内容正文:
第7讲 铁及其重要化合物
2027高考化学一轮总复习
考点综述
考情分析
1.铁及其重要化合物的主要性质及应用。
2.实验探究掌握Fe2+与Fe3+的相互转化。
2025浙江6月选考第10题 涉及含铁化合物的制备,属于物质性质与实验设计的考查
2024浙江6月选考第8题 涉及Fe3+的离子反应,属于物质属性与生活生产的应用相联系的考查
2024浙江1月选考第18题 涉及Fe2+的检验,属于根据实际问题结合物质的转化的考查
2023浙江6月选考第3题 涉及氯化铁的性质,属于简单的物质分类考查
2023浙江1月选考第16题 涉及铁及其化合物的实验探究,属于物质属性与生活生产的应用相联系的考查
知识点一 铁的主要性质及应用
必备知识•全方位凝练
1.原子结构
铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,原子结构示意图为 ,在化学反应中易失去2个或3个电子而表现为+2价或+3价。
知识点一
知识点二
知识点三
2.铁元素的存在形式
知识点一
知识点二
知识点三
3.铁的性质
(1)物理性质
颜色、状态 导电性、导热性、延展性 特性 在地壳中含量
银白色固体 良好 能被磁体吸引 居第四位
(2)化学性质
铁的化学性质比较活泼,有较强的还原性。
知识点一
知识点二
知识点三
①与非金属单质反应:
知识点一
知识点二
知识点三
②与水的反应:常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应: 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
③与酸的反应:
a.与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
b.与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下反应,但无H2产生。
④与某些盐溶液的反应:
a.与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
b.与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
知识点一
知识点二
知识点三
名师点拨
(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得产物中铁元素的价态不同,Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3,而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
(3)铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时,表面会生成一层致密的氧化膜,阻止了内层铁继续反应,化学上称之为钝化,属于化学变化。
知识点一
知识点二
知识点三
[练一练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)Fe分别与氯气和氧气反应所得产物中铁元素化合价相同。( )
(2)Fe与某酸溶液反应有气泡产生,说明Fe与酸发生置换反应。( )
(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。( )
(4)铁的化学性质较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在。( )
×
×
×
×
知识点一
知识点二
知识点三
2.下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是( )
A.工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C.工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸
D.氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂
D
知识点一
知识点二
知识点三
关键能力•多维度提升
角度一 铁的性质与应用
1.下列叙述正确的是( )
A.Fe与I2反应生成FeI3
B.硫酸铜溶液中加入少量铁粉反应的离子方程式:3Cu2++2Fe===2Fe3++3Cu
C.5.6 g Fe与足量的S反应转移的电子数为0.3NA(设NA代表阿伏加德罗常数的值)
D.高温下水蒸气与Fe反应,固体的质量增加
D
知识点一
知识点二
知识点三
解析 Fe与I2反应生成FeI2,A错误;正确的离子方程式:Cu2++Fe===Fe2++Cu,B错误;5.6 g Fe的物质的量为 =0.1 mol,与足量的S反应生成FeS,转移电子数为0.2NA,C错误;Fe变为Fe3O4,固体质量增加,D正确。
知识点一
知识点二
知识点三
2.铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示:
下列说法错误的是( )
A.将湿棉花改为浸水的尿不湿,酒精灯由单头改为双头,可提供足量的水蒸气
B.用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出,避免冷凝水与灼热铁粉接触
C.将肥皂液改为吹泡泡水,收集H2效果更好,点燃效果更明显
D.悬挂的磁体仅能吸引铁粉,不能吸引反应产物
D
知识点一
知识点二
知识点三
解析 铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,铁、四氧化三铁均可被磁铁吸引,故D错误。
知识点一
知识点二
知识点三
C
[视野拓展]
(2025·浙江金华高三二模)关于铁及其化合物的性质,下列说法不正确的是
( )
A.高温下,Fe与水蒸气反应的氧化产物为Fe3O4
B.Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+,说明氧化性:Fe3+>Cu2+
C.高温下,Fe与Al2O3可以发生铝热反应,焊接铁轨
D.1 mol FeC2O4溶液与足量酸性KMnO4溶液反应,转移3 mol电子
知识点一
知识点二
知识点三
角度二 铁与酸反应的分析
1.铁粉与稀硝酸反应的化学方程式为8Fe+30HNO3===8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O。下列有关说法正确的是
( )
A.氧化性:HNO3<Fe3+
B.作氧化剂的HNO3是参与反应的HNO3的10%
C.若铁粉过量,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶8
D.在反应后的混合物中滴加少量氢氧化钠溶液,有气体逸出
B
知识点一
知识点二
知识点三
最终生成Fe2+,化合价升高2价,作氧化剂的HNO3中N元素化合价降低8价,根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶8,C错误;在反应后的混合物中滴加少量氢氧化钠溶液,OH-先结合Fe3+生成沉淀,不会有气体产生,D错误。
知识点一
知识点二
知识点三
2.向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是( )
A.a表示Fe3+的关系曲线
B.n1=0.75
C.P点时,n(Fe2+)=0.562 5 mol
D.向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解14.4 g
C
知识点一
知识点二
知识点三
解析 该反应可以看作两步:①Fe+4H++N===Fe3++NO↑+2H2O,硝酸根离子过量,氢离子不足;②2Fe3++Fe===3Fe2+。a表示Fe3+的关系曲线,A正确;溶液中共有3 mol H+参加反应,消耗0.75 mol 铁,B正确;P点n(Fe2+)=n(Fe3+),两者均为0.45 mol,C不正确;P点剩余0.45 mol Fe3+,消耗0.225 mol铜,质量为14.4 g,D正确。
知识点一
知识点二
知识点三
知识点二 铁的氧化物和氢氧化物
必备知识•全方位凝练
1.铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 - 铁红 磁性氧化铁
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的化合价 +2 +3 +2、+3
与H+反应的离子
方程式 FeO+2H+===
Fe2++H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
知识点一
知识点二
知识点三
2.铁的氢氧化物(是离子反应的写离子方程式)
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色状态 白色固体 红褐色固体
与盐酸反应 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↓
二者的
关系 白色Fe(OH)2能被溶解在溶液中的氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,过一段时间后还会有红褐色物质生成,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
知识点一
知识点二
知识点三
名师点拨
(1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时,发生氧化还原反应,Fe2+被HNO3氧化生成Fe3+。
(2)Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时,发生氧化还原反应,Fe3+被I-还原生成Fe2+。
知识点一
知识点二
知识点三
3.Fe(OH)2的制备
(1)制备原理
①制备原理:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓。
②成功关键:溶液中不含O2等氧化性物质;制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。
知识点一
知识点二
知识点三
(2)常用方法
有机物覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下,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
知识点一
知识点二
知识点三
还原性气体保护法 先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液,并利用生成的H2将装置内的空气排尽后,再把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液混合,这样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)
知识点一
知识点二
知识点三
[练一练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)氧化铁能与酸反应,所以可用于制作红色染料。 ( )
(2)FeO加入稀硝酸中发生反应:FeO+2H+===Fe2++H2O。( )
(3)既可通过复分解反应,又可通过化合反应制取Fe(OH)3。( )
(4)饱和FeCl3溶液为红褐色,Fe(OH)2为灰绿色。( )
(5)Fe(OH)3与HI溶液反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O。
( )
×
×
√
×
×
知识点一
知识点二
知识点三
2.用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入 。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液,这样操作的理由是 。
稀硫酸、铁屑
煮沸
避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
知识点一
知识点二
知识点三
关键能力•多维度提升
角度一 铁的氧化物组成分析
1.准确称取某种铁的氧化物2.88 g,用足量的CO进行还原,将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收,得到沉淀4.00 g,该氧化物的化学式为 。
FeO
解析 4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol,则参与反应的CO、CO2的物质的量均为0.04 mol,增加的氧元素为0.04 mol,质量为0.04 mol×16 g· mol-1=0.64 g,铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g,铁元素的质量为2.88 g-0.64 g=2.24 g,铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为
∶0.04 mol=1∶1,则这种铁的氧化物的化学式为FeO。
知识点一
知识点二
知识点三
2.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 。
Fe5O7
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-)=0.14 L×5 mol·L-1=0.7 mol,则n(Fe3+)=0.2 mol,故n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.05 mol∶0.2 mol=1∶4,故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3,即Fe5O7。
知识点一
知识点二
知识点三
归纳总结
确定铁的氧化物组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n,则氧化物中n(Fe)∶n(O)= =a∶b,若a∶b=1∶1,则铁的氧化物为FeO;若a∶b=2∶3,则铁的氧化物为Fe2O3;若a∶b=3∶4,则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1,Fe3O4的物质的量为任意值)。
知识点一
知识点二
知识点三
角度二 氢氧化亚铁制备实验探究
用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁并探究其化学性质。
实验步骤如下:
Ⅰ.检查装置气密性后,关闭K2、K5、K6,打开K1、K3、K4,使装置A中产生的气体进入装置B中,排尽装置B中空气。
知识点一
知识点二
知识点三
Ⅱ.待装置B中空气排尽后,关闭K3,打开K2,将装置A中溶液压入装置B中并观察现象。
Ⅲ.关闭K1、K2,打开K5、K6,使装置C中气体通入装置B中并观察现象。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,
B中长玻璃管的作用是 。
(2)装置A中金属离子的检验方法是_________________________________
_______________________________________________________________
。
(3)步骤Ⅲ装置B中的现象是_______________________________________
, 其发生反应的化学方程式为 。
恒压滴液漏斗
平衡气压,辅助排出装置B中的空气
取少量装置A烧瓶中的液体置于洁净试管中,滴加几滴KSCN溶液,无红色出现,再滴加H2O2溶液,溶液变为红色,则证明存在Fe2+
白色沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后又有
红褐色物质生成
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
知识点一
知识点二
知识点三
(4)某同学在实验中发现装置B中溶液通入O2前有少量沉淀发生颜色变化,其原因是 。
若最终得到6.28 g沉淀,则生成该沉淀消耗的O2在标准状况下的体积是
L。
配制氢氧化钠溶液的蒸馏水未煮沸
0.224
知识点一
知识点二
知识点三
解析 氢氧化亚铁容易被氧气氧化,因此打开K1、K3、K4,关闭K2、K5、K6,装置A中产生H2,排出装置B中的空气,长玻璃管的作用是辅助排出装置B中的空气,平衡压强,防止装置中压强过大,发生危险。
知识点一
知识点二
知识点三
知识点三 铁盐、亚铁盐
必备知识•全方位凝练
1.亚铁盐和铁盐
(1)亚铁盐
含有Fe2+的溶液,呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。
①氧化性:Fe2+与Zn反应的离子方程式:Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
②还原性:Fe2+与Cl2反应的离子方程式:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
知识点一
知识点二
知识点三
(2)铁盐
①氧化性:含Fe3+的溶液,呈黄色,Fe3+具有较强的氧化性,Fe3+与Cu、I-反应的离子方程式:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
②特性:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN时变成红色。
③FeCl3易水解:将其饱和溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
知识点一
知识点二
知识点三
(3)Fe2+、Fe3+的相互转化
知识点一
知识点二
知识点三
2.其他常见铁盐
(1)绿矾(FeSO4·7H2O):一种重要的还原剂,可用作补血剂及植物的补铁剂。
(2)铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]:无色晶体,易溶于水,常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。
(3)赤血盐{K3[Fe(CN)6]}:红色晶体,能溶于水,常用于检验Fe2+,与Fe2+生成蓝色沉淀。
(4)高铁酸钾(K2FeO4):暗紫色晶体,具有强氧化性,可用作水体的杀菌、消毒剂或高容量电池材料。
知识点一
知识点二
知识点三
3.Fe2+和Fe3+的检验
(1)
知识点一
知识点二
知识点三
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
知识点一
知识点二
知识点三
[练一练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)金属阳离子只有氧化性,不可能有还原性。( )
(2)可用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3。( )
(3)FeCl3溶液可用于铜制印刷电路板制作,是因为铜可从FeCl3溶液中置换出Fe。( )
(4)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红,检验Fe(NO3)2样品是否变质。( )
(5)将FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3固体或晶体。( )
(6)可用双氧水除去FeCl3溶液中少量Fe2+。( )
×
√
×
×
×
√
知识点一
知识点二
知识点三
2.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-1)。
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
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
知识点一
知识点二
知识点三
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 对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
D
知识点一
知识点二
知识点三
关键能力•多维度提升
角度一 铁盐、亚铁盐的性质
1.铁及其化合物是中学化学中一类重要的物质。下列关于铁元素的叙述正确的是( )
A.采用将FeCl3溶液直接蒸干的方法制备FeCl3固体
B.保存FeCl2溶液常常加一些铁粉,其目的是抑制Fe2+水解
D.FeSO4溶液中加入H2O2溶液时,Fe2+表现还原性
D
知识点一
知识点二
知识点三
解析 加热促进Fe3+的水解,且生成盐酸易挥发,将FeCl3溶液直接蒸干得到Fe(OH)3固体,故A错误;亚铁离子易被氧化为铁离子,保存FeCl2溶液常常加一些铁粉,其目的是防止Fe2+被氧化,故B错误;pH=0的溶液显酸性,H+、
、Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存,故C错误。
知识点一
知识点二
知识点三
2.(教材必修第一册第三章第一节练习与应用改编)铁元素的常见价态有+2、+3价。下列表示铁及其化合物相互转化的离子方程式正确的是( )
D
知识点一
知识点二
知识点三
知识点一
知识点二
知识点三
角度二 Fe2+和Fe3+的检验
1.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
C
解析 在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液,溶液不变红色,证明无Fe3+存在,再加入氯水,将Fe2+氧化成Fe3+,溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色,溶液颜色变化不明显,所以不能用酸性KMnO4溶液检验。
知识点一
知识点二
知识点三
2.下列离子的检验方法合理的是( )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+
C
知识点一
知识点二
知识点三
解析 A项,KSCN溶液不能直接检验Fe2+的存在,Fe2+是否存在不确定,检验方法不合理;B项,Fe3+干扰Fe2+的检验,若原溶液中含有Fe3+且不含Fe2+,也会产生相同现象,检验方法不合理;C项,Fe3+与OH-生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,检验方法合理;D项,Mg(OH)2为白色沉淀,易被红褐色沉淀掩盖,无法确定原溶液中是否含有Mg2+,检验方法不合理。
知识点一
知识点二
知识点三
角度三 Fe2+、Fe3+的相互转化
完成下列变化的离子方程式,体会Fe2+与Fe3+的转化条件。
(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)FeCl3可溶解铁片: 。
(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色:
。
(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中,有无色气体放出:
。
H2S+2Fe3+===S↓+2Fe2++2H+
2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+
2Fe3++Fe===3Fe2+
知识点一
知识点二
知识点三
[视野拓展]
(2024·北京卷)某小组同学向pH=1的0.5 mol·L-1的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉、Zn粉和Mg粉,探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
(1)理论分析
依据金属活动性顺序,Cu、Zn、Mg中可将Fe3+还原为Fe的金属是 。
(2)实验验证
实验 金属 操作、现象及产物
Ⅰ 过量Cu 一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色,固体中未检测到Fe单质
Ⅱ 过量Zn 一段时间后有气泡产生,反应缓慢,pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液pH为3~4,取出固体,固体中未检测到Fe单质
Mg、Zn
知识点一
知识点二
知识点三
实验 金属 操作、现象及产物
Ⅲ 过量Mg 有大量气泡产生,反应剧烈,pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质
①分别取实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,证明都有Fe2+生成,依据的现象是 。
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成,用平衡移动原理解释原因:
_______________________________________________________________
。
产生蓝色沉淀
Fe3+水解方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入的Mg或Zn会消耗H+,促进Fe3+水解平衡正向移动,使其转化为Fe(OH)3沉淀
知识点一
知识点二
知识点三
b.乙认为在pH为3~4的溶液中即便生成Fe也会被H+消耗。设计实验:
_______________________________________________________________
(填实验操作和现象)。
证实了此条件下可忽略H+对Fe的消耗。
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上,阻碍了Zn与Fe2+的反应。实验证实了Zn粉被包裹。
③对实验Ⅱ未检测到Fe单质进行分析及探究。
ⅰ.a.甲认为实验Ⅱ中,当Fe3+、H+浓度较大时,即使Zn与Fe2+反应置换出少量Fe,Fe也会被Fe3+、H+消耗。写出Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式:
。
2Fe3++Fe===3Fe2+、2H++Fe===Fe2++H2↑
向pH为3~4的稀盐酸中加铁粉,一段时间后取出少量溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不产生蓝色沉淀
知识点一
知识点二
知识点三
ⅱ.查阅资料:0.5 mol·L-1 Fe3+开始沉淀的pH约为1.2,完全沉淀的pH约为3。
结合a、b和c,重新做实验Ⅱ,当溶液pH为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制pH<1.2,______________________________________
(填实验操作和现象),待pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,解释实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质的原因: 。
加入几滴KSCN溶液,待溶液红色消失后,
停止加入盐酸
加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹
知识点一
知识点二
知识点三
总结提升
铁及其化合物的相互转化
知识点一
知识点二
知识点三
本 课 结 束
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Fe+I2:Fe+I2FeI2
Fe与S反应:Fe+SFeS。
解析 该反应中Fe被氧化,Fe3+为氧化产物,部分HNO3中N元素化合价降低,作氧化剂被还原,N为还原产物。氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,即氧化性:HNO3>Fe3+,A错误;根据化学方程式可知,30 mol HNO3参与反应时生成3 mol NH4NO3,即有3 mol HNO3被还原,所以作氧化剂的HNO3是参与反应的HNO3的×100%=10%,B正确;若铁粉过量,则Fe元素
(2)
混合溶液溶液变红色,说明含有Fe3+。
混合溶液酸性KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+。
S
C.25 ℃时,pH=0的溶液中,Al3+、N、N、Fe2+可以大量共存
N
A.将Fe屑溶于稀盐酸:2Fe+6H++3H2↑
B.将Cu丝插入FeCl3溶液:3Cu+2Fe3++2Fe
C.向FeCl3溶液中滴加氨水:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
D.FeSO4溶液敞口放置在空气中:4Fe2++O2+4H++2H2O
解析 Fe屑溶于稀盐酸生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H++H2↑,故A错误;Cu丝插入FeCl3溶液反应的离子方程式为Cu+2Fe3++2Fe2+,故B错误;向FeCl3溶液中滴加氨水的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3N,故C错误。
5Fe2++Mn+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
3Fe2++N+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
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