内容正文:
第8讲 铁及其重要化合物
考点一 铁及其氧化物、氢氧化物
四个高考关键点
关键点1单质铁的性质及应用
1.(高考题组编)下列说法正确的是( )[命题点❶]
A.(2025·全国新课标卷)铁发生腐蚀生锈的反应:3Fe+2O2+xH2O ══ Fe3O4·xH2O
B.(2025·全国新课标卷)铁经过发蓝处理形成致密氧化膜:Fe+2HNO3(浓) ══ FeO+2NO2↑+H2O
C.(2024·河北卷)还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声,则H2O具有还原性
D.(2024·山东卷)铁粉可用作食品脱氧剂
D
解析 铁发生腐蚀生成铁锈,其主要成分是Fe2O3·xH2O,A项错误。发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜,B项错误。还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声,说明反应生成H2,体现H2O的氧化性,C项错误。
2.(高考题组编)下列说法正确的是 。[命题点❶]
A.(2023·广东卷)擦干已洗净的铁锅,以防生锈,原因是铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4
B.(2023·海南卷)5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol·L-1的HCl溶液充分反应,产生的气体分子数目为0.1NA(设NA代表阿伏加德罗常数的值)
C.(2023·北京卷)铁钉放入浓硝酸中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.(2022·浙江1月选考卷)铁与碘反应易生成碘化铁
E.(2022·广东卷)铁与H2O高温下会反应,工人将模具干燥后再注入熔融钢水
CE
解析 擦干已洗净的铁锅,以防生锈,是由于铁在潮湿环境中会发生吸氧腐蚀生成铁锈(Fe2O3·xH2O),A项错误。5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol·L-1的HCl溶液充分反应,生成0.05 mol H2,故产生的气体分子数目为0.05NA,B项错误。单质碘具有弱氧化性,与铁反应生成FeI2,D项错误。
关键点2铁的氧化物的性质及应用
3.(高考题组编)下列说法正确的是 。
A.(2025·北京卷)用盐酸除去铁锈:Fe2O3·xH2O+6H+ ══ 2Fe3++(3+x)H2O
B.(2025·广东卷)磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,Fe3O4具有磁性
C.(2024·浙江6月选考卷)FeO有还原性,能被氧化成Fe3O4
D.(2023·天津卷)Fe2O3是铁红,可以用作染料
E.(2023·广东卷)火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为FeO
[命题点❷❸]
ABCD
解析 FeO是黑色固体,表土中赤铁矿主要成分为Fe2O3,E项错误。
4.三氧化铁(FeO3)是铁的最高价态氧化物,其与稀硫酸反应会得到Fe2(SO4)3并放出O2,与浓NaOH溶液反应生成Na2FeO4。下列说法正确的 是( )[命题点❸]
A.Fe2O3、FeO3都只能发生氧化反应
B.FeO3是两性氧化物
C.FeO3溶于浓NaOH溶液的离子方程式为FeO3+2OH- ══ Fe+H2O
D.FeO3溶于浓盐酸会发生氧化还原反应,其氧化产物只有O2
C
解析 FeO3是铁的最高价态氧化物,具有较强氧化性,易发生还原反应,A项错误。FeO3与稀硫酸反应会得到Fe2(SO4)3并放出O2,发生氧化还原反应,故FeO3不是两性氧化物,B项错误。FeO3具有强氧化性,溶于浓盐酸时可能将Cl-氧化成Cl2,故氧化产物可能有Cl2,D项错误。
关键点3铁的氢氧化物的性质及转化
5.(2025·北师大附中阶段考改编)下列说法正确的是( )[命题点❹]
A.氧化亚铁与水反应可以生成氢氧化亚铁
B.氢氧化亚铁与足量稀硝酸反应:Fe(OH)2+2H+ ══ Fe2++2H2O
C.向氢氧化铁悬浊液中滴加氢碘酸:Fe(OH)3+3HI ══ Fe3++3I-+3H2O
D.氢氧化亚铁露置在空气中变为红褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O ══ 4Fe(OH)3
D
解析 氧化亚铁与水不反应,A项错误。二价铁可以被硝酸氧化为三价铁,则氢氧化亚铁与稀硝酸反应的离子方程式为3Fe(OH)2+10H++N ══ 3Fe3++NO↑+8H2O,B项错误。氢氧化铁与氢碘酸发生氧化还原反应,生成I2和Fe2+:2Fe(OH)3+6H++2I- ══ 2Fe2++I2+6H2O,C项错误。
关键点4实验室制备氢氧化亚铁
6.(2025·辽宁沈阳五校联考)某同学根据已学知识,设计如图所示的装置,制备出更纯的氢氧化亚铁。
下列说法不正确的是( )[命题点❺]
A.去离子水中加入少量亚硫酸钠可以除去水中的氧气
B.试管置于冰水混合物中,减缓钠与水反应的速率,
同时减少氢氧化亚铁被氧化的可能性
C.钠在煤油与水层交界处反应并四处游动
D.制备总反应的化学方程式为
2Na+FeSO4+2H2O ══ Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
C
解析 亚铁离子具有还原性,加入少量亚硫酸钠可以除去水中的氧气,防止亚铁离子被氧化,A项正确。将试管置于冰水混合物中是为了降低反应体系的温度,减缓钠与水反应的速率,同时减少氢氧化亚铁被氧化的可能性,从而得到更纯的产物,B项正确。钠的密度介于煤油和水之间,因此钠会停留在两层液体界面处,反应生成的氢气使钠块上浮至煤油层,随后因重力又下沉至水层,形成反复上浮、下沉的现象,C项错误。钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH与溶液中的Fe2+结合生成Fe(OH)2沉淀,制备总反应的化学方程式为2Na+FeSO4+2H2O ══ Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,D项正确。
7.(2025·上海交大附中模拟)某实验小组设计如下实验探究Fe(OH)2的制备,下列有关分析不合理的是( )[命题点❺]
实验 操作 现象
Ⅰ 将一块FeSO4晶体浸入30 mL蒸馏水中 一分钟后,晶块表面仍为浅绿色,溶液呈更浅的绿色
Ⅱ 将另一块FeSO4晶体浸入30 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中 一分钟后,晶块表面变白;捞出晶块露置于空气中,表面逐渐变为红褐色
Ⅲ 将10 mL 1.5 mol·L-1 FeSO4溶液与20 mL 1.5 mol·L-1 NaOH溶液混合 立即出现大量灰绿色浑浊,一分钟后,液面附近出现红褐色浑浊
A.实验Ⅰ起对照作用,排除FeSO4晶体自身在水中的颜色变化
B.实验Ⅱ晶块表面长时间保持白色,与Fe(OH)2难溶、未分散于水有关
C.捞出晶块后发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O ══ 4Fe(OH)3
D.实验Ⅲ溶液中氧气含量明显多于实验Ⅱ中
答案 D
解析 根据“控制变量法”的原则,实验Ⅱ和Ⅲ反应条件不一样(实验Ⅱ为FeSO4晶体,而实验Ⅲ为FeSO4溶液),单从实验结果,无法得出实验Ⅲ溶液中氧气含量明显多于实验Ⅱ的结论,D项错误。
回归基础·考教衔接
1.铁元素及其单质[❶]
(1)铁元素
(2)铁单质的物理性质
①铁是银白色固体,有延展性和导热性。
②具有铁磁性,能被磁体吸引。
(3)铁单质的化学性质 与强氧化剂生成Fe3+,与弱氧化剂生成Fe2+
2.铁的三种氧化物
(1)物理性质和用途[❷]
物质 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
水溶性 不溶于水 不溶于水 不溶于水
铁的价态 +2价 +3价 +2价、+3价
主要用途 炼铁 红色颜料 —
(2)化学性质[❸]
①FeO、Fe2O3都是碱性氧化物,能与非氧化性酸(如稀硫酸等)发生反应:
FeO+2H+ ══ Fe2++H2O、Fe2O3+6H+ ══ 2Fe3++3H2O。
②FeO在空气中加热转变为Fe3O4:6FeO+O2 2Fe3O4。
③Fe3O4与非氧化性酸(如稀硫酸等)生成两种盐:Fe3O4+8H+ ══ 2Fe3++Fe2++4H2O。 Fe3O4不是碱性氧化物的证据
3.铁的两种氢氧化物[❹]
项目 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色、状态 白色固体 红褐色固体
与H+反应 Fe(OH)2+2H+══Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+══Fe3++3H2O
受热分解 — 2Fe(OH)3 Fe2O3+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↓
两者的关系 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
4.实验室制备氢氧化亚铁[❺]
(1)制备原理
利用可溶性亚铁盐与强碱(如NaOH等)溶液发生复分解反应制备Fe(OH)2:Fe2++2OH-══Fe(OH)2↓。
(2)制备方法 制备关键是隔绝空气,防止氧化
方法及装置 操作
有机物覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面下,并在液面上覆盖一层苯或煤油,防止空气与Fe(OH)2接触发生反应
方法及装置 操作
还原性气体保护法 先打开a,用H2将装置内的空气排尽后,再关闭a,使亚铁盐与NaOH溶液混合,可长时间观察到白色沉淀
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
命题角度 1
实验探究铁与水蒸气的反应
[例1](2024·全国新课标卷)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是( )
A.反应为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
B
解析 铁和水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2,该反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,A项正确。酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温,且不影响水的蒸发,若移至湿棉花下方则难以产生高温,实验效果不好,B项错误。用木柴点燃肥皂泡,若产生尖锐的爆鸣声,则生成的气体为氢气,C项正确。由于该实验中的反应要在高温下发生,因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D项正确。
命题角度 2
实验探究Fe(OH)2的制备及性质
[例2](2025·湖南邵东期初调研)某化学兴趣小组利用铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液,用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是( )
A.仪器1中应该盛放稀硫酸
B.本实验通过控制A、B、C三个弹簧夹,将仪器中的空气排尽后,先关闭弹簧夹A,再打开弹簧夹B就可观察到氢氧化亚铁的颜色
C.实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可在仪器2底部放上一块吸铁石
D.本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态
B
解析 仪器1中应该盛放的试剂是稀硫酸,A项正确。本实验通过控制A、B、C三个弹簧夹,将仪器中的空气排尽后,先关闭弹簧夹B,再打开弹簧夹A,就可观察到反应产生的氢氧化亚铁的颜色,B项错误。Fe可以被磁铁吸引,实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可在仪器2底部放上一块吸铁石,这样Fe粉就不能随NaOH溶液进入仪器3中,C项正确。Fe(OH)2是白色固体,具有强的还原性,由于整个装置处于H2的还原性环境,可以防止Fe(OH)2被氧化变为红褐色Fe(OH)3沉淀,因此可以相对较长时间保持白色状态,D项正确。
高考命题素材追踪
(1)命题素材
(人教必修第一册第三章第一节·思考与讨论)有人设计了如图所示的装置,进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。请讨论该装置的实验原理,并根据实验现象,分析可能的生成物。
(2)命题启示
高考复习要重视教材实验(演示实验、学生实验),重视教材中边角栏目(思考与讨论、资料卡片等)。
能力要语
1.实验室制备Fe(OH)2要从两个角度考虑
(1)反应试剂:用最新配制的FeSO4和NaOH溶液,配制溶液所需蒸馏水必须煮沸、冷却后使用,除去蒸馏水中溶解的O2。
(2)实验环境:隔绝空气中的O2,防止Fe(OH)2被氧化。
2.制备Fe(OH)2要防止液体混合时混入空气
考点二 铁盐和亚铁盐
三个高考关键点
关键点1铁盐的性质及转化
1.(高考题组编)下列说法正确的是 。
A.(2025·云南卷)覆铜板制作印刷电路板:2FeCl3+3Cu ══ 3CuCl2+2Fe
B.(2025·重庆卷)氯化铁溶液和浓硫酸均可在常温下刻蚀铜板
[命题点❶❸]
C.(2025·湖南卷)溶液呈紫色(如图1)
D.(2024·山东卷)氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了Fe3+的氧化性
E.(2023·浙江6月选考卷)氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
F.(2022·北京卷)由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体(如图2)
答案 CDE
解析 Fe的金属活动性强于Cu,覆铜板制作印刷电路板发生反应:2FeCl3+Cu ══ CuCl2+2FeCl2,A项错误。铜与浓硫酸在常温下不发生反应,B项错误。FeCl3易发生水解反应,由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体,要在HCl氛围中加热脱水,F项错误。
关键点2亚铁盐的性质及转化
2.(高考题组编)下列说法正确的是 。
A.(2025·北京卷)将地球上开采的钛铁矿(FeTiO3)直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
B.(2025·河北卷)向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加KSCN溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红,则Fe2+具有还原性
[命题点❷❸❹]
C.(2025·黑吉辽蒙卷)FeSO4溶液中加入K3[Fe(CN)6],浅绿色溶液出现蓝色浑浊:Fe2++[Fe(CN)6]3-+K+ ══ KFe[Fe(CN)6]↓
D.(2024·江西卷)久置的FeCl2溶液中出现红褐色沉淀,原因是Ksp[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)2]
E.(2024·湖南卷)绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性工业废水中的Cr2:6Fe2++Cr2+14H+ ══ 6Fe3++2Cr3++7H2O
F.(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↓
答案 BCE
解析 钛铁矿(FeTiO3)中不含氢元素,直接加热不能生成水蒸气,A项错误。亚铁离子和Fe(OH)2都有较强的还原性,易被空气中氧气氧化,故久置的FeCl2溶液中出现红褐色Fe(OH)3沉淀和Ksp大小无关,D项错误。硫酸亚铁溶液中的Fe2+易被氧化为Fe3+,进而形成Fe(OH)3沉淀,F项错误。
关键点3Fe2+、Fe3+的检验
3.(高考题组编)下列说法正确的是 。
A.(2025·广东卷)Fe2+与K3[Fe(CN)6]可生成蓝色物质,则KSCN溶液可用于检验Fe3+
B.(2024·黑吉辽卷)检验NaBr溶液中是否含有Fe2+,使用的试剂是K3[Fe(CN)6]溶液
C.(2023·辽宁卷)用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
D.(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
E.(2022·海南卷)FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色
[命题点❹❺❻]
BC
解析 KSCN溶液可用于检验Fe3+的原理是Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,A项错误。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,D项错误。FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,E项错误。
回归基础·考教衔接
1.铁盐的性质[❶]
颜色 含Fe3+的溶液呈棕黄色
强氧
化性 可与Cu、I-等还原性物质反应:2Fe3++Cu══2Fe2++Cu2+,2Fe3++2I-══2Fe2++I2
易水
解性 ①Fe3+只能存在于酸性较强的溶液中;
②Fe3+与HC、[Al(OH)4]-等离子发生相互促进的水解反应,生成Fe(OH)3沉淀
2.亚铁盐的性质[❷]
颜色 含Fe2+的溶液呈浅绿色
强还
原性 Fe2+可被Cl2、KMnO4(H+)、K2Cr2O7(H+)等氧化: 5Fe2++Mn+8H+══5Fe3++Mn2+4H2O、6Fe2++Cr2+14H+══6Fe3++2Cr3++7H2O
弱氧
化性 Fe2+可被Zn等强还原剂还原:
Fe2++Zn══Fe+Zn2+
3.盐的制备及溶液配制[❸]
(1)制备方法
(2)溶液配制
4.Fe3+、Fe2+的检验
(1)Fe2+的检验[❹]
(2)Fe3+的检验[❺]
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+或Fe2+的检验[❻]
①Fe3+的检验
②Fe2+的检验
命题角度 1
基于实验情境探究铁盐的性质
[例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]
C
解析 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,A项错误。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,B项错误。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,因此加入KSCN可以区分,C项正确。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],D项错误。
命题角度 2
基于实验情境探究亚铁盐的性质
[例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
B
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+,从而干扰实验,A项错误。向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,说明Fe2+有还原性,B项正确。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项错误。向2 mL 5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,若产生气泡有可能是Fe3+的催化作用,D项错误。
命题角度 3
检验食品中的铁元素(教材•研究与实践)
[例3](2023·海南卷改编)某化学兴趣小组从“木耳中铁元素的检测”实践活动中了解到,检测流程中需将可能存在的铁元素转化为Fe3+后进行测定。下列有关铁离子检验的操作、现象和结论均正确的是( )
A.取少量待测液,滴加KSCN溶液,若溶液变为红色,证明含有Fe2+
B.取少量待测液,先滴加氯水,再滴加KSCN溶液,若溶液变为红色,证明原溶液一定含有Fe3+
C.取少量待测液,滴加NaOH溶液,若观察到白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,证明含有Fe2+
D.取少量待测液,滴加苯酚溶液,若溶液变为紫色,证明含有Fe2+
C
解析 滴加KSCN溶液,若溶液变为红色,证明含有Fe3+,A项错误。取少量待测液,先滴加氯水,再滴加KSCN溶液,若溶液变为红色,反应后溶液中含有Fe3+,原溶液中含有Fe2+、Fe3+至少一种,B项错误。取少量待测液,滴加NaOH溶液,若观察到白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,说明开始生成Fe(OH)2,最终转化为Fe(OH)3,证明含有Fe2+,C项正确。滴加苯酚溶液,若溶液变为紫色,证明含有Fe3+,D项错误。
能力要语
(1)Fe3+的性质
(2)Fe2+的性质
常见命题角度及解题方法
(1)离子鉴别
解题方法:根据颜色、特征反应判断。例如,只用一种试剂,可选KSCN(变红为Fe3+)或NaOH(看沉淀变化)。
(2)转化反应
解题方法:分析氧化还原条件,选择合适氧化剂或还原剂。例如,将Fe3+转化为Fe2+,选Fe粉;将Fe2+转化为Fe3+,选Cl2。
(3)除杂问题
解题方法:利用转化反应。例如,除去FeCl2中的FeCl3,加铁粉还原;除去FeCl3中的FeCl2,加氯水氧化。
(4)实验探究
解题方法:设计实验步骤,注意控制变量和操作顺序。例如,证明某溶液含Fe2+,需先排除Fe3+干扰。
方法导引
(1)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
(2)离子共存中的Fe2+、Fe3+
离子 离子共存情况
Fe2+ 与OH-、C等不能大量共存
与ClO-、Mn(H+)、N(H+)等发生氧化还原反应,不能大量共存
Fe3+ 与OH-、C等不能大量共存
与S2-、I-、S等发生氧化还原反应,不能大量共存
命题点 1
铁及其重要化合物的性质
1.(仿真预测题)欲探究铁及其化合物的还原性或氧化性,可供选用的试剂有:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、酸性KMnO4溶液、锌片。下列说法不正确的是( )
A.在FeCl2溶液中加入锌片,溶液由浅绿色变为无色:Zn+Fe2+ ══ Zn2++Fe
B.在FeCl3溶液中加入足量铁粉,溶液由棕黄色变为浅绿色,体现Fe3+的氧化性
C.在酸性KMnO4溶液中滴加足量FeCl2溶液,溶液的紫红色逐渐褪去,体现Fe2+的还原性
D.在FeCl2溶液中滴加氯水,溶液由浅绿色变为棕黄色:2Fe2++Cl2 ══ 2Fe3++2Cl-
C
解析 由于还原性:Zn>Fe,向FeCl2溶液中加入锌片,锌置换出铁,溶液由浅绿色变为无色,A项正确。在FeCl3溶液中加入足量铁粉,发生反应2FeCl3+Fe ══ 3FeCl2,溶液由棕黄色变为浅绿色,体现Fe3+的氧化性,B项正确。在酸性KMnO4溶液中滴加足量FeCl2溶液,溶液的紫红色逐渐褪去,由于Fe2+、Cl-均能将Mn还原为Mn2+而使溶液褪色,故不能说明Fe2+具有还原性,C项错误。在FeCl2溶液中滴加氯水,Cl2将FeCl2氧化成FeCl3,溶液由浅绿色变为棕黄色,D项正确。
命题点 2
基于生活情境的Fe2+、Fe3+的检验
2.(跨模块融通)某品牌保健口服液标签注明含有反丁烯二酸亚铁(又称富马酸亚铁)和维生素C(具有强还原性)。为检验其中铁元素的价态,取少量口服液进行如下实验:
①滴加KSCN溶液,溶液无明显变化;再滴加少量氯水,溶液变为红色。
②另取少量口服液,滴加酸性KMnO4溶液,溶液褪色。
对此实验现象的分析正确的是( )
A.实验①说明口服液中不含Fe3+,只含Fe2+
B.实验①说明口服液中既含Fe2+也含Fe3+,但维生素C将Fe3+还原
C.实验②溶液褪色的原因是富马酸根将Mn还原为Mn2+
D.实验①无变化是因为维生素C屏蔽了Fe3+的检验
D
解析 实验①中滴加KSCN溶液无明显变化,通常表明没有Fe3+,但由于口服液中含有维生素C(强还原性),可能将原有Fe3+还原为Fe2+,从而“屏蔽”了Fe3+的检验,因此不能直接得出不含Fe3+的结论,A项、B项错误,D项正确。实验②中滴加酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明Mn被还原为Mn2+,可能是维生素C的作用,C项错误。
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