内容正文:
第17讲 铁盐和亚铁盐及铁的转化
——划重点之高一暑假预习强化精细讲义
预习有目标,学习有方向
知识导图搭框架,轻松学习建逻辑
教材精讲精析,基础全面掌握
重点详解详析,难点提升突破
核心命题精准练,发散思维练方法
常考题型巩固练,针对训练稳提升
预习目标
1.通过实验探究Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的方法,掌握Fe2+、Fe3+的性质及用途。
2.熟悉Fe2+、Fe3+的检验方法,注意检验的注意事项。
3.铁三角即Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化,掌握相关的转化方程式。
重难点
1.铁盐和亚铁盐的性质及用途
2.Fe2+、Fe3+的检验方法
3.铁三角的转化。
知识点1:铁盐和亚铁盐的性质及用途
常见的铁盐有FeCl3、Fe2(SO4)3等,常见的亚铁盐有FeCl2、FeSO4等。
1.Fe3+与KSCN溶液的反应
Fe3+
Fe2+
实验操作
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液,各滴入几滴KSCN溶液
实验现象
溶液
无明显现象
离子方程式
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
——
结论
Fe3+与SCN-生成红色配合物,Fe2+和SCN-不反应,可利用此现象检验Fe3+的存在
向含有 Fe3+的盐溶液中滴加KSCN 溶液,溶液迅速变为红色,但不是产生 ,仍是 。溶液呈红色是因为Fe3+和SCN- 形成一系列配离子,形成的络合物通常写作Fe(SCN)3。
2.探究Fe2+、Fe3+的性质及转化
(1)预测性质
①Fe3+—高价态,能降低到+2价或0价,具有氧化性。
②Fe2+—中间价态,能降低到0价,具有氧化性;又能升高到+3价,具有还原性。
(2)实验探究
实验操作
实验现象及分析
棕黄色溶液变为 色,说明Fe3+具有 ,Fe3+将铁粉氧化为Fe2+,反应为
加入KSCN溶液无明显变化,说明溶液中不存在 ,Fe3+已全部被还原为Fe2+
加入少量新制氯水,溶液变红,说明Fe2+具有还原性,氯水将Fe2+氧化为Fe3+,反应为
实验结论
①亚铁盐溶液在存放过程中易被空气中的 氧化而变质(部分 Fe2+转化为Fe3+),因此保存过程中一要注意密封,二可在溶液中放置一个无锈铁钉(Fe+2Fe3+===3Fe2+),防止其 。
②除杂问题(括号内物质为杂质)
FeCl3溶液(FeCl2)
加足量 或 或通入足量
FeCl2溶液(FeCl3)
加足量 ,充分反应后过滤
FeSO4溶液(CuSO4)
加足量 ,充分反应后过滤
3.铁盐和亚铁盐的化学性质
铁盐(Fe3+)
具有氧化性
与铁反应:
与铜反应:
与KI反应:
与强碱反应
特征反应
亚铁盐(Fe2+)
具有氧化性(与锌反应):
具有还原性(与氯水反应):
与强碱反应:
与Fe2+、Fe3+有关的离子共存问题
①Fe3+不共存I-、S2-、SO32-。
②Fe2+不共存NO3-(H+)、ClO-、MnO4-(H+)
③注意无色溶液中不可能大量存在Fe2+和Fe3+,Fe2+溶液呈浅绿色,Fe3+溶液呈棕黄色。
4.铁盐的用途
(1)净水作用
向混有少量泥沙的浑浊水中加入少量Fe2(SO4)3,Fe3+会与水反应生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有
性,可以吸附水中的不溶性杂质并沉降,从而起到净水作用。
(2)腐蚀覆铜板
工业中常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,将覆铜板上不需要的铜腐蚀,即把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物料覆盖,以保护不被腐蚀;然后把覆铜板放到FeCl3溶液中。
①原理
(或2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+)。
②实验操作
取一小块覆铜板,用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案,然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。一段时间后,取出覆铜板并用水清洗干净。
③实验现象
油性笔覆盖的部分不被腐蚀,洗净后板上留下设计的图案。
知识点2:Fe2+、Fe3+的检验
1.Fe2+、Fe3+的常见检验方法
铁离子(Fe3+)
亚铁离子(Fe2+)
观察法
水溶液呈棕黄色
水溶液呈浅绿色
显色法
加入KSCN溶液后变红色
加KSCN溶液无变化,再加新制氯水变红色
加碱法
加碱液后得到红褐色沉淀
加碱液后,生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
氧化还原反应法
滴加淀粉-KI溶液,溶液变蓝色
滴入酸性KMnO4溶液或溴水,溶液颜色变浅或褪去
加K3[Fe(CN)6]溶液
无明显现象
产生
若溶液中含有Cl-、Br-、I-等还原性离子,则 根据KMnO4溶液褪色确定有Fe2+。
2.只含Fe2+的检验
检验Fe2+时加入试剂的顺序,氯水可换为 溶液等,新制氯水不能过量,因氧化性Cl2>(SCN)2>Fe3+,若氯水过量,Cl2先氧化Fe2+,再氧化SCN-生成(SCN)2。
氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液,因为酸性KMnO4溶液本身显 ,对实验现象有干扰,且酸性KMnO4溶液能 ,即使溶液含Fe3+也不变红色,不能证明不含Fe3+。
3.同时含有Fe2+、Fe3+混合溶液的检验方法
Fe2+对检验 Fe3+ 干扰,Fe3+对检验Fe2+ 干扰。
Fe3+ 的检验
向混合溶液中滴加 ,溶液变红,说明含有Fe3+。
用玻璃棒蘸取混合溶液,滴到 上,试纸变蓝,说明含有Fe3+。
(溶液不含其他氧化性离子)
Fe2+ 的检验
向混合溶液中滴加 ,溶液紫色褪去,说明含有Fe2+。
(溶液不含其他还原性离子)
向混合溶液中滴加 ,生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
知识点3:铁及其化合物“价-类”二维图
写出图中序号所示反应的离子方程式(其他合理答案均可):
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ ;
⑥ 。
铁及其化合物的种类比较多,相应的性质也比较多,如可将铁及其化合物的化学性质用下列网络关系图表示,形成知识网络图,进行有序记忆:
重难点1:“铁三角”—— Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化
①Fe2+→Fe:由于单质Fe的还原性较强,要使Fe2+转化为Fe,则需要强还原剂,如 、 、CO等。
Zn+Fe2+===Zn2++Fe
H2+FeOFe+H2O
②Fe→Fe2+:Fe2+具有还原性,因此要将 Fe 氧化成Fe2+,不能使用强氧化剂,否则生成的Fe2+会进一步被氧化为Fe3+,能将Fe氧化成Fe2+的弱氧化剂有盐酸(或稀硫酸)等非氧化性酸、Cu2+、 、 等。
Fe+2H+===Fe2++H2↑
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
Fe+SFeS
③Fe→Fe3+:要使Fe氧化为Fe3+,需要使用强氧化剂。能将Fe氧化成Fe3+的强氧化剂有Cl2、 、 溶液、氧化性酸等。
2Fe+3Cl2===2FeCl3
2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
④Fe3+→Fe:Fe的还原性较强,要使Fe3+还原为Fe,需使用还原性强于Fe的还原剂。能将Fe3+还原成Fe的强还原剂有 、 、 、CO等。
3Zn+2Fe3+===3Zn2++2Fe
2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
⑤Fe2+→Fe3+:Fe2+具有一定的氧化性,要使Fe2+转化为Fe3+,需要氧化性较强的氧化剂。能将Fe2+氧化为Fe3+的氧化剂有Cl2、 、 、 溶液、氧化性酸等。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
⑥Fe3+→Fe2+:Fe2+具有一定的氧化性,不能使用还原性很强的还原剂进行还原。能将 Fe3+还原为Fe2+的还原剂有Fe、 、 、 、 等。
Fe+2Fe3+===3Fe2+
Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+
SO2+2H2O+2Fe3+===2Fe2++SO42-+4H+
命题点1:铁盐、亚铁盐的性质
【针对训练1】电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制作印刷电路板。下列说法正确的是
A.该反应为置换反应 B.用KSCN溶液可检验废液中的Fe2+
C.可用置换法回收废液中的铜 D.Fe3+能溶解Cu说明Cu比Fe金属性强
【针对训练2】下列关于金属铁及其化合物的说法不正确的是
A.能与反应生成,故钢瓶不能用于保存液氯
B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板,可用于印刷电路板
C.在碱性环境易被氧化,在空气中较难保存
D.不稳定,在空气中受热迅速转化为
【针对训练3】已知下述三个实验均能发生化学反应:
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是
A.实验①中铁钉只作还原剂 B.实验②中既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的是置换反应 D.上述实验证明氧化性:
命题点2:Fe3+ 、Fe2+的检验与除杂
【针对训练4】要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,可行的方法是
A.滴入KSCN溶液 B.通入氯气
C.加入过量锌粉并过滤 D.加入过量铁粉并过滤
【针对训练5】下列除杂的操作不正确的是
A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量镁充分反应后过滤
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
【针对训练6】下列有关离子(或物质)的检验、现象及结论,都正确的是
A.向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变成红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成红色,该溶液中一定不存在Fe2+
C.将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中,取其溶液滴加酸性KMnO4溶液,振荡,溶液褪色,原氧化物中含有+2价铁
D.向久置的FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液,溶液变黄,滴加KSCN溶液,溶液变成红色,说明发生氧化还原反应,且氧化性:H2O2<Fe3+
命题点3:Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系
【针对训练7】价一类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。铁元素的价一类二维图如图,下列说法错误的是
A.b、c均为碱性氧化物 B.若d为氯盐,可用酸性高锰酸钾溶液检验
C.f可以作新型的绿色净水剂 D.物质g在空气中灼烧可转化为c
【针对训练8】化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素,可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是
A.FeCl2不能通过化合反应生成
B.FeO、Fe2O3可分别与水反应生成Fe(OH)2和Fe(OH)3
C.维生素C能将Fe3+转化为Fe2+,该过程中维生素C作氧化剂
D.检验Fe3+可以向溶液中加入KSCN溶液
【针对训练9】铁及其化合物的“价—类”二维图如下。
回答下列问题:
(1)预测既有氧化性又有还原性,其依据是_______。
(2)检验溶液中的,常用的试剂是_______。
(3)氧化铁和铝粉可用于野外焊接钢轨,发生置换反应,用化学方程式表示反应原理_______。
(4)白色的在空气中极不稳定,最终变为红褐色物质,请解释其原因(用化学方程式回答)_______。
(5)向溶液中滴加氯水,反应的离子方程式是_______。
一、单选题
1.(24-25高一上·浙江杭州·期末)下列关于铁及其化合物说法不正确的是
A.在钢铁厂的生产中,炽热的铁水注入模具之前,模具必须进行充分的干燥
B.胶体呈红褐色,可以通过向溶液加入溶液制得
C.溶液存放时,在溶液中放入少量的铁粉,目的是防止被氧化
D.电子工业常用30%的溶液腐蚀铜箔,制造印刷线路板
2.下列除杂试剂选择合理的是(括号内为杂质)
A.Fe(Al):加入足量的稀盐酸
B.FeCl3溶液(FeCl2):加入酸性KMnO4溶液
C.FeCl2溶液(FeCl3):加入铁粉
D.FeCl2溶液(CuCl2):加入Al片
3.(25-26高一下·福建泉州·期中)下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是
A.澄清透明无色溶液中:K+、Cu2+、、
B.溶液中:Cu2+、、、
C.室温下,pH=1的溶液中:Na+、Mg2+、、
D.0.1 mol/L的KNO3溶液中:H+、Fe2+、、
4.铁元素的价类二维图如图所示,下列说法错误的是
A.常温下可用铁制容器运输浓硫酸
B.b和c可分别与水发生反应生成e和d
C.e在潮湿的空气中容易转变为d
D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂
5.(25-26高一上·浙江衢州·期中)元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,下图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A.上述物质中只有和之间可以相互转化
B.胶体可以作为消毒剂
C.金属不能将转化为,因为的还原性比弱
D.是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速被氧化成
6.(25-26高一上·浙江·期中)将一定量的金属铁、铜投入一定浓度的溶液中充分反应,下列对反应情况推断正确的是
A.当铁、铜均无剩余时,溶液中一定有、,一定无
B.当铁、铜均有剩余时,溶液中一定有、,一定无
C.当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定有,一定无
D.当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定有,可能有
7.(25-26高一上·浙江·期中)某城市自来水厂使用一种绿色净水剂X,其溶于水后能高效消毒杀菌、吸附悬浮杂质并沉降。已知的制备原理为,X在净水过程中表现出强氧化性,最终形成红褐色絮状物过滤除去。下列说法正确的是
A.X中铁元素化合价为+6,净水过程中X发生氧化反应
B.红褐色絮状物成分为
C.X净水时利用了其还原性,可与废水中的反应
D.X的净水过程包含氧化、吸附、聚沉三种作用
8.验证FeSO4的性质,进行如下实验。
实验序号
验证性质
实验装置
试剂X
实验现象
①
能与某些盐反应
BaCl2溶液
产生白色沉淀
②
能与碱反应
NaOH溶液
产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,一段时间后变成红褐色
③
具有氧化性
锌粒
锌粒表面变黑,溶液浅绿色褪去
④
具有还原性
KSCN溶液、氯水
滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水,溶液变为红色
下列关于该实验的说法不正确的是
A.①中产生白色沉淀的原因:
B.②中沉淀变成红褐色的原因:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C.③中用镁条(已打磨)替换锌粒,也可以证明FeSO4具有氧化性
D.④中调换试剂的加入顺序,也可以证明FeSO4具有还原性
9.(24-25高一上·江苏南京·期中)在含有FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,下列判断正确的是
A.加入KSCN溶液可能变红色 B.溶液中可能含有Fe2+
C.溶液中一定不含Cu2+ D.剩余固体中不一定含有Fe
10.(25-26高一上·浙江·期中)为确定某食品添加剂的成分,实验小组将样品溶于过量稀盐酸,过滤后对滤液进行检验,下列说法正确的是
A.取少量滤液滴加少量氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变红色,说明添加剂中含有
B.取少量滤液,向其中滴加少量溶液,产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,沉淀不溶解,说明添加剂中含有
C.取少量滤液,向其中滴加少量酸性溶液,溶液紫红色褪去,不能说明添加剂中含有
D.取少量滤液,向其中滴加少量溶液,无白色沉淀,说明添加剂中不含
11.(25-26高一上·浙江杭州·期中)高磷鲕状赤铁矿(主要含有,还含有少量、、等)是我国一种重要的沉积型铁矿资源,以高磷鲕状赤铁矿为原料制备纯度较高的铁红,其流程如图所示。
已知:遇生成蓝色沉淀。下列说法错误的是
A.铁红常用作油漆、油墨的红色颜料 B.酸浸液遇溶液可生成蓝色沉淀
C.洗涤滤渣时,不能用玻璃棒搅拌 D.氧化时不能选用试剂溶液
二、非选择题
12.电路板广泛用于计算机、手机等电子产品中。某兴趣小组拟制作带有“化学”标志的电路板并对废液进行回收利用。
Ⅰ、制作电路板
小组同学取一小块覆铜板,用油性笔在铜板上写出“化学”标志,然后浸入溶液中,一段时间后,取出覆铜板并用水洗净,获得带有图案的印刷电路板和废液(如下图所示)。
(1)在覆铜板上制作出“化学”图案过程中发生反应的离子方程式为___________。
(2)取少量废液于试管中,___________(填操作和现象),则废液中含有。
Ⅱ、回收废液
(3)一种从腐蚀废液回收金属铜并获得氯化铁晶体的工艺流程如下。请根据流程,回答下列问题。(提示:为充分除去杂质,所加试剂均为过量)
ⅰ、腐蚀废液中加入药品①后,发生反应的离子方程式为___________。
ⅱ、④所代表的物质是___________(用化学式表示)。
ⅲ、操作方法a、b、c中是过滤的是___________(填序号)。
ⅳ、若取溶液⑤加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,___________(补全实验现象),此过程涉及氧化还原反应的化学方程式是___________。
ⅴ、试剂⑥是时,发生反应的化学方程式是___________。
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第17讲 铁盐和亚铁盐及铁的转化
——划重点之高一暑假预习强化精细讲义
预习有目标,学习有方向
知识导图搭框架,轻松学习建逻辑
教材精讲精析,基础全面掌握
重点详解详析,难点提升突破
核心命题精准练,发散思维练方法
常考题型巩固练,针对训练稳提升
预习目标
1.通过实验探究Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的方法,掌握Fe2+、Fe3+的性质及用途。
2.熟悉Fe2+、Fe3+的检验方法,注意检验的注意事项。
3.铁三角即Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化,掌握相关的转化方程式。
重难点
1.铁盐和亚铁盐的性质及用途
2.Fe2+、Fe3+的检验方法
3.铁三角的转化。
知识点1:铁盐和亚铁盐的性质及用途
常见的铁盐有FeCl3、Fe2(SO4)3等,常见的亚铁盐有FeCl2、FeSO4等。
1.Fe3+与KSCN溶液的反应
Fe3+
Fe2+
实验操作
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液,各滴入几滴KSCN溶液
实验现象
溶液变红色
无明显现象
离子方程式
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
——
结论
Fe3+与SCN-生成红色配合物,Fe2+和SCN-不反应,可利用此现象检验Fe3+的存在
向含有 Fe3+的盐溶液中滴加KSCN 溶液,溶液迅速变为红色,但不是产生红色沉淀,仍是透明溶液。溶液呈红色是因为Fe3+和SCN- 形成一系列配离子,形成的络合物通常写作Fe(SCN)3。
2.探究Fe2+、Fe3+的性质及转化
(1)预测性质
①Fe3+—高价态,能降低到+2价或0价,具有氧化性。
②Fe2+—中间价态,能降低到0价,具有氧化性;又能升高到+3价,具有还原性。
(2)实验探究
实验操作
实验现象及分析
棕黄色溶液变为浅绿色,说明Fe3+具有氧化性,Fe3+将铁粉氧化为Fe2+,反应为
2Fe3++Fe===3Fe2+
加入KSCN溶液无明显变化,说明溶液中不存在Fe3+,Fe3+已全部被还原为Fe2+
加入少量新制氯水,溶液变红,说明Fe2+具有还原性,氯水将Fe2+氧化为Fe3+,反应为
2Fe2++Cl₂===2Fe3++2C1-
实验结论
①亚铁盐溶液在存放过程中易被空气中的氧气氧化而变质(部分 Fe2+转化为Fe3+),因此保存过程中一要注意密封,二可在溶液中放置一个无锈铁钉(Fe+2Fe3+===3Fe2+),防止其变质。
②除杂问题(括号内物质为杂质)
FeCl3溶液(FeCl2)
加足量氯水或双氧水或通入足量Cl2
FeCl2溶液(FeCl3)
加足量铁粉,充分反应后过滤
FeSO4溶液(CuSO4)
加足量铁粉,充分反应后过滤
3.铁盐和亚铁盐的化学性质
铁盐(Fe3+)
具有氧化性
与铁反应:2Fe3++Fe===3Fe2+
与铜反应:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
与KI反应:2Fe3++2I-===2Fe2++I2
与强碱反应
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
特征反应
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
亚铁盐(Fe2+)
具有氧化性(与锌反应):Zn+Fe2+===Zn2++Fe
具有还原性(与氯水反应):2Fe2++Cl₂===2Fe3++2C1-
与强碱反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
与Fe2+、Fe3+有关的离子共存问题
①Fe3+不共存I-、S2-、SO32-。
②Fe2+不共存NO3-(H+)、ClO-、MnO4-(H+)
③注意无色溶液中不可能大量存在Fe2+和Fe3+,Fe2+溶液呈浅绿色,Fe3+溶液呈棕黄色。
4.铁盐的用途
(1)净水作用
向混有少量泥沙的浑浊水中加入少量Fe2(SO4)3,Fe3+会与水反应生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可以吸附水中的不溶性杂质并沉降,从而起到净水作用。
(2)腐蚀覆铜板
工业中常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,将覆铜板上不需要的铜腐蚀,即把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物料覆盖,以保护不被腐蚀;然后把覆铜板放到FeCl3溶液中。
①原理
2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2(或2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+)。
②实验操作
取一小块覆铜板,用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案,然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。一段时间后,取出覆铜板并用水清洗干净。
③实验现象
油性笔覆盖的部分不被腐蚀,洗净后板上留下设计的图案。
知识点2:Fe2+、Fe3+的检验
1.Fe2+、Fe3+的常见检验方法
铁离子(Fe3+)
亚铁离子(Fe2+)
观察法
水溶液呈棕黄色
水溶液呈浅绿色
显色法
加入KSCN溶液后变红色
加KSCN溶液无变化,再加新制氯水变红色
加碱法
加碱液后得到红褐色沉淀
加碱液后,生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
氧化还原反应法
滴加淀粉-KI溶液,溶液变蓝色
滴入酸性KMnO4溶液或溴水,溶液颜色变浅或褪去
加K3[Fe(CN)6]溶液
无明显现象
产生蓝色沉淀
若溶液中含有Cl-、Br-、I-等还原性离子,则不能根据KMnO4溶液褪色确定有Fe2+。
2.只含Fe2+的检验
检验Fe2+时加入试剂的顺序,氯水可换为H2O2溶液等,新制氯水不能过量,因氧化性Cl2>(SCN)2>Fe3+,若氯水过量,Cl2先氧化Fe2+,再氧化SCN-生成(SCN)2。
氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液,因为酸性KMnO4溶液本身显紫红色,对实验现象有干扰,且酸性KMnO4溶液能氧化KSCN,即使溶液含Fe3+也不变红色,不能证明不含Fe3+。
3.同时含有Fe2+、Fe3+混合溶液的检验方法
Fe2+对检验 Fe3+无干扰,Fe3+对检验Fe2+有干扰。
Fe3+ 的检验
向混合溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红,说明含有Fe3+。
用玻璃棒蘸取混合溶液,滴到淀粉-KI试纸上,试纸变蓝,说明含有Fe3+。
(溶液不含其他氧化性离子)
Fe2+ 的检验
向混合溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去,说明含有Fe2+。
(溶液不含其他还原性离子)
向混合溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
知识点3:铁及其化合物“价-类”二维图
写出图中序号所示反应的离子方程式(其他合理答案均可):
①Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O;
②Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓;
③Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O;
④Fe+2H+===Fe2++H2↑;
⑤2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;
⑥2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
铁及其化合物的种类比较多,相应的性质也比较多,如可将铁及其化合物的化学性质用下列网络关系图表示,形成知识网络图,进行有序记忆:
重难点1:“铁三角”—— Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化
①Fe2+→Fe:由于单质Fe的还原性较强,要使Fe2+转化为Fe,则需要强还原剂,如Zn、H2、CO等。
Zn+Fe2+===Zn2++Fe
H2+FeOFe+H2O
②Fe→Fe2+:Fe2+具有还原性,因此要将 Fe 氧化成Fe2+,不能使用强氧化剂,否则生成的Fe2+会进一步被氧化为Fe3+,能将Fe氧化成Fe2+的弱氧化剂有盐酸(或稀硫酸)等非氧化性酸、Cu2+、Fe3+、S等。
Fe+2H+===Fe2++H2↑
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
Fe+SFeS
③Fe→Fe3+:要使Fe氧化为Fe3+,需要使用强氧化剂。能将Fe氧化成Fe3+的强氧化剂有Cl2、Br2、KMnO4(H+)溶液、氧化性酸等。
2Fe+3Cl2===2FeCl3
2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
④Fe3+→Fe:Fe的还原性较强,要使Fe3+还原为Fe,需使用还原性强于Fe的还原剂。能将Fe3+还原成Fe的强还原剂有Zn、Al、H2、CO等。
3Zn+2Fe3+===3Zn2++2Fe
2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
⑤Fe2+→Fe3+:Fe2+具有一定的氧化性,要使Fe2+转化为Fe3+,需要氧化性较强的氧化剂。能将Fe2+氧化为Fe3+的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H+)溶液、氧化性酸等。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
⑥Fe3+→Fe2+:Fe2+具有一定的氧化性,不能使用还原性很强的还原剂进行还原。能将 Fe3+还原为Fe2+的还原剂有Fe、Cu、SO2、S2-、I-等。
Fe+2Fe3+===3Fe2+
Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+
SO2+2H2O+2Fe3+===2Fe2++SO42-+4H+
命题点1:铁盐、亚铁盐的性质
【针对训练1】电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制作印刷电路板。下列说法正确的是
A.该反应为置换反应 B.用KSCN溶液可检验废液中的Fe2+
C.可用置换法回收废液中的铜 D.Fe3+能溶解Cu说明Cu比Fe金属性强
【答案】C
【详解】
A. 一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和化合物的反应是置换反应,该反应不是置换反应,A错误;
B. 用KSCN溶液可检验废液中的Fe3+,不能检验亚铁离子,B错误;
C. 铁的金属性强于铜,可以把铜离子置换生成铜,因此可用置换法回收废液中的铜,C正确;
D. Fe3+能溶解Cu说明铁离子氧化性强于铜离子,但Cu比Fe金属性弱,D错误。答案选C。
点睛:氧化性和还原性的强弱只取决于电子得失的难易,而与电子得失的多少无关,利用比较的思想,结合物质在化学反应中的性质表现,比较物质氧化性和还原性的相对强弱。例如在氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物;氧化剂>还原剂;还原性:还原剂>还原产物;还原剂>氧化剂。
【针对训练2】下列关于金属铁及其化合物的说法不正确的是
A.能与反应生成,故钢瓶不能用于保存液氯
B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板,可用于印刷电路板
C.在碱性环境易被氧化,在空气中较难保存
D.不稳定,在空气中受热迅速转化为
【答案】A
【详解】A.常温下Fe与干燥氯气不反应,则可用钢瓶储运液氯,故A错误;
B.三价铁离子能够氧化铜生成铜离子和二价铁离子,所以可以用于印刷电路板的制作,故B正确;
C.具有还原性,在空气中能被氧气氧化为Fe(OH)3,不易保存,故C正确;
D.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,部分被氧化,氧化生成Fe3O4,故D正确;
故选A。
【针对训练3】已知下述三个实验均能发生化学反应:
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是
A.实验①中铁钉只作还原剂 B.实验②中既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的是置换反应 D.上述实验证明氧化性:
【答案】A
【详解】A.实验①中发生反应,,铁钉只作还原剂,故A正确;
B.向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水,Fe2+被氧化为Fe3+,显还原性,故B错误;
C.将铜丝放入氯化铁溶液中发生反应:,不是置换反应,故C错误;
D.由实验①得氧化性:Cu2+>Fe2+,由实验③得氧化性:Fe3+>Cu2+,综合可知,氧化性,故D错误;
故选A。
命题点2:Fe3+ 、Fe2+的检验与除杂
【针对训练4】要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,可行的方法是
A.滴入KSCN溶液 B.通入氯气
C.加入过量锌粉并过滤 D.加入过量铁粉并过滤
【答案】D
【详解】A.硫氰化钾溶液是用于检验Fe3+,FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl,引入了新杂质,故A错误;
B.氯气与氯化亚铁溶液发生氧化还原反应,故B错误;
C.锌与氯化铁反应生成氯化锌和氯化亚铁,引入了新杂质,故C错误;
D.铁与氯化铁生成氯化亚铁,过量的铁粉过滤除去,故D正确;
故答案:D。
【针对训练5】下列除杂的操作不正确的是
A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量镁充分反应后过滤
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
【答案】C
【详解】A.镁与FeCl3反应生成FeCl2,过量镁可与氯化亚铁发生置换反应置换出Fe,可除去杂质,所以A选项是正确的;
B.铁与FeCl3反应生成FeCl2,可除去杂质,所以B选项是正确的;
C.加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均转化成氢氧化物沉淀,不符合除杂要求,故C错误;
D. 先用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再利用FeCl3的水解,加入的CuO与H+反应将Fe3+转化成Fe(OH)3而除去,所以D选项是正确的。
故答案选C。
【针对训练6】下列有关离子(或物质)的检验、现象及结论,都正确的是
A.向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变成红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成红色,该溶液中一定不存在Fe2+
C.将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中,取其溶液滴加酸性KMnO4溶液,振荡,溶液褪色,原氧化物中含有+2价铁
D.向久置的FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液,溶液变黄,滴加KSCN溶液,溶液变成红色,说明发生氧化还原反应,且氧化性:H2O2<Fe3+
【答案】C
【详解】A.向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变成红色,可能是因为原溶液中本来就有Fe3+,即该溶液中不一定含有Fe2+,故A错误;
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成红色,该溶液中一定存在Fe3+,可能存在Fe2+,故B错误;
C.将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中,取其溶液滴加酸性KMnO4溶液,振荡,溶液褪色,说明其溶液具有还原性,则原氧化物中含有+2价铁,故C正确;
D.久置的FeCl2溶液可能变质,即溶液中可能存在Fe3+,其中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液,溶液变黄,滴加KSCN溶液,溶液变成红色,只能说明存在Fe3+,但不一定是H2O2氧化Fe2+生成的,而且若是H2O2氧化Fe2+,则据氧化还原反应的规律,应是氧化性:H2O2>Fe3+,故D错误;
故答案为:C。
命题点3:Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系
【针对训练7】价一类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。铁元素的价一类二维图如图,下列说法错误的是
A.b、c均为碱性氧化物 B.若d为氯盐,可用酸性高锰酸钾溶液检验
C.f可以作新型的绿色净水剂 D.物质g在空气中灼烧可转化为c
【答案】B
【分析】根据铁元素的价一类二维图,a是单质Fe;b是铁元素+2价氧化物,b是FeO;c是铁元素+3价氧化物,c是Fe2O3;d是+2价铁盐;e是+3价铁盐;f是+6价铁盐,是高铁酸盐;g是+2价铁的氢氧化物,g是Fe(OH)2;h是+3价铁的氢氧化物,h是Fe(OH)3。
【详解】A.FeO、Fe2O3都能与盐酸反应生成盐和水,均为碱性氧化物,故A正确;
B.d是+2价铁盐,若d为氯盐,d是FeCl2,Fe2+、Cl-都能被高锰酸钾氧化,所以不能用酸性高锰酸钾溶液检验,故B错误;
C.f是高铁酸盐,具有强氧化性,氧化消毒的同时被还原生成Fe3+,Fe3+生成的Fe(OH)3具有净水作用,是新型的绿色净水剂,故C正确;
D.g是Fe(OH)2,在空气中灼烧能被氧气氧化为Fe2O3,故D正确;
选B。
【针对训练8】化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素,可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是
A.FeCl2不能通过化合反应生成
B.FeO、Fe2O3可分别与水反应生成Fe(OH)2和Fe(OH)3
C.维生素C能将Fe3+转化为Fe2+,该过程中维生素C作氧化剂
D.检验Fe3+可以向溶液中加入KSCN溶液
【答案】D
【详解】A.铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,化学方程式为Fe+2FeCl3=3FeCl2,故A错误;
B.FeO、Fe2O3是很难溶于水的碱性氧化物,所以FeO、Fe2O3不能与水反应生成Fe(OH)2和Fe(OH)3,故B错误;
C.维生素C能将Fe3+转化为Fe2+,Fe元素化合价降低,被还原,该过程中维生素C作还原剂,故C错误;
D.向溶液中加入KSCN溶液可以检验Fe3+,故C正确;
故答案选D。
【针对训练9】铁及其化合物的“价—类”二维图如下。
回答下列问题:
(1)预测既有氧化性又有还原性,其依据是_______。
(2)检验溶液中的,常用的试剂是_______。
(3)氧化铁和铝粉可用于野外焊接钢轨,发生置换反应,用化学方程式表示反应原理_______。
(4)白色的在空气中极不稳定,最终变为红褐色物质,请解释其原因(用化学方程式回答)_______。
(5)向溶液中滴加氯水,反应的离子方程式是_______。
【答案】(1)铁元素为+2价,处于中间价态
(2)KSCN溶液
(3)
(4)
(5)
【分析】根据铁盐和亚铁盐的性质和检验方法分析解答
【详解】(1)中元素显价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性。
(2)Fe3+与KSCN溶液相遇显血红色,所以检验溶液中的Fe3+,常用的试剂是KSCN溶液;
(3)氧化铁和铝粉在高温下反应生成铁和氧化铝,反应的化学方程式为;
(4)具有较强还原性,易被空气中的氧化,最终生成红褐色的,化学方程式为。
(5)氯气与FeCl2反应生成氯化铁,反应的离子方程式为。
一、单选题
1.(24-25高一上·浙江杭州·期末)下列关于铁及其化合物说法不正确的是
A.在钢铁厂的生产中,炽热的铁水注入模具之前,模具必须进行充分的干燥
B.胶体呈红褐色,可以通过向溶液加入溶液制得
C.溶液存放时,在溶液中放入少量的铁粉,目的是防止被氧化
D.电子工业常用30%的溶液腐蚀铜箔,制造印刷线路板
【答案】B
【详解】A.铁与水蒸气在高温条件下反应生成易燃易爆的氢气,故模具必须进行充分的干燥,A正确;
B.溶液和溶液会反应生成氢氧化铁沉淀;制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至液体变红褐色,B错误;
C.亚铁离子容易被空气中氧气氧化,铁离子和铁单质生成亚铁离子,溶液存放时,在溶液中放入少量的铁粉,目的是防止被氧化,C正确;
D.FeCl3溶液可用于蚀刻印刷线路板,Fe3+与线路中的Cu发生氧化还原反应生成Fe2+和Cu2+,D正确;
故选B。
2.下列除杂试剂选择合理的是(括号内为杂质)
A.Fe(Al):加入足量的稀盐酸
B.FeCl3溶液(FeCl2):加入酸性KMnO4溶液
C.FeCl2溶液(FeCl3):加入铁粉
D.FeCl2溶液(CuCl2):加入Al片
【答案】C
【详解】A.Fe和Al都能与盐酸反应,A不符合题意;
B.酸性高锰酸钾溶液能将氯化亚铁氧化为氧化铁,同时生成钾盐和锰盐,引入杂质,B不符合题意;
C.氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁,C符合题意;
D.Al片能与氯化亚铁溶液和氯化铜溶液反应,D不符合题意;
故选C。
3.(25-26高一下·福建泉州·期中)下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是
A.澄清透明无色溶液中:K+、Cu2+、、
B.溶液中:Cu2+、、、
C.室温下,pH=1的溶液中:Na+、Mg2+、、
D.0.1 mol/L的KNO3溶液中:H+、Fe2+、、
【答案】B
【详解】A.Cu2+为蓝色,与无色溶液的要求不符,A不符合题意;
B.溶液中的、Cu2+、、、之间均不发生反应,可以大量共存,B符合题意;
C.pH=1的溶液为强酸性,含大量,氢离子和碳酸氢根离子生成水和二氧化碳,不能大量存在,C不符合题意;
D.酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,会氧化亚铁离子生成铁离子,不能大量存在,D不符合题意;
故选B。
4.铁元素的价类二维图如图所示,下列说法错误的是
A.常温下可用铁制容器运输浓硫酸
B.b和c可分别与水发生反应生成e和d
C.e在潮湿的空气中容易转变为d
D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂
【答案】B
【分析】由题中信息可知,在地壳中的含量仅次于铝,居第四位的元素是Fe元素,则a为Fe,b为FeO,c为Fe2O3,d为Fe(OH)3,e为Fe(OH)2,h为高铁酸盐,f为亚铁盐,g为铁盐,据此解答。
【详解】A.铁在浓硫酸中钝化,因此常温下可用铁制容器运输浓硫酸,故A正确;
B.b为FeO,c为Fe2O3,FeO和Fe2O3均不溶于水,均不能直接与水反应生成相应的碱Fe(OH)2和Fe(OH)3,故B错误;
C.e为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转变为Fe(OH)3,即4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3,故C正确;
D.h为高铁酸盐即含FeO,FeO具有强氧化性,能够杀菌消毒,+6价的铁被还原成+3价,又Fe3+形成氢氧化铁胶体具有较大表面积,吸附悬浮杂质可以做净水剂,故D正确;
故答案选B。
5.(25-26高一上·浙江衢州·期中)元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,下图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A.上述物质中只有和之间可以相互转化
B.胶体可以作为消毒剂
C.金属不能将转化为,因为的还原性比弱
D.是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速被氧化成
【答案】D
【详解】A.上述物质中不只有和之间可以相互转化,如和也可以相互转化,、,A错误;
B.胶体具有吸附作用,可以净水,但无氧化性,不可以作为消毒剂,B错误;
C.Cu具有还原性,能将Fe3+转化为Fe2+,该过程中Cu作还原剂,为还原产物,Cu与不反应,Fe的还原性强于的还原性,C错误;
D.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速被氧化,氧化生成Fe3O4,D正确;
故选D。
6.(25-26高一上·浙江·期中)将一定量的金属铁、铜投入一定浓度的溶液中充分反应,下列对反应情况推断正确的是
A.当铁、铜均无剩余时,溶液中一定有、,一定无
B.当铁、铜均有剩余时,溶液中一定有、,一定无
C.当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定有,一定无
D.当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定有,可能有
【答案】D
【分析】因离子的氧化性强弱顺序为,故先发生反应,若足量,可发生反应,据此解答。
【详解】A.当铁、铜均不剩余时,则将铁和铜全部氧化为和,可能剩余,A错误;
B.当铁、铜均剩余时,不足,由于铁的还原性强于铜,若铁有剩余,则溶液中不可能存在、,B错误;
C.当铜剩余,铁不剩余时,被全部还原,溶液中一定无,一定有,可能存在,C错误;
D.据C的分析可知,D正确;
故选D。
7.(25-26高一上·浙江·期中)某城市自来水厂使用一种绿色净水剂X,其溶于水后能高效消毒杀菌、吸附悬浮杂质并沉降。已知的制备原理为,X在净水过程中表现出强氧化性,最终形成红褐色絮状物过滤除去。下列说法正确的是
A.X中铁元素化合价为+6,净水过程中X发生氧化反应
B.红褐色絮状物成分为
C.X净水时利用了其还原性,可与废水中的反应
D.X的净水过程包含氧化、吸附、聚沉三种作用
【答案】D
【分析】根据反应,由原子守恒可以得到X的化学式为:,在净水过程中表现出强氧化性进行杀菌消毒,转化的方程式为:,同时生成的胶体吸附水中杂质最终形成红褐色絮状物过滤除去,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,X为,铁元素化合价为+6价,在净水过程中作为氧化剂被还原为,发生还原反应,A错误;
B.根据分析,红褐色絮状物应为胶体聚沉后的产物,不是,B错误;
C.在净水时是利用其强氧化性进行杀菌消毒,而不是还原性且与生成的无关,C错误;
D.的强氧化性用于消毒,生成的Fe(OH)3胶体吸附悬浮物并聚沉,包含氧化、吸附、聚沉三种作用,D正确;
故答案为:D。
8.验证FeSO4的性质,进行如下实验。
实验序号
验证性质
实验装置
试剂X
实验现象
①
能与某些盐反应
BaCl2溶液
产生白色沉淀
②
能与碱反应
NaOH溶液
产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,一段时间后变成红褐色
③
具有氧化性
锌粒
锌粒表面变黑,溶液浅绿色褪去
④
具有还原性
KSCN溶液、氯水
滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水,溶液变为红色
下列关于该实验的说法不正确的是
A.①中产生白色沉淀的原因:
B.②中沉淀变成红褐色的原因:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C.③中用镁条(已打磨)替换锌粒,也可以证明FeSO4具有氧化性
D.④中调换试剂的加入顺序,也可以证明FeSO4具有还原性
【答案】D
【详解】A.①中氯化钡和硫酸亚铁反应生成氯化亚铁和硫酸钡,则产生白色沉淀的原因:Ba2++=BaSO4↓,A正确;
B.②中硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,则沉淀变成红褐色的原因:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,B正确;
C.③中用镁条(已打磨)替换锌粒,镁化学性质比较活泼,溶液浅绿色褪去说明Fe2+与Mg反应,即能证明FeSO4具有氧化性,C正确;
D.氯水可将亚铁离子氧化为铁离子,④中调换试剂的加入顺序不能证明原FeSO4溶液中是否含有Fe3+,则不能说明④中亚铁离子与氯气和硫氰化钾的混合液反应生成硫氰化铁,不能证明FeSO4具有还原性,D错误;
故答案为:D。
9.(24-25高一上·江苏南京·期中)在含有FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,下列判断正确的是
A.加入KSCN溶液可能变红色 B.溶液中可能含有Fe2+
C.溶液中一定不含Cu2+ D.剩余固体中不一定含有Fe
【答案】D
【详解】A.充分反应后有固体剩余,说明溶液中一定无,加入KSCN溶液不会变红色,A错误;
B.Fe与、反应的产物均含,因此溶液中一定含有,不是“可能含有”,B错误;
C.若加入的铁粉量较少,仅将完全还原、部分还原,此时剩余固体只有Cu,溶液中仍存在,因此溶液中不一定不含,C错误;
D.若铁粉不足,反应后剩余固体仅为Cu,不含Fe,因此剩余固体中不一定含有Fe,D正确;
故答案选D。
10.(25-26高一上·浙江·期中)为确定某食品添加剂的成分,实验小组将样品溶于过量稀盐酸,过滤后对滤液进行检验,下列说法正确的是
A.取少量滤液滴加少量氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变红色,说明添加剂中含有
B.取少量滤液,向其中滴加少量溶液,产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,沉淀不溶解,说明添加剂中含有
C.取少量滤液,向其中滴加少量酸性溶液,溶液紫红色褪去,不能说明添加剂中含有
D.取少量滤液,向其中滴加少量溶液,无白色沉淀,说明添加剂中不含
【答案】C
【详解】A.滤液中可能含有Fe2+,加入氯水会将其氧化为Fe3+,导致KSCN显红色,无法确定原样品是否含Fe3+,A错误;
B.过量稀盐酸已引入Cl-,AgNO3产生的白色沉淀可能来自盐酸中的Cl-,无法证明添加剂含Cl-,B错误;
C.酸性KMnO4褪色可能是Cl-被氧化所致,无法确定是否含Fe2+,C正确;
D.滤液含过量H+,加入会优先与H+反应,即使含Ca2+也无法生成沉淀,D错误;
故选C。
11.(25-26高一上·浙江杭州·期中)高磷鲕状赤铁矿(主要含有,还含有少量、、等)是我国一种重要的沉积型铁矿资源,以高磷鲕状赤铁矿为原料制备纯度较高的铁红,其流程如图所示。
已知:遇生成蓝色沉淀。下列说法错误的是
A.铁红常用作油漆、油墨的红色颜料 B.酸浸液遇溶液可生成蓝色沉淀
C.洗涤滤渣时,不能用玻璃棒搅拌 D.氧化时不能选用试剂溶液
【答案】D
【分析】铁矿石和炭粉焙烧,C还原铁矿石中的生成Fe,加入硫酸,可除去不溶物、炭粉、等,酸浸液中含有、等,加入氨水调节pH生成氢氧化铝,通过氧化将转化为,调节pH生成氢氧化铁,洗涤、干燥、灼烧可生成铁红。
【详解】A.铁红()为红棕色固体,常用作油漆、油墨的红色颜料,A正确;
B.焙烧时加入炭粉,被还原,酸浸后溶液中含有,遇会生成蓝色沉淀,B正确;
C.洗涤滤渣在过滤器的滤纸上进行,用玻璃棒搅拌容易戳破滤纸,导致实验失败,因此不能搅拌,C正确;
D.可以将氧化为,还原产物为水,不会引入新杂质,氧化时可以选用溶液,D错误;
故选D。
二、非选择题
12.电路板广泛用于计算机、手机等电子产品中。某兴趣小组拟制作带有“化学”标志的电路板并对废液进行回收利用。
Ⅰ、制作电路板
小组同学取一小块覆铜板,用油性笔在铜板上写出“化学”标志,然后浸入溶液中,一段时间后,取出覆铜板并用水洗净,获得带有图案的印刷电路板和废液(如下图所示)。
(1)在覆铜板上制作出“化学”图案过程中发生反应的离子方程式为___________。
(2)取少量废液于试管中,___________(填操作和现象),则废液中含有。
Ⅱ、回收废液
(3)一种从腐蚀废液回收金属铜并获得氯化铁晶体的工艺流程如下。请根据流程,回答下列问题。(提示:为充分除去杂质,所加试剂均为过量)
ⅰ、腐蚀废液中加入药品①后,发生反应的离子方程式为___________。
ⅱ、④所代表的物质是___________(用化学式表示)。
ⅲ、操作方法a、b、c中是过滤的是___________(填序号)。
ⅳ、若取溶液⑤加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,___________(补全实验现象),此过程涉及氧化还原反应的化学方程式是___________。
ⅴ、试剂⑥是时,发生反应的化学方程式是___________。
【答案】(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)滴加几滴KSCN溶液,溶液出现红色
(3) 2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ Cu ab 迅速变为灰绿色,一段时间后变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【分析】腐蚀废液加入过量铁粉,经过反应①和操作a过滤分离,得到溶液③为含亚铁离子的溶液;同时生成的Cu和过量的Fe为滤渣,滤渣中加入稀盐酸经过反应②和操作b分离出Cu,生成的氯化亚铁溶液⑤,与溶液③合并,通入氯气经过反应⑦,亚铁离子被氯气氧化生成氯化铁溶液,进一步得到氯化铁晶体,据此分析解答。
【详解】(1)覆铜板上制作出“化学”图案过程中是因为铁离子氧化金属铜,则发生反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
(2)检验铁离子一般用KSCN溶液,则取少量废液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为红色,则废液中含有。
(3)ⅰ、腐蚀废液中加入药品铁后,铁离子、铜离子被还原,发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。
ⅱ、根据以上分析可知④所代表的物质是铜,化学式为Cu。
ⅲ、根据以上分析可知操作方法a、b、c中是过滤的是ab。
ⅳ、若取氯化亚铁溶液加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,此过程涉及氧化还原反应的化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
ⅴ、试剂⑥是时,亚铁离子被氧化,发生反应的化学方程式是2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
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