内容正文:
高考总复习 化学
大单元二 物质转化与应用
(无机部分)
第13讲 亚铁盐和铁盐
铁及其化合物的转化
第四章 金属及其化合物
课标引领
浅绿
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
Fe2++Zn===Fe+Zn2+
酸性
考点一 亚铁盐和铁盐
棕黄
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
2Fe3++2I-===2Fe2++I2
红色
考点一 亚铁盐和铁盐
氧化
水解
水解
考点一 亚铁盐和铁盐
HCl
红褐色
考点一 亚铁盐和铁盐
白色
灰绿
红褐
蓝色
考点一 亚铁盐和铁盐
红色
红褐色
考点一 亚铁盐和铁盐
红色
蓝色
考点一 亚铁盐和铁盐
蓝色
考点一 亚铁盐和铁盐
√
√
考点一 亚铁盐和铁盐
×
×
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
√
×
考点一 亚铁盐和铁盐
√
×
×
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
A
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
B
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
B
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
D
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
A
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
考点一 亚铁盐和铁盐
考点二 铁及其化合物的转化
考点二 铁及其化合物的转化
考点二 铁及其化合物的转化
考点二 铁及其化合物的转化
2Fe3++H2S===S↓+2Fe2++2H+
2Fe3++2I-===I2+2Fe2+
Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+
考点二 铁及其化合物的转化
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
考点二 铁及其化合物的转化
B
考点二 铁及其化合物的转化
考点二 铁及其化合物的转化
考点二 铁及其化合物的转化
D
考点二 铁及其化合物的转化
考点二 铁及其化合物的转化
C
考点二 铁及其化合物的转化
考点二 铁及其化合物的转化
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D
考点二 铁及其化合物的转化
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D
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1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解亚铁盐和铁盐的主要性质。
2.了解亚铁盐和铁盐在生产、生活中的应用。
1.亚铁盐和铁盐的性质及应用
(1)亚铁盐(写出离子方程式)
颜色
含Fe2+的溶液呈______色
强还原性
Fe2+可被Cl2、H2O2(H+)氧化,Fe2+的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式:_______________________________________
弱氧化性
Fe2+可被Zn等强还原剂还原:_________________________
水解
亚铁盐(如硫酸亚铁)溶液因Fe2+发生水解而使溶液呈______
(2)铁盐(写出离子方程式)
颜色
含Fe3+的溶液呈______色
强氧化性
可与Cu、I-等还原性物质反应:_____________________________,______________________________
易水解性
①Fe3+只能存在于酸性较强的溶液中;
②Fe3+与HCO、[Al(OH)4]-等离子发生双水解,生成Fe(OH)3沉淀
特性
铁盐溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成______
(3)具体应用
①盐溶液的配制与保存
②物质的制备
2.Fe2+和Fe3+的检验
(1)Fe2+的检验
(2)Fe3+的检验
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+或Fe2+的检验
①Fe3+的检验
②Fe2+的检验
1.亚铁盐和铁盐的性质
[辨析明理1] 结合左栏中“亚铁盐和铁盐的性质及应用”判断,对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2024·山东卷)氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了Fe3+的氧化性
( )
(2)(2024·湖南卷)绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性工业废水中的Cr2O:6Fe2++Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O( )
(3)(2023·全国乙卷)硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀:6FeSO4+O2+2H2O===2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)2↓( )
(4)(2022·北京卷)由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体:( )
解析:(3)硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀,反应生成Fe(OH)3。(4)FeCl3易水解,由FeCl3·6H2O加热脱水不能制取无水FeCl3固体,应在HCl气氛下抑制其水解。
2.Fe2+和Fe3+的检验
[辨析明理2] 结合左栏中“Fe2+和Fe3+的检验”判断,对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2024·吉林卷)检验NaBr溶液中是否含有Fe2+,选用试剂K3[Fe(CN)6]溶液( )
(2)(2023·江苏卷)检验溶液中是否含有Fe3+:向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化( )
(3)(2023·辽宁卷)用KSCN溶液检验FeSO4是否变质( )
(4)(2023·浙江1月选考卷)将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,溶液呈浅绿色,则食品脱氧剂样品中没有+3价铁
( )
(5)(2022·海南卷)FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色( )
解析:(2)检验溶液中是否含有Fe3+,直接滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化,不能加入新制氯水。(4)将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,溶液呈浅绿色,可能发生反应:2Fe3++Fe=== 3Fe2+,故不能判断食品脱氧剂样品中是否含+3价铁。(5)FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
3.铁盐的性质及应用
[考题对接] (2023·浙江6月选考卷)氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是( )
A.氯化铁属于弱电解质
B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C.氯化铁可由铁与氯气反应制得
D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
解析:氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子,属于强电解质,A错误;氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,可用来蚀刻铜板,B正确;氯气具有强氧化性,氯气与铁单质加热生成氯化铁,C正确;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,继续加热呈红褐色,铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体,D正确。
考向1 实验探究亚铁盐的性质及转化
[例1] (2023·江苏卷)室温下,探究0.1 mol/L FeSO4溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有Fe3+
向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
选项
探究目的
实验方案
B
Fe2+是否有还原性
向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
C
Fe2+是否水解
向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化
D
Fe2+能否催化H2O2分解
向2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,观察气泡产生情况
解析:检验溶液中是否含有Fe3+应直接向待测液中滴加KSCN溶液,向待测液中滴加氯水会将Fe2+氧化为Fe3+干扰实验,A错误;向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,若观察到溶液紫色褪去,说明Fe2+有还原性,B正确;Fe2+发生水解反应Fe2++2H2O2H++Fe(OH)2使溶液显酸性,应向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴石蕊试液,观察溶液颜色变化,C错误;向2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,若产生气泡,则有可能是Fe3+的催化作用,D错误。
[对点训练1] (2024·湖北武汉重点高中联考)某化学兴趣小组在学习铁及其化合物知识时,做了如下探究实验:
下列说法不正确的是( )
A.现象1有淡红色,说明有少量的Fe2+被氧化
B.现象2溶液变红色,说明Fe2+被氧化为Fe3+,同时过氧化氢被还原为氧气
C.现象3红色褪去,说明发生了反应:2Fe3++Fe===3Fe2+
D.由现象4可推测加入过量的过氧化氢溶液后SCN-可能被氧化生成了气体
解析:氯化亚铁溶液滴加KSCN溶液,有淡红色,说明该溶液含少量Fe3+,有少量的Fe2+被氧化,A正确;H2O2被还原,O元素化合价降低,不可能生成O2,B错误;加入过量铁粉,发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,溶液的红色褪去,C 正确;加入过量过氧化氢溶液,可能是过量H2O2将SCN-氧化生成气体,溶液变为黄色,有少量气泡产生,D正确。
考向2 实验探究铁盐的性质及转化
[例2] (2022·湖南卷)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol/L)。
实验
操作与现象
①
在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色
②
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色,再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
实验
操作与现象
③
在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸,产生红褐色沉淀
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明SO对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
解析:Fe3+的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,A正确;在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液,根据现象和分析可知,Fe3+既发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,又被SO还原得到Fe2+,加入铁氰化钾溶液后,出现特征蓝色沉淀,B正确;实验③中在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液,根据现象和分析可知,仍发生Fe3+的水解反应,但未来得及发生Fe3+的还原反应,
即水解反应比氧化还原反应速率快,C正确;结合三组实验,说明Fe3+与SO混合时,Fe3+的水解反应占主导作用,比氧化还原反应的速率快,因证据不足,不能说明SO对Fe3+的水解作用无影响,事实上,SO水解显碱性,可促进Fe3+的水解反应,D错误。
Fe3+与Fe2+的转化及应用
(1)相互转化关系
(2)Fe2+、Fe3+的除杂问题
主体
杂质
除杂方法
FeCl3
FeCl2
加入新制氯水或H2O2溶液
FeCl2
FeCl3
加足量铁粉,过滤
FeCl2
CuCl2
加足量铁粉,过滤
(3)离子共存中的Fe2+、Fe3+
Fe2+
与OH-、CO等不能共存
与ClO-、MnO、NO(H+)等发生氧化还原反应,不能共存
Fe3+
与OH-、CO等不能共存
与S2-、I-、SO等发生氧化还原反应,不能大量共存
[对点训练2] (2025·江西九江七校联考)某实验小组为验证红热的铁与水蒸气发生了化学反应,设计如下两个实验方案:
方案一:检验生成了氢气;
方案二:检验生成了磁性氧化铁,实验流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.将反应后的气体通入肥皂液中,若产生气泡,则说明铁与水蒸气反应产生气体
B.流程中加入足量CuSO4溶液的目的是除掉未反应的铁
C.现象1为产生蓝色沉淀,现象2为溶液变为红色
D.红热的铁与水蒸气反应,当转移电子数为8NA时,理论上生成4 mol H2
解析:将Fe与水蒸气混合加热,试管中的空气受热膨胀,气体通过导气管也会进入肥皂液中,不能根据产生气泡判断铁与水蒸气反应产生气体,A错误;Fe与H2O(g)在高温下反应产生Fe3O4、H2,反应后剩余固体中可能含有Fe3O4及未反应的Fe,将反应后剩余的固体与足量CuSO4溶液混合,Fe与CuSO4发生置换反应产生FeSO4、Cu,故流程中加入足量CuSO4溶液的目的是除掉未反应的铁,B正确;Fe3O4与H2SO4溶液反应产生FeSO4、Fe2(SO4)3,FeSO4与K3[Fe(CN)3]溶液反应,产生蓝色
Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,据此可以检验Fe2+的存在;Fe2(SO4)3与KSCN溶液反应,使溶液变为红色Fe(SCN)3,据此可以检验Fe3+的存在,C正确;Fe与H2O(g)在高温下反应产生Fe3O4、H2:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,则有4 mol H2反应,转移8 mol电子,转移电子数目为8NA,D正确。
1.“铁三角”的转化关系
(1)关系图示
(2)根据“铁三角”转化关系,判断离子能否大量共存
①Fe2+具有还原性NO(H+)、ClO-、MnO(H+)等氧化性离子;
②Fe3+具有氧化性S2-、I-、SO等还原性离子;
③Fe3+具有水解性HCO、CO等水解相互促进的离子。
(3)根据“铁三角”转化关系,分离提纯物质
①除去含Mg2+(或Cu2+)溶液中混有的Fe3+:向混合溶液中加入相应金属的氧化物(MgO、CuO)、氢氧化物[Mg(OH)2、Cu(OH)2]或碳酸盐(MgCO3、CuCO3)中的一种,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
②除去含Mg2+(或Cu2+)溶液中混有的Fe2+:先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,再按①的方法除去溶液中的Fe3+。
2.铁及其化合物的“价类”二维图
(1)关系图示
(2)重要反应再现(写出下列反应的离子方程式)
①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:
__________________________________________________________。
②将FeCl3溶液滴入淀粉KI溶液,溶液变蓝:
__________________________________________________________。
③用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔:
__________________________________________________________。
④将H2O2滴入酸性FeCl2溶液:
_________________________________________________________。
⑤将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中,有无色气体放出:
__________________________________________________________。
3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
1.“铁三角”的转化关系及应用
[考题对接1] (2024·九省联考黑龙江卷)实验室合成高铁酸钾(K2FeO4)的过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.气体a的主要成分为Cl2
B.沉淀b的主要成分为KClO3
C.K2FeO4中Fe的化合价为+6
D.反应2为2Fe(NO3)3+10KOH
+3KClO===3KCl+2K2FeO4+6KNO3+5H2O
解析:高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,氯气中混有HCl气体,通过饱和食盐水洗气除去HCl气体,得到气体a的主要成分为Cl2,氯气和饱和KOH溶液在10~15 ℃条件下反应生成KClO,由于KClO的溶解度小于KOH,会析出KClO白色沉淀,将Fe(NO3)3和KOH加入饱和次氯酸钾中发生反应生成K2FeO4。气体a的主要成分为Cl2,A正确;沉淀b的主要成分为KClO,B错误;由化合物化合价的代数和为0可知,K2FeO4中Fe的化合价为+6,C正确;反应2中Fe(NO3)3和KClO在碱
性条件下发生氧化还原反应生成K2FeO4和KCl,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为2Fe(NO3)3+10KOH+3KClO===2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O,D正确。
[考题对接2] (2024·九省联考广西卷)实验小组用过量FeCl3溶液处理覆铜板得到浸出液,并对其中的物质进行回收,流程如下。下列有关说法正确的是( )
A.浸出液呈中性
B.滤渣只有铜粉
C.用KSCN溶液检验是否“氧化”完全
D.溶液a回收后可用于处理覆铜板
解析:从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中进行物质回收,由流程可知,先加入过量的Fe,与氯化铁、氯化铜反应生成氯化亚铁、铜,滤渣中含Fe、Cu,加氯气氧化FeCl2产生FeCl3。腐蚀废液含有Fe3+、Cu2+、Fe2+,水解使得溶液呈酸性,A错误;滤渣中含Fe、Cu,B错误;氯气氧化FeCl2产生FeCl3,因为FeCl3为产物,只要反应开始就能使KSCN溶液变红,无法检验是否“氧化”完全,C错误;溶液a为FeCl3溶液,可用于处理覆铜板,D正确。
2.铁及其化合物的“价类”二维图
[考题对接3] (经典高考题)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化,也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
解析:图中所示铁元素不同化合价的物质:a为Fe,b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的盐类物质,c为Fe(OH)2,e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的盐类物质,d为Fe(OH)3。Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质,如Fe+2FeCl3===3FeCl2,A正确;Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态,既有还原性又有氧化性,因此既可被氧化,也可被还原,B正确;Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀,制备Fe(OH)3胶体操作为向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,C错误;b→c→d→e→b转化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2,D正确。
分析铁及其化合物“价类”二维图的“三个维度”
①纵向变化:体现了同价态不同物质类别(氧化物、盐、碱)之间的转化,可借助复分解反应等实现。
②横向变化:体现不同价态同物质类别之间的转化,可借助氧化还原反应实现。
③斜向变化:体现不同价态、不同物质类别之间的转化,可借助氧化还原反应实现。
考向 铁及其化合物的转化
[例1] (2023·浙江1月选考卷,改编)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案
现象
结论
A
往FeCl2溶液中加入Zn片
短时间内无明显现象
Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
实验方案
现象
结论
B
往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液
溶液中生成红色沉淀
Fe(SCN)3难溶于水
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D
向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色再析出沉淀
Fe3+先水解得Fe(OH)3胶体再聚集成Fe(OH)3沉淀
解析:FeCl2溶液中加入Zn片:Fe2++Zn===Zn2++Fe,溶液由浅绿色变为无色,Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;溶液变成红色的原因是发生反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,生成红色物质Fe(SCN)3,而并非沉淀,B错误;Fe3+可能先与单质铁反应生成Fe2+,则溶液呈浅绿色,C错误;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取Fe(OH)3胶体,继续加热,则胶体因聚沉变为沉淀,D正确。
[例2] (经典高考题)无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程,以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。
已知:氯化亚砜()熔点-101 ℃,沸点76 ℃,易水解。
回答问题:
(1)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(2)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用________(填标号)。
A.KMnO4溶液 B.氯水
C.溴水 D.H2O2溶液
(3)操作②是蒸发结晶,加热的同时通入HCl(g)的目的是__________。
(4)取少量D晶体,溶于水并滴加KSCN溶液,现象是_____________。
(5)反应D→E的化学方程式为_______________________________。
(6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐,写出一种可能的还原剂:________,并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原:______________ _____________________________。
答案:(1)漏斗 (2)BD
(3)防止水解 (4)溶液变为红色
(5)FeCl3·6H2O+6SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑
(6)SO2 将少量样品溶于水,先加足量盐酸酸化,再加少量BaCl2溶液,产生白色沉淀,则证明还原剂是SO2
[对点训练] (2024·江西新余一模)K2FeO4为紫色固体,易溶于水,微溶于KOH溶液,不溶于乙醇;有强氧化性,在0~5 ℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性或中性溶液中快速产生O2。
(1)装置A中发生反应的离子方程式是_________________________。
(2)下列试剂中,装置B中的X溶液可以选用的是________(填标号)。
A.饱和食盐水 B.浓盐酸
C.饱和氯水 D.NaHCO3溶液
(3)装置C中得到紫色固体和溶液,生成K2FeO4的化学方程式是_______________________________________;若要从反应后的装置C中尽可能得到更多的K2FeO4固体,可以采取的一种措施是________。
(4)高铁酸钾与水反应的离子方程式是4FeO+10H2O=== 4Fe(OH)3 (胶体)+3O2↑+8OH-,则其作为水处理剂的原理是_________________、____________________。
(5)某同学设计如图装置制备一定量的Fe(OH)2,并使其能在较长时间内存在。
X不能是硝酸,原因是__________________,装置4的作用是_____
______________________________________________________________。
答案:(1)ClO+6H++5Cl-===3Cl2↑+3H2O (2)AC
(3)3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O 加入乙醇
(4)K2FeO4具有强氧化性,可以杀菌消毒 生成的氢氧化铁胶体可净水
(5)硝酸能将铁氧化为Fe3+,无法得到Fe(OH)2 液封,阻止空气进入装置3中氧化Fe(OH)2
1.(2024·河北沧州二模)《新修本草》中关于“青矾”的描述:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃,烧之赤色”。《物理小识》中说:“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不茂”,下列叙述不正确的是( )
A.赤色固体可能是Fe2O3
B.青矾宜密闭保存,防止氧化变质
C.青矾燃烧过程中发生了电子转移
D.“青矾厂气”可能是CO和CO2
解析:根据《新修本草》关于青矾的描述可知为FeSO4·7H2O,其分解产生的气体二氧化硫有刺激性气味,三氧化硫有腐蚀性;根据元素守恒推知,反应不可能产生CO和CO2。
2.(2024·湖南省九校联考)下列除杂的操作不正确的是( )
A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量MgO充分反应后过滤
B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤
C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤
D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反应后过滤
解析:FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加入MgO与H+反应,上述平衡右移,使Fe3+转化成Fe(OH)3而除去,A正确;加入过量铁粉,FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的,B正确;加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均转化成氢氧化物沉淀,且引入杂质Na+,不符合除杂要求,C错误;先用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再利用FeCl3的水解,加入CuO与H+反应将Fe3+转化成Fe(OH)3而除去,D正确。
3.(2025·福建福州八校联考)已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色。根据如图所示的实验流程分析,下列叙述错误的是( )
A.绿茶叶水与硫酸亚铁反应生成的
鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.反应②中维生素C体现出氧化性
C.反应④中H2O2可以替换为新制氯水
D.绿茶叶水不宜与补铁剂同时服用
解析:绿茶中含有大量的鞣酸,与FeSO4反应生成鞣酸亚铁,溶液为无色,鞣酸亚铁被氧化生成鞣酸铁而呈蓝黑色,A正确;向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B错误;H2O2和新制氯水均具有氧化性,能将 Fe2+氧化为Fe3+,则反应④中H2O2可以替换为新制氯水,C正确;因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶,D正确。
4.(2024·河北邯郸六校二模)为探究铁及其化合物的性质,某化学兴趣小组利用铁与水蒸气反应所得的固体进行了实验,先用过量盐酸溶解,并分成4份,继续如下实验:
实验
操作与现象
①
加入高锰酸钾溶液,紫色褪去
②
加入K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀
③
加入KSCN溶液,无明显现象
④
加入NaOH溶液,生成的白色沉淀逐渐变为灰绿色,最后变为红褐色
依据上述实验现象,下列结论合理的是( )
A.实验①说明溶液中一定含有Fe2+
B.实验③说明该固体中不含三价铁
C.实验②③说明反应后的固体中有铁粉剩余
D.实验④中灰绿色的沉淀是Fe(OH)3
解析:高锰酸钾溶液会与盐酸发生氧化还原反应而褪色,A错误;实验③说明溶液中不含Fe3+,但不能说明固体中没有三价铁,也可能溶于盐酸时,过量的铁单质把+3价铁还原了,B错误;实验②说明溶液中含有Fe2+,实验③说明溶液中不含Fe3+,而铁与水蒸气能生成三价铁,可以推知反应后的固体中有铁粉剩余,C正确;灰绿色的沉淀是Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的中间过程,D错误。
5.(2023·海南卷,节选)某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有:粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。
(1)灰化:干燥样品应装入________(填标号)中,置高温炉内,控制炉温850 ℃,在充足空气气氛中燃烧成灰渣。
a.不锈钢培养皿 b.玻璃烧杯 c.石英坩埚
(2)测定铁含量基本流程:将滤液在200 mL容量瓶中定容,移取25.00 mL,驱尽NO并将Fe3+全部还原为Fe2+。用5 mL微量滴定管盛装K2Cr2O7标准溶液进行滴定。
①选用微量滴定管的原因是__________________________________。
②三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据,应采取的措施是__________。
序号
1
2
3
标准溶液用量/mL
2.715
2.905
2.725
③本实验中,使测定结果偏小的是________(填标号)。
a.样品未完全干燥
b.微量滴定管未用标准溶液润洗
c.灰渣中有少量炭黑
答案:(1)c
(2)①使实验微型化,滴定更准确,节约试剂 ②舍去第二次数据
③a
解析:(2)③铁元素的含量=×100%,样品未完全干燥,使测定结果偏低,a正确;微量滴定管未用标准溶液润洗,标准溶液被稀释,使测定结果偏高,b错误;灰渣中有少量炭黑,对测定结果无影响,c错误。
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