内容正文:
第3章 物质的性质与转化(1)——金属及其化合物
第12讲 铁的多样性(基础课)
第二部分 元素及其化合物
1.了解铁及其氧化物、氢氧化物和盐的制备、性质与应用。 2.理解Fe2+、Fe3+的相互转化与检验。
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
2
知识点一
01
知识点二
02
知识点三
03
高考真题演练
04
课时分层作业
05
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
3
知识点一 铁及其氧化物
1.铁的位置、存在和物理性质
命题角度1
命题角度2
多维训练
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
4
2.铁单质的化学性质
铁元素化学性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
(1)Fe与Cl2、S反应的化学方程式:___________________________;_______________________。
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
(2)Fe与水蒸气反应的化学方程式:____________________________ ________。
(3)Fe与氧化性酸(如HNO3)的反应
Fe与过量稀硝酸的反应:_____________________________________ (写离子方程式,下同);
Fe与少量稀硝酸的反应:_____________________________________ ___________。
(4)Fe与FeCl3溶液的反应:_______________________。
4H2
Fe+2Fe3+===3Fe2+
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
Fe遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,原理是铁表面迅速形成一层致密的氧化物薄膜,不能认为两者不反应,该反应加热就可持续进行。
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——金属及其化合物
3.铁的氧化物
(1)物理性质
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — ______ _______________
颜色 黑色 _________ 黑色
状态 粉末 粉末 晶体
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁红
磁性氧化铁
红棕色
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——金属及其化合物
(2)化学性质(用离子方程式或化学方程式表示)
①FeO不稳定,在空气中受热生成Fe3O4:______________________。
②FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应:_______________________ ________、________________________________、Fe3O4+8H+=== 2Fe3++Fe2++4H2O。
FeO+2H+===Fe2++
H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Fe位于元素周期表中的第4周期第ⅧB族。( )
(2)化合物中铁只有+2、+3两种价态。( )
(3)Fe是活泼金属,在常温下与任何酸均生成H2。( )
(4)Fe与H2O(g)反应的产物为Fe2O3。( )
(5)FeO与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3。( )
(6)Fe3O4中有+2、+3价,二者个数之比为1∶2。( )
×
×
×
×
√
√
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
——铁及其氧化物的性质及应用
1.铁是日常生活中使用最广泛的金属,下列关于铁的说法正确的是 ( )
A.常温下浓硫酸与铁不反应,故常温下可用铁制容器贮藏、运输浓硫酸
B.铁是较活泼的金属,它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3
C.铁的氧化物均为黑色,不溶于水
D.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
√
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——金属及其化合物
D [浓硫酸与Fe在常温时钝化,不是不反应,A错误;铁与I2反应时生成FeI2,B错误;Fe2O3为红棕色粉末,C错误。]
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
2.(2025·德州模拟)废料利用是节能减排的重要方式,以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料来制备铁红(Fe2O3)的生产流程如图。下列说法错误的是( )
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——金属及其化合物
A.将硫铁矿烧渣粉碎,有利于提高浸出率
B.加入过量铁粉的目的是将Fe3+全部还原为Fe2+
C.步骤Ⅳ的反应温度越高,越有利于提高反应速率和产率
√
C [硫铁矿烧渣酸浸、过滤得到的滤液X中含Fe3+和Fe2+,调节pH=1并加入过量的铁粉,将Fe3+全部还原为Fe2+,调节pH过滤得到滤液Y,加入碳酸氢铵反应后过滤得到碳酸亚铁固体,煅烧得到氧化铁。矿渣粉碎,能增大与酸的接触面积,有利于提高浸出率,A
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——金属及其化合物
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
3.铁与水蒸气反应,通常有以下两种装置。
装置一 装置二
请回答下列问题:
(1)装置一实验时,应先点燃酒精灯A的理由是___________________ _________________________________________________________。
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——金属及其化合物
(2)装置二中湿棉花的作用是__________________________________ _________________________________________________________。
(3)两装置中Fe发生反应的化学方程式为________________________ _________________________________________________________。
(4)为了提高铁粉与水蒸气的接触面积,可采取的措施为_________ __________________________________________________________。
(5)实验完毕后,取出装置一中的少量固体,溶于足量稀盐酸,再滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,试解释原因:____________ _____________________________________(用离子方程式表示)。
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——金属及其化合物
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
——铁与稀硝酸反应的定量关系
Fe与稀硝酸反应的产物确定及有关计算
(1)铁与稀硝酸两者用量不同,反应生成的产物亦不同。
①Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
②Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
①×2+②可得
③3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
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④二者用量与生成物关系
(2)此类计算涉及三个守恒:电子守恒、元素守恒、电荷守恒。
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A.2∶1 B.3∶1
C.4∶1 D.9∶2
√
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A [满足条件的反应为Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ①
3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ②
满足方程①的a∶b=(4×63)∶56=9∶2,
满足方程②的a∶b=(8×63)∶(3×56)=3∶1。
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5.在一定量的稀硝酸中慢慢加入铁粉,得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的标号填在相应的横线上。
①Fe3+ ②Fe2+ ③Fe、Fe2+ ④Fe2+、Fe3+
(1)AB段铁元素以________形式存在。
(2)BC段铁元素以________形式存在。
(3)CD段铁元素以________形式存在。
(4)AB段与BC段消耗的n(Fe)之比为____________。
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——金属及其化合物
解析:向稀硝酸中加入铁粉,开始时稀硝酸过量应生成Fe3+,随铁粉量的增加,稀硝酸反应完全后,发生反应2Fe3++Fe===3Fe2+,最后全部转化为Fe2+。AB与BC段消耗的Fe的物质的量之比为2∶1。
答案:(1)① (2)④ (3)③ (4)2∶1
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——金属及其化合物
——铁的氧化物组成分析
6.有一块铁的“氧化物”样品,用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收 0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品的化学式可能为____________。
解析:根据2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)=0.025 mol×2=0.05 mol,根据电荷守恒得 2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=n(Cl-),则n(Fe3+)=0.2 mol,故n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.05∶0.2=1∶4,故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3,即Fe5O7。
答案:Fe5O7
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——金属及其化合物
知识点二 铁的氢氧化物
Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质比较
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态 ______固体 _________固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
与盐酸反应 Fe(OH)2+2H+===________
______ Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
白色
红褐色
Fe2++
2H2O
命题角度1
命题角度2
多维训练
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——金属及其化合物
27
Fe2O3+3H2O
Fe(OH)3↓
灰绿
红褐
4Fe(OH)2+O2+2H2O===
4Fe(OH)3
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——金属及其化合物
——铁的氢氧化物的性质
1.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,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.Fe(OH)3 Fe2O3
B.Fe(OH)2 Fe2O3
C.Fe(OH)2 Fe(OH)3
D.Fe(OH)2 Fe3O4
√
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
2.下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.Fe(OH)3溶于稀硝酸:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
B.Fe(OH)2溶于稀硝酸:Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
C.Fe(OH)3溶于氢碘酸:2Fe(OH)3+2I-+6H+===2Fe2++I2+6H2O
√
B [Fe(OH)2溶于稀硝酸时,Fe2+被HNO3氧化为Fe3+,B错误。]
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——金属及其化合物
——Fe(OH)2的实验室制备
3.由于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,成为物质制备实验探究的热点。
(1)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填标号)。
① ②
③ ④ ⑤
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
(2)利用(1)中②装置制备Fe(OH)2的操作步骤为___________________ _________________________________________________________。
答案:(1)①②③⑤ (2)先打开弹簧夹a,反应一段时间后检验B中出来的H2纯净时,再关闭弹簧夹a,使A中溶液进入B中
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
Fe(OH)2的制备
Fe(OH)2在空气中很容易被O2氧化为Fe(OH)3,制备Fe(OH)2并使其较长时间保持不变的关键是要避免O2的存在或进入。
(1)有机覆盖层保护法
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。
第3章 物质的性质与转化(1)
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(2)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。
(3)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)。
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
知识点三 亚铁盐、铁盐与高铁酸盐
1.亚铁盐的主要性质
(1)亚铁盐的氧化性和还原性
含有Fe2+的溶液呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性,以还原性为主。
①氧化性:Fe2+与Zn反应:__________________________________ (写离子方程式,下同)。
Fe2++Zn===Fe+Zn2+
命题角度1
命题角度2
多维训练
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
35
a.向FeSO4溶液中滴入几滴KSCN溶液,再加入氯水(或通入Cl2),溶液变红色。反应原理为_____________________________________。
b.向FeSO4溶液中滴入双氧水,溶液变黄,反应为______________ ___________________________。
c.向FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去。反应原理为_________________________________________________。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe2++H2O2
+2H+===2Fe3++2H2O
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——金属及其化合物
(2)亚铁盐的水解与保存
①水解:______________________________。
②亚铁盐溶液保存:保存时应加入___粉防止Fe2+被氧化,加入相应___防止水解。
铁
酸
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
2.铁盐的主要性质
(1)铁盐的氧化性
含Fe3+的溶液呈___色,Fe3+具有较强的氧化性。
①向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液,再加入过量活泼金属(如Fe),溶液红色褪去。反应原理为________________________ (写离子方程式,下同)。
②向FeCl3溶液中加入淀粉-KI溶液,溶液变成蓝色。反应原理为_____________________________。
黄
2Fe3++Fe===3Fe2+
2Fe3++2I-===I2+2Fe2+
③向FeCl3溶液中通入H2S气体,出现黄色浑浊。反应原理为2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+。
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
④用氯化铁溶液蚀刻印刷电路板发生的反应为__________________ _________________。
(2)铁盐的水解与溶液配制和保存
①水解离子方程式:_______________________________________。
2Fe3++Cu===
2Fe2++Cu2+
②实验室配制氯化铁溶液时,通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中,然后再稀释至所需浓度,抑制Fe3+水解。
③保存:铁盐溶液保存时,加_________防止水解。
相应酸
第3章 物质的性质与转化(1)
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3.Fe2+、Fe3+的检验
(1)Fe2+的检验
红
灰绿
红褐
蓝
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
(2)Fe3+的检验
方法1 样品溶液滴加KSCN溶液 溶液变红色,证明含有Fe3+
方法2 样品溶液加入NaOH溶液 产生红褐色沉淀,证明含有Fe3+
第3章 物质的性质与转化(1)
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1.完成下列反应的离子方程式。
(1)酸性FeCl2溶液长期露置于空气中:_________________________ __________________________________________________________。
(2)向Fe(NO3)2溶液中滴加少量稀硫酸:________________________ _________________________________________________________。
(3)FeCl2的酸性溶液与H2O2反应:_____________________________ __________________________________________________________。
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
(4)向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液褪色:____________ _________________________________________________________。
(5)向FeCl3溶液中滴加KI溶液:_______________________________ _________________________________________________________。
(6)向FeCl3溶液中逐渐加入Zn粉至过量:_______________________ _________________________________________________________。
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
2.下列有关Fe3+、Fe2+的性质及应用的说法不正确的是_________ (填标号)。
①Fe2(SO4)3易溶于水,所以可用作净水剂
②向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉,可制得硫酸亚铁溶液
③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,则说明Fe3+的氧化性比I2的强
④Fe2+与H2O2在酸性溶液中的离子反应:2Fe2++H2O2+2H+=== 2Fe3++2H2O
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
⑤硫酸亚铁片和维生素C同时服用,能增强治疗缺铁性贫血的效果,原因是维生素C具有还原性,可防止Fe2+被氧化而失效
⑥将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红,说明Fe(NO3)2已氧化变质
⑦除去CaCl2溶液中的Fe2+,可先向溶液中加入H2O2溶液,再加入过量CaCO3,调节pH
⑧配制FeCl3溶液时,为防止FeCl3水解,可将FeCl3先溶于稀硝酸中
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
——Fe2+与Fe3+的性质与转化
1.在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法正确的是( )
A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+
B.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含Cu2+和Fe3+
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+
D.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
D [氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,加入铁粉后有固体剩余,Fe3+一定不存在;若剩余固体全部都是Cu,溶液中还可能有Cu2+,也可能恰好被完全置换;若剩余固体是Cu和Fe,则溶液中不可能有 Cu2+和Fe3+。]
√
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
2.在Fe2(SO4)3溶液中,加入a g铜,完全溶解后,再加b g铁,充分反应后得到c g残余固体,且 a>c,则下列说法正确的是( )
A.残余固体是铜和铁
B.最后得到的溶液中一定含有Cu2+
C.将残余固体加入稀硫酸中,有气泡产生
D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+
B [因为a>c,说明b g铁完全反应,溶液中含Cu2+、Fe2+,不含Fe3+。]
√
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
——Fe2+、Fe3+的检验
3.一定量的铁粉在氯气中充分燃烧,将所得固体完全溶解于稀盐酸,制得溶液A。
(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是____________________________ _________________________________________________________。
(2)推测A中可能含有的金属阳离子:
①只有Fe3+;
②只有Fe2+;
③_________________________________________。
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
甲同学为探究溶液的组成,实验如下:
实验步骤 实验现象 实验结论及反应的离子方程式
取少量溶液A于试管中,加入KSCN溶液 ______________________________________________________________________________________________________________________________ 假设②不成立,假设①或③成立;反应的离子方程式是____________________________________________________________________________________________________________
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
(3)乙同学继续探究溶液A的组成。
查阅资料:16HCl(浓)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
实验过程:另取少量溶液A于试管中,逐滴加入酸性KMnO4溶液,充分振荡,KMnO4溶液紫色褪去,实验结论:______(填标号)。
a.可能有Fe2+ b.可能无Fe2+
c.一定有Fe2+
根据你选择的实验结论,简述理由:__________________________ ___________________________________________________________。
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
检验Fe2+和Fe3+时的注意事项
(1)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN-)。
(2)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,发生干扰)。
(3)检验Fe2+、Fe3+的其他方法
检验Fe3+也可用苯酚(C6H5OH);检验Fe2+最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
高考真题演练
1.(2024·广西卷)某小组对Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6]的性质进行探究:
Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴Fe2(SO4)3溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中继续加入少量K2SO4固体,溶液颜色变浅
B.实验Ⅱ中溶液呈红色
C.KSCN能区分Fe2(SO4)3和 K3[Fe(CN)6]
D.焰色试验不能区分Fe2(SO4)3和 K3[Fe(CN)6]
√
命题角度1
命题角度2
多维训练
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
55
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
水溶液呈黄色,带有黄绿色荧光,因此加入KSCN可以区分两者,故C正确; K3[Fe(CN)6]中含有钾元素,焰色试验时透过蓝色钴玻璃可以看到紫色,因此焰色试验可以区分 Fe2(SO4)3和 K3[Fe(CN)6],故D错误。]
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
2.(2023·江苏卷)室温下,探究0.1 mol·L-1 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
B Fe2+是否具有还原性 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滴酚酞溶液,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
√
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
3.(2023·浙江1月卷)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( )
选项 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
B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,再加入少量K2SO4固体 溶液先变成红色后无明显变化 Fe3+与SCN-的反应不可逆
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
选项 实验方案 现象 结论
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再聚集成Fe(OH)3沉淀
√
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
D [往FeCl2溶液中加入Zn片,发生反应:Fe2++Zn===Fe+Zn2+,Fe2+的氧化能力比Zn2+的强,A错误;往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,发生反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,溶液变红色,再加入少量K2SO4固体,对平衡无影响,故不能说明Fe3+与SCN-的反应不可逆,B错误;若食品脱氧剂样品中有+3价铁,铁粉与+3价铁发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,滴加KSCN溶液,溶液呈浅绿色,C错误;向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,得到Fe(OH)3胶体,持续煮沸,Fe(OH)3胶体发生聚沉,析出红褐色沉淀,D正确。]
第3章 物质的性质与转化(1)
——金属及其化合物
2Fe+3Cl22FeCl3
Fe+SFeS
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+
Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
3Fe+8H++2NO===3Fe2++2NO↑+4H2O
③均具有氧化性,能被木炭、H2、CO等还原为Fe,如2FeO+C2Fe+CO2↑。
6FeO+O22Fe3O4
Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3,即有的铁元素显+2价,的铁元素显+3价。
硫铁矿烧渣 产品氧化铁
D.“煅烧”步骤的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
正确;要生成FeCO3,需将Fe3+全部还原为Fe2+,所以要加入过量铁粉,B正确;反应温度不能太高,防止NH4HCO3分解,C错误;“煅烧”步骤中,Fe由+2价被氧化为+3价,反应的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,D正确。]
答案:(1)排出装置中的空气,防止Fe与O2反应
(2)提供反应物水蒸气
(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(4)将铁粉置于疏松的石棉绒上
(5)Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O,Fe+2Fe3+===3Fe2+
4.向含a g HNO3的稀溶液中,加入b g铁粉充分反应后全部溶解。已知有 g HNO3被还原,则a∶b不可能是( )
介于方程①②之间即3≤≤4.5的都行。 只有A不符合。]
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
受热
分解
—
2Fe(OH)3_____________
制法
可溶性亚铁盐与碱反应:
Fe2++2OH-=== Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱反应:Fe3++3OH-===__________________
二者的关系
空气中,Fe(OH)2白色沉淀迅速变成______色,最后变成______色,化学方程式为_____________________________ ______________
D.FeCl3溶液加足量氨水:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
②还原性[遇Br2、Cl2、O2、H2O2、ClO-、NO(H+)等表现]:
MnO+5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+
溶液中Fe3+分别与HCO、[Al(OH)4]-、CO、ClO-等发生相互促进的水解反应而不能大量共存。
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
方法1
样品溶液滴加KSCN溶液
无现象溶液变___色,证明含有Fe2+
方法2
样品溶液加入NaOH溶液
产生白色絮状沉淀,迅速变成______色,最终变为______色,证明含有Fe2+
方法3
样品溶液加入K3[Fe(CN)6]溶液
生成_____色沉淀,证明含有Fe2+
4.高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)
FeO中铁元素为+6价,具有强氧化性,在碱性条件下能稳定存在,在酸性或中性溶液中快速产生O2,4FeO+10H2O===4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,因此,高铁酸盐可用于杀菌消毒,而且还原产物Fe(OH)3胶体也是一种新型绿色净水剂。
答案:(1)4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
(2)3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
(3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(4)5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
(5)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
(6)2Fe3++3Zn===2Fe+3Zn2+
答案:(1)2Fe+3Cl22FeCl3
(2)含有Fe2+和Fe3+ 溶液变红色
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
(3)ab 因为还原性:Fe2+>Cl-,逐滴加入酸性KMnO4溶液,Fe2+将MnO还原为Mn2+,使紫色褪去,故可能含有Fe2+;若溶液中无Fe2+,Cl-也能将MnO还原为Mn2+,紫色褪去,因而溶液中也可能无Fe2+
C [实验Ⅰ中,Fe2(SO4)3溶液与KSCN溶液反应的实质是Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,硫酸钾固体溶于水产生钾离子和硫酸根离子,并不影响该平衡的移动,因此溶液的颜色不发生变化,故A错误;实验Ⅱ中,K3[Fe(CN)6]溶液中存在K+、[Fe(CN)6]3-,[Fe(CN)6]3-并不能电离出Fe3+,因此K3[Fe(CN)6]溶液与KSCN溶液并不能发生反应,溶液颜色无明显变化,故B错误;实验Ⅰ中,KSCN溶液与Fe2(SO4)3溶液反应产生 Fe(SCN)3,溶液变为红色,但K3[Fe(CN)6]溶液与KSCN溶液并不能发生反应,K3[Fe(CN)6]是一种深红色晶体,
B [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+具有还原性,B正确;Fe2+发生水解反应Fe2++2H2O 2H++Fe(OH)2,使溶液显酸性,应向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴石蕊溶液,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,会发生氧化还原反应生成Fe3+,若产生气泡,有可能是Fe3+的催化作用,D错误。]
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