一段时间且待烧瓶2中形
溶液接触的方法:关闭弹簧夹,
成液封后,关闭
,再关闭
,就可观察到氢氧化亚
让气体将FeSO,溶液压入
铁的颜色。
NaOH溶液中,
解析(2)实验时稀硫酸与铁粉反应生成硫酸亚铁和氢气,氢气通过A、
B活塞逸出,将装置中的空气从C处排出。待反应一段时间且排尽空气后,
先后关闭活塞C和B,产生的氢气无法逸出,装置2中压强增大,将溶液经
活塞A压入装置3内,可观察到Fe(OH)2的颜色。
答案(1)分液漏斗。
(2)C;B。
培优突破
突破点①高铁酸钾的性质、制备和应用
1.物理性质
敲黑板问
K2FeO,纯品为暗紫色、有光泽的粉末,易溶于水形成浅紫红
K,FeO,的用途
色溶液。◆鼓黑
K,FeO是一种高效、无毒
2.化学性质
的新型消毒剂(具有强氧化性)
K.FeO,中Fe元素的化合价为十6价,具有强氧化性。K2FeO,
和净水剂,它在污水处理和净水
127
铺重难点手册高中化学必修第一册RJ
在受潮或受热时都易发生分解,在酸性或中性溶液中可快速产生
方面表现出优异的氧化、吸附作
4Fe0+20H—4Fe++302↑+10H,02
用,消毒效果比含氯消毒剂更强
O2,在碱性溶液中较稳定。所以在保存K2FO4时应避免其受
且无二次污染。
潮、受热。◆硫递围
KFO,用作电池材料,如
3.制备方法
ZnK,FeO,KOH可充电、高容
方法1:强碱性条件下,用Cl2或用C1O等氧化e+或用
量新型电池已得到应用。
Fe(OHD3来制备。
如在强碱性条件下将NaClO和Fe(NO3)3混合,NaClO将
Fe(NO3)3氧化成Na2FeOa:3 NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH
-2Na2FeO,+3NaCl+6 NaNOs+5HzO,得到Naz FeO4;再向
Na2FeO4中加入KOH饱和溶液,利用强减性溶液中KFeO4的
溶解度小于Na2FeO4,K2FeO4沉淀析出,过滤后得到产品:
梳规律妇
Naz FeO4+2KOH-K2FeO,¥+2NaOH。
铁及其化合物的“价-类”二维图
方法2:把FeO3、KNO3和KOH固体加热熔融,KNO3可以
+6
把FeO,氧化为K,FeO:FeO3十3KNO,十4KOH△2K2FeO,
+3KNO2+2H2O。
例①高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。某实验小组制备
K2FeO,并测定产品纯度。回答下列问题
单晴氧化物盐械物喷要
I.制备K2FeO4:装置如下图所示,夹持、加热等装置略。
如图所示,相同价态含缺化
浓盐酸
搅拌
合物之间的转化可通过非氧化
还原反应实现
NaOH
不同价态含铁化合物之间
过量KOH
溶液
FcCl,溶液
的转化,需通过氧化还原反应实
现。如“铁三角”中的转化全部
(1)高铁酸盐作为多功能水处理剂,既可以杀菌消毒,又可以
是氧化还原反应。
净水的原因是
(2)C中总反应的离子方程式为
C中混合物经重结晶、有机物洗涤纯化、真空干燥,得到高铁酸钾
品体。
Ⅱ.K,FeO4产品纯度的测定。
准确称取1.0g制得的晶体,配成250mL溶液,量取25.0mL
K2FeO4溶液于锥形瓶中,加人0.05mol·L1(NH)2Fe(SO4)2
溶液反应,产物中铁元素的存在形式为Fe3+,共消耗28.0mL
(NH)2Fe(SO,)2溶液。
(3)根据以上数据,样品中K2FεO4的质量分数为
(4)若(NH)2Fe(SO,)2溶液部分变质,会使测定结果
128
第三章铁金属材料用
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
诊考策透
解析(1)从K.FeO4具有强氧化性(Fe元素呈十6价)和其还原产物
铁及其化合物的转征信息
Fe3+能形成Fe(OH)1胶体来解释,其既可以杀菌消毒又可以净水。
非常丰富,如FeO3、Fe(OHD、
(2)C中C2、FCl、KOH发生反应生成KFO,(在强碱性溶液中稳定).
Fe(SCN),的特征颜色(红棕
(3)由FeOg释Fe+,Fe+夫三Fe可知,KFO,与ONH),Fe(SO,2
色、红褐色、血红色),Fe(OH)
的关系式为KFeO,~3NH)2Fe(SO)2,消耗0.05mol·L1×28.0X103L=
空气中,Fe(OHD,(白色→友绿
1.4XI03mmlF,则25.0ml溶液中nF0)=L4X10
3
mol,则1.0g样
色+红褐色)、F2+
鹰Fe+等
单质
1.4×10-3
250mL
转化的特征现象(颜色变化)等。
3molX
25.0mL
×198g·mol1
品中KFO,的质量分数为
这些特征信息都是常用的解题
1.0g
突破口。
100%=92.4%。
(4)若(NH)2Fe(SO,)2已部分变质为Fe+,则消耗的(NH,)2Fe(SO,)2
溶液的体积偏大,K,FO。的质量分数偏高。
答案(1)K.FeO,具有强氧化性可杀菌消毒,还原产物Fe3+形成
Fe(OH)3胶体,可吸附水中的悬浮物。
(2)3Cl2 +2Fe+160H -2FeO+6CI+8H2O[3Cl+2Fe(OH)3
+100H -2FeO+6CI+8H2 O].
(3)92.4%。
(4)偏高。◆珍黑
mmmmmmnmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm
关键能力提升
1I目nI1U
题型(①铁及其化合物的性质探究
解析FeCl2溶液中加入Zn片:Fe++Zn
Fe十Zn+,溶液由浅绿色变为无色,说明Fe针的氧化
例☐(2023·浙江1月选考)探究铁及其
能力比Zn+强,A错误;溶液变成红色的原因为Fe+
化合物的性质,下表所示方案设计、现象和结
+3SCN一Fe(SCN),,SO和K+对该反应无影
论都正确的是(
)
响,溶液没有明显变化,不能说明该反应不可逆,B错
选项
实验方案
现象
结论
误:食品脱氧剂样品中的还原铁粉可能部分被氧化为
往FeCla2溶液中短时间内无Fe+的氧化能
十3价铁,溶于盐酸后,Fe3+可能先与单质铁反应生成
A
加入Zn片
明显现象
力比Zm+弱
Fe+,Fe+遇SCN不变色,则溶液呈浅绿色,不能证
往Fe2(S0,)1溶
明食品脱氧剂中没有十3价铁,C错误:向沸水中滴加
溶液先变成
液中滴加KSCN
Fe3+与SCN
饱和FeCl溶液,Fe+发生水解反应,生成Fe(OHD,胶
B
溶液,再加入少量
血红色后无
的反应不可逆
体,胶体具有介稳性,继续加热会使胶体聚沉为沉淀,
明显变化
KzSO,固体
D正确。
将食品脱氧剂样
答案D
食品脱氧剂样
品中的还原铁粉
溶液呈浅
名师支招
C
品中没有十3
溶于盐酸,滴加
绿色
价铁
铁的化合物的性质探究与辨识
KSCN溶液
(1)构建铁元素的“价-类”二维图,明晰铁的常
向沸水中逐滴滴
Fe+先水解得
加5~6滴饱和
溶液先变成
见的重要化合物的主要性质。
到Fe(OHD3胶
D
FcCl3溶液,持续
红褐色再析
体,再聚沉为
(2)以氧化还原反应主线,掌握探究FO的
出沉淀
煮沸
Fe(OHD3沉淀
氧化性、Fe3+的氧化性、Fe+的还原性和氧化性的
129
重难点手册高中化学必修第一册RJ
方法,辨识Fe对Fe3+、Fe3+对Fe+的检验的千扰,
因是
能设计实验进行验证、探究,或辨析实验方案是否严
(用化学反应方程式表示)。
密,判断“操作一现象一结论”是否正确或是否相关。
(3)一定条件下,气体甲与固体1中的某
(3)熟悉铁的化合物的颜色(变化),能正确描述
种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能
实验现象并用化学方程式、离子方程式加以解释。
的化学反应方程式:
解析抓特征、巧突破。
跟器练①下列叙述中不正确的是(
特征1—无氧条件下向溶液3中加入OH产
A.向盛有FCl溶液的试管中加过量铁
生白色沉淀2,白色沉淀2在空气中被氧化为红褐色
粉,黄色逐渐消失,充分振荡后加入1滴KSCN
沉淀[即Fe(OHD,],则溶液3中含Fe2+,固体2可能
溶液,溶液颜色不变
为FeO.
B.实验操作“向盛有2mL黄色氯化铁溶
特征2—溶液1中通入气体甲,先生成白色沉
液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色
淀,继续通气体甲,白色沉淀又溶解,溶液1可能为
变化”能达到“探究维生素C的还原性”的实验
C(OH)2溶液(澄清石灰水),气体甲可能为CO2,则
目的
固体l可能为FeO和CaO的混合物。
C.室温下,向FeCl溶液中滴加少量KI
盐X含4种元素—Fe,Ca、C、O元素,则盐X
溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,可说
可表示为xCaCO3·yFeCO3的形式。10.80gX分
明Fe3+的氧化性比L2的强
解产生的CaO和FeO共6.40g,放出的CO2为4.40g
D.将铜粉加入1.0mol·L1Fe2(SO4)3
若xy=1,则0.05 mol Cac0、0.05 mol Fe0、
0.10molC02的质量之和正好为10.80g,可确定X
溶液中,现象是溶液变蓝、有黑色固体出现,这
的化学式为CaFe(CO3)z
能说明铁比铜活泼
(1)在情性气流中加热的目的是防止Fe+被氧化。
题型②铁的化合物之间的相互转化
(2)Fe(OHD2在空气中易被O2氧化为Fe(OHD3。(3)气
和推断
体甲是CO2,固体1是CaO与FeO的混合物,CO2与
例2某研究小组为了探究一种无机矿物
CO的反应不是氧化还原反应,则只能是CO2将
盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完
FeO氧化为FeO,或FeO4.
成了如下图所示实验:
答案(1)CaFe(C0)2:CaFe(CO,)2△Ca0+
溶液2
Fe0+2C02↑.
H,O气体甲
△
气体甲
气体
(2)4Fe(OH)2+2H2O+O2-4Fe(OH)3。
无机
溶液1
白色沉淀1
物盐X
隔绝
固体2
cag溶液3
(3)2Fe0+C0,△Fe,0,+C0(或3Fe0+C02
无氧条
OH无氧条件
-Fe;O,+CO).
红褐色沉淀
空
白色沉淀2
名师支招
另取10.80gX在惰性气流中加热至完全
析转化,作推断
分解,得到6.40g固体1。请回答下列问题:
(1)识别转化框图中明显的突破口一物质的
(1)X的化学式是
,在惰性气流中
特征颜色、特征性质(特征转化或转化的特征条
加热X至完全分解的化学反应方程式为
件)、特征用途等。
(2)依据突破口确定部分转化,再运用物质的
(2)白色沉淀2在空气中变成红褐色的原
转化规律,定性与定量(确定物质的量)相结合推断
130重难点手册高中化学必修第一册RJ
[甲、乙两室中气体压强相等,则体积之比等于物质
[纠错练2]C[Na与水反应,不存在是否过量。
的量之比,甲中气体的物质的量为1mol,其质量为
0.4 mol Na完全反应,产生0.2molH2。由Mg十
0.6mol×36.5g·mol1-10.9g=11g,即平均
0.4 mol
摩尔质量为11g·mol-1,那么NH与H2的物质
2HCl一MgCl2+H2↑可知HCl过量,0.4mol
1 mol
的量之比为(11-2):(17-11)=3:2,即NH3的
Mg完全反应,产生0.4mdlH。由2Al十6HC
物质的量为0.6mol。(4)0.6 mol HCI与0.6mol
0.4 mol 1 mol
NH恰好完全反应,则还剩下0.4mol气体,气体
2A1C+3H2◆可知A1过量,1 mol HCI完全反应,
体积应减小为原NH与H混合气体的号,即活塞
产生0.5molH2。所以Na、Mg、Al反应产生的
V(H2)之比为2t4:5.]
b位于刻度“2”处。]
【关键能力提升】
第三课时物质的量浓度
[跟踪练1](1)Fe+、Cu2+;一定。(2)Fe2+、Fe+
【必备知识梳理】
或Fe+、Cu;可能。(3)Fe,Cu;一定。
[纠错练1门(1)④⑤之间应该有播动容量瓶,使溶液
[(1)若Fe有剩余,则不存在Fe+、Cu+。(2)若
混合均匀的操作。
Cu+有剩余,则不存在Fe,一定存在Fe+,不能确
(2)检查容量瓶是否漏水
定Cu和Fe+是否存在。考虑到Cu与Fe+不能共
(3)①称量操作中,药品与砝码位置放错。②定容
存,则剩余物质的组成有两种可能:Fe2+与Fe+或
时视线没有与凹液面的最低处相平(定容时仰视液
Fe+与Cu。(3)Fe+和Cu+都有剩余,不可能存在
面)。偏低:偏低。
Fe,Cu,一定存在Fe+.]
V
第二课时铁的重要化合物
22.4 mol
[纠错练2]C[c=
【必备知识梳理】
V
22.4XM+500
[纠错练1]B[用酸性KMnO,溶液检验含Fe+
×103L
的溶液中是否有Fe+,用KSCN溶液检验含Fe+
d
1000Va
的溶液中是否有Fe3+.]
Mw+11200mol.L1.]
【关键能力提升】
【关键能力提升】
[跟踪练1]D[A项,加入过量铁粉,发生反应:
[跟踪练1]C[氨水的溶质视为NH。m(NH)-
2Fe3++Fe一3Fe+,溶液黄色消失,再加KSCN
17a
溶液,颜色不变,B项,若溶液由黄色变为浅绿色,则
22.48m(溶液)=Vp×103g,所以溶质的质量分
可说明维生素C有还原性:C项,溶液变蓝色说明
数w-=17000a
Fe+与厂反应生成了I2,Fe3+的氧化性比I2强;D
22.4Vp
×100%,A项错误;从定义式出发,
项,发生的反应是Cu十2Fe3+一Cu2++2Fe+,该
反应能发生是因为Fe+的氧化性强于Cu+,与铁
22.4 mol
1000a
物质的量浓度c=
VX10-3L22.4vmol·L,
比铜活泼没有关系,且不会有黑色固体出现。]
[跟踪练2](1)浓盐酸;四氧化三铁。
从换算式推导,c
1000×p×103×
12
mol·L1=
(2)2H2O2
Mo2H,0+02↑:KCI0·
管mol·L1,B项错误:由电荷守恒可知c(OH)
(3)4HCI(浓)+MnO,△MnCL2+Cl2↑+2H,O.
(4)铁粉;KSCN(NH,SCN)溶液;溶液变为血红色;
6 mol
-c(NH)+e(H),c(NH)-V0C
酸性KMnO,溶液;KMnO,溶液的紫红色褪去。
[MnO2作反应物或作催化剂的反应,产生的气体
正确:水的密度比氨水的密度大,氨水与水等体积
单质应是Cl2或O2。若B是O2,则E是FeO,
混合后溶液的质量大于原氨水的2倍,所得溶液中
FeaO,溶于盐酸得到FeCl2和FeCl的混合溶液,
溶质的质量分数小于0.50,D项错误。]
而D是Cl2,C2与Fe反应生成FeCl3,合理;若B
第三章铁金属材料
是Cl2,D是O2,则E是FeCl3,G是FeO4,推断不
第一节铁及其化合物
合理。
第一课时铁的单质
第二节金属材料
【必备知识梳理】
【必备知识梳理】
[纠错练1]D
[纠错练1]B[加人铝粉能放出H2,该溶液可能呈
214