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文档简介

课时2铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐

课标要求素养要求

1.科学探究与创新意识:通过实验探究铁的氢氧化物的制备,

认识铁盐、亚铁盐的化学性质。

1.从分类的角度学习铁2.宏观辨识与微观探析:能利用离子反应、氧化还原反应等概

课的氢氧化物的性质。

念对铁及其化合物的相关反应进行分类和分析说明,设计实验

标2.分析并掌握Fe?+与

进行初步验证,并能分析、解释实验现象。

解Fe"相互转化原理、Fe2+

读和Fe”的检验方法。3.科学态度与社会责任:能利用铁及其化合物的性质和反应,

3.了解铁及其化合物之设计常见含铁物质制备、分离、提纯、检验等简单任务的方

间的转化关系。案。能从物质类别和价态变化的视角说明物质的转化途径。

能够运用所学知识解决生产生活中的实际问题,如覆铜板的使

用。

自主学习,

知识点一铁的氢氧化物

1.铁的氢氧化物的制备

实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示:

NaOH

溶液

LeCb

H溶液

图甲

NaOH

溶液

图乙

⑴图甲实验中观察到的现象是①有红褐色沉淀生成,反应的离子方程式是②Fe"+30H-

^Fe(0H)31。

⑵图乙实验中先观察到有③白色絮状沉淀生成,迅速变成④灰绿色,最后变成⑤

红褐色,有关反应的离子方程式是⑥Fe2++20H-^Fe(0H)N(白色)、4FeBHQOz+ZHzO—

4Fe(0H)3-

2.Fe(0H)2和Fe(0H)3性质的比较

化学式Fe(0H)2Fe(OH)3

物质类别二元弱碱三元弱碱

颜色状态⑦白色固体⑧红褐色固体

溶解性⑨不溶于水⑩不溶于水

++

与非氧化性⑪Fe(OH)2+2H——⑫Fe(OH)3+3H

强酸反应2+3+

Fe+2H20—Fe+3H2O

⑬Fe(OH)2^^

2Fe(OH)3

稳定性FeO+HzO

⑭FezOs+BHzO

(隔绝空气)

“判一判

1.氢氧化铁和氢氧化亚铁都属于碱(J)

2.氢氧化亚铁能与盐酸反应生成氯化铁和水(X)

3.氢氧化铁胶体是一种红褐色沉淀(X)

4.氢氧化亚铁在空气中放置可转化为氢氧化铁(J)

知识点二铁盐与亚铁盐

铁盐:含有Fe,+的盐,溶液呈棕黄色,具有氧化性。常见的铁盐有①Fe/SO」}、FeCh等。

亚铁盐:含有Fe?+的盐,溶液呈浅绿色,具有氧化性和还原性。常见的亚铁盐有②F溶沼、

FeCl2等。

1.Fe3+和Fe2+的检验

Fe3+Fe2+

!KSCN!KSCN

一溶液一溶液

实验操作

FeClFeCl

/溶液3■/溶液2

实验现象溶液变成③红色无明显现象

离子方程

3+

Fe+3SCFFe(SCN)3——

Fe"遇SCN「显红色,可利

结论用此现象检验Fe"的存Fe”和SCW不反应

2.Fe3+和Fe2+的转化

实验操作

加少量铁粉振荡后,溶液

由④棕黄色变成⑤

实验现象浅绿色,再加KSCN溶向上层清液中滴加新制氯水,溶液变成⑦色

液,溶液颜色⑥无变

____

离子方程⑧2Fe"+Fe—⑨2Fe,CL-2Fe"+2CF、Fe"+3SCN-

式3F产Fe(SCN)3

Fe,+遇到较强的还原剂

实验结论时,会被还原成⑩在较强的氧化剂作用下会被氧化成⑪Fe"

Fe二

“判一判

1.FeSC)4溶液在空气中长久放置后显棕黄色(J)

2.向FeCL溶液中滴加KSCN溶液后产生红色沉淀(X)

3.用酸性KMn(X溶液检验FeCL溶液中是否含有FeCl2(X)

4.既可通过复分解反应,又可通过化合反应生成Fe(0H)3(V)

・关键能力

探究点一氢氧化亚铁的制备

Fe(O。具有强的还原性,极易被空气中的氧气氧化为Fe(0H)3,因此实验室在制备Fe(0H)2时,要

注意隔绝空气。常采取以下方法:

将吸有NaOH溶液的

胶头滴管插到液面

以下,并在液面上覆

方法一:

盖一层苯或煤油(不

有机覆一NaOH溶液

上苯

卜FeS()4溶液

盖层法能用CCL),以防止

空气与Fe(OH)2接触

发生反应,如图所示

用乩将装置内的空

气排尽后,再将亚铁

方法二:

盐与NaOH溶液混

还原性

合,这样可长时间观…NaOH

气体保二,e五/溶液

r囱(过量)

护法察到白色沉淀,如图

所示

问题1:请问方法一可以制备较为纯净的白色Fe(OH)?沉淀的原因是什么?

©提示用苯液封,装有NaOH溶液的胶头滴管插入液面,这些操作均能防止Fe(OH)?与氧气接

触,避免其被氧化,因此能制备较为纯净的白色Fe(0H)2沉淀。

问题2:结合装置图,请你分析和说明方法二能制备较为纯净的白色Fe(OH),沉淀的工作原理。

上提示方法二中打开止水夹a,铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排出了装置内的空气,同时试

管内剩余的氢气起到保护气的作用,然后关闭止水夹a,在压强作用下,生成的硫酸亚铁溶液

被压到右边与NaOH溶液混合,生成了白色Fe(OH)?沉淀,防止了Fe(OH,与氧气接触,避免其被

氧化,因此能制备较为纯净的白色Fe(0H)2沉淀。

1.成功制备Fe(0H)2的关键

由于Fe(O。具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3,在实验室中制备Fe(O切并使Fe(OH)?长

时间保持白色沉淀状态,成为物质制备实验探究的热点。

制备原理:Fe2++20H-^Fe(0H)21

成功关键:①溶液中不含Fe"和等氧化性物质;②制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的

隔绝空气的体系中。

2.防止Fe(0H)2氧化的方法

⑴将配制溶液的蒸储水煮沸。

(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部,并慢慢挤出NaOH溶

液。

⑶在亚铁盐溶液中充入保护气,如乩、N2、稀有气体等。

(4)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。

,探究应用

例(2021河北唐山高一联考)下列各图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是)

A.①②④B.②③④

C.①③④D.①②③

♦答案AFe(0H)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(0H)3,因此要较长时间看到Fe(0H)2

白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气

排尽,并使生成的Fe(OH),处在氢气的保护中;③带入了空气中的氧气,能迅速将Fe(OH)z氧化,

因而不能较长时间看到白色沉淀;④中液面加苯阻止了空气进入,故A项正确。

解题感悟制备Fe(0H)2的关键是防止其被氧化,一般从以下三个角度考虑:一是栗排尽装置

内的空气;二是栗尽量排除溶液中溶解的氧气,一般采用加热法;三是加保护层或充入保护气O

,迁移应用)

1.实验室用FeCk和烧碱制备Fe(OHh,为了使生成的产物不容易被氧化,下列说法不正确的

是()

A.配制FeCk和烧碱溶液所用的蒸储水通常要煮沸

B.可在FeCk溶液的上面加一层植物油,以隔绝空气

C.向FeCb溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入试管内

D.产生Fe(OH)?沉淀后,不能振荡试管

*答案c

2.(★,实验室用如图所示装置来制取Fe(OH',关于该实验的说法中正确的是()

A.组装好仪器后,实验操作的第一步是向装置中加入对应的试剂

B.引发B中产生Fe(0H)2的操作是关闭K,继续滴加稀硫酸

C.从反应开始至关闭K时,C中集气瓶收集到的气体是纯净的氢气

D.打开B中瓶塞,可看到白色沉淀直接变为红褐色沉淀

©答案B组装好仪器后,应先检验装置的气密性,故A错误;关闭R将生成的硫酸亚铁排到

B中生成Fe(OH',故B正确;装置内存在空气,从反应开始至关闭K时,C中集气瓶收集到的气

体为氢气和空气的混合物,故C错误;B中溶液上方为氢气,打开B中瓶塞,Fe(OH)?不能直接被

氧化,故D错误。

探究点二铁盐与亚铁盐的性质

完成下面相关实验探究并思考:

(l)Fe?+的氧化性和还原性探究

实验内容实验现象结论

加入KSCN溶

|KSCN溶液1氯水

液,无明显现象,Fe,+具有还原性,离子方程式:2Fe"+CL

E—"I

3+3+

昆FeCl2溶液H再滴加氯水溶2Fe+2Cr,Fe+3SCrFe(SCN)3

液呈红色

/足量锌粉溶液由浅绿色

B-FeCL溶液Fe?+具有氧化性,离子方程式:Fe"+Zn——Fe+Zn2+

变为无色

(2)Fb的氧化性探究

实验内容实验现象结论

加入KSCN溶液,

足量

/铁粉溶液呈红色,力口F/具有氧化性,Fe具有还原性,离子方程

7KSCN溶液

]—I

2+

入足量铁粉后,式:2Fe'"+Fe——3Fe

「FeCL溶液EI

溶液红色褪去

加入KSCN溶液,

溶液呈红色,力口

足量

/铜片

'KSCN溶液2+2+

入足量铜片后,Fe"具有氧化性,离子方程式:2Fe"+Cu——2Fe+Cu

I>-FeCk溶液【

溶液红色消失,

变为蓝色

问题1:实验室中盛FeS(X溶液的试剂瓶中,通常加些铁屑或铁钉,这是为什么?

君是示Fe?+具有较强还原性,易被氧化而变质,因此向盛有FeSO”溶液的试剂瓶中加铁屑、铁

钉的目的是防止Fe"被氧化。

问题2:如何除去FeCL溶液中混有的杂质FeCl2?

*提示通入ck、滴加氯水或加入Ha溶液等。

1.铁的转化关系

I只有还原性।

2.Fe2+和Fe3+的检验方法

(1)用KSCN溶液和氯水

工EhE各力口氯水溶液「在

广无明显现象-----*〜—>Fe计

变红

溶液加KSCN溶液/溶液变红_>Fe升

(2)用NaOH溶液

白色沉淀变为灰绿

一色最后变为红褐色

溶液加NaOH溶液」红褐色沉淀fFe^

⑶在含有Fe2\Fe,+的混合溶液中,检验Fe"和Fe?+的方法

①Fe”的检验

滴加KSCN溶液“-人—+

i.混合溶液------------*溶液变红,说明含有Fe3\

淀粉一KI试纸

3+

ii.混合溶液试纸变蓝,说明含有FeO

②Fe”的检验

滴加酸性,

i.I混合溶液IKMnO,溶液*酸性KMnOa溶液紫色褪去,说明含有Fe2+o

ii.|混合溶液卜滴加澳花》滨水褪色,说明含有Fe2\

滴加KlFeCCN”]溶液

2+

iii.混合溶液•生成蓝色沉淀,说明含有Fe0

例(2021山东滨州高一月考)选择合适的试剂完成甲、乙两组实验。

甲组:检验含Fe"的溶液中是否含有Fe2+;

3+

乙组:检验含Fe?♦的溶液中是否含有FeO

下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是()

选项甲组乙组

A新制氯水、KSCN溶液氢氧化钠溶液

B酸性KMn(X溶液KSCN溶液

CKOH溶液澳水

D澳水酸性KMnCh溶液

虎答案B甲组,在Fb存在的条件下,检验Fe,+时要排除Fe,+的干扰,所选试剂具备下

列条件:一是能与Fe"发生有明显现象的反应;二是与Fe,+不反应。酸性KMnO,溶液符合条件,

现象为紫色变浅(或褪去)。乙组,在Fe外存在的条件下,用KSCN溶液检验Fe:",Fe"无干扰。

解题感悟(1)混合物质检验选择实验方案时栗注意排除干扰,选择无干扰的实验方案。

(2)Fe”的检验方法很多,但在没有特殊要求的条件下,最好选择KSCN溶液,因为此法最灵敏,可

用于微量Fe,+的检验。

⑶溶液中同时含有Fe"和Fe:若检验Fe?;不能用NaOH溶液或KSCN溶液和氯水,因为Fe,+的

存在对Fe”的检验起干扰作用。

定移应用]

1.(2021山东济宁高一检测)下列溶液中,能使铁粉溶解,但不会产生沉淀和气体的是()

A.稀H2s0&B.CuSC>4溶液

C.Fe2(SC»4)3溶液D.FeCL溶液

*答案C

2.(2021河南三门峡高一期末)根据下列实验:①向Fe?(S04)3和CuSO,的混合液中加入过量铁

粉,充分反应,有红色固体析出,过滤。②取①中滤液,向其中滴加KSCN溶液,观察现象。判断

下列说法正确的是()

A.氧化性:CubFe,+

B.①中所得固体只含铜

C.①中滤液含有Cu"和Fe2+

D.②中不会观察到溶液变红

・答案D在反应2Fe,Cu-2Fe,Cu"中,氧化剂为Fe",氧化产物为Cut则氧化

性:Fe">Cu二故A项错误;①中所得固体含有过量的铁和置换出的铜,故B项错误油于加入的

铁是过量的,则溶液中不可能含有Cu:故C项错误;①的滤液中只有Fe外,没有Fe2滴加KSCN

溶液时不会出现溶液变红的现象,故D项正确。

探究点三利用覆铜板制作图案

电子工业中常用覆铜板(以绝缘板为基材,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料)

为基础材料制作印刷电路板,印刷电路板广泛用于电视机、计算机、手机等电子产品中。根

据工业上制作印刷电路板的原理,我们可以利用覆铜板制作所需要的图案,实验如下。

实验原理:用FeCL溶液作“腐蚀液”淅覆铜板上不需要的铜腐蚀。涉及的主要反应的

化学方程式为2FeCl3+Cu^2FeCl2+CuCl2o

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FeCL溶

液的小烧杯中。一段时间后,取出覆铜板并用水清洗干净,观察实验现象,并展示制作的图案。

实验现象:用油性笔画出的图案处不被腐蚀,洗净后板上留下设计的图案。

例铁及铁的化合物应用广泛,如FeCL可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂

结寸O

I废1I

操作11加过量①

印刷电路板的制作原理

I滤液(含②)||滤寿③I

操作n|加过量④

|滤液⑤||金属剧

~~I~~

|合并通人⑥

[FeCl;溶液]

电子工业常用30%的FeCX溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔,制作印刷电路板。某工艺(工艺流

程如上图所示)对腐蚀废液的处理采用了下列实验方案。

⑴加入的①物质的化学式是—,写出主要反应的化学方程

式:。

(2)滤渣③的成分是,操作n的名称是,加过量④反应的离子方程式

是。

⑶将②⑤合并通入⑥后溶液颜色变化为,该反应的离子方程式

为。

(4)该实验方案的目的是-

+

*答案(l)Fe2FeCl3+Fe^^3FeCl2>CuCl2+Fe=—FeCl2+Cu(2)Fe、Cu过滤Fe+2H

2+

—Fe+H2t(3)浅绿色变为棕黄色2Fe"+C12-2Fe"+2CF(4)重新获得FeCL溶液,并

回收金属铜

♦解析腐蚀废液中含有Fe/Fe2\Ct已根据题述实验方案可以看出最后回收了铜,则可知

滤渣③中含有铜,由铁及其化合物的相互转化关系可判断①为铁。然后依次推断出其他各物

质。

,迁移应用J

1.(2021北京海淀高一期末)刷铜质电路板的“腐蚀液”为FeCA溶液。已知铜、铁均能

与FeCl溶液反应,反应的化学方程式分别为Cu+2FeCl3—CuCl2+2FeCl2>2FeCl3+Fe

3FeCl20现将一包铜、铁的混合粉末放入盛有FeCA溶液的烧杯中,充分反应后烧杯中仍有

少量固体。关于烧杯中物质组成的说法正确的是()

A.溶液中一定含有FeCQ固体中一定含有铜

B.溶液中一定含有FeCk、FeCL,固体中一定含有铜和铁

C.溶液中一定含有FeCk、CuCL,固体中一定含有铜

D.溶液中一定含有FeCQ固体只有铜

上答案A铁的化学性质比铜活泼,因此铁首先和FeCL溶液反应,铁反应完后,铜才与FeCL

溶液反应生成CuCk,因充分反应后烧杯中仍有少量固体,则烧杯中一定含有的溶质是FeCl2,

一定含有的固体是Cu,故A正确。

2.工业印刷电路板的制作流程如图所示,其中“蚀亥所用的是FeCL溶液。

内层制作

底片,白色表

示曝光部分

前处理

压膜

曝光区域,感光单体发生

交联反应,不溶于弱碱

显影蚀刻,去膜

)图像转移完成

⑴请你写出FeCk溶液蚀刻印刷铜板的反应原理(用离子方程式表示)。

(2)由FeCL可生成Fe或FeCk,请写出其反应的化学方程式。

⑶反应后的“蚀刻液”中含有哪些金属离子?如果要回收得到Cu和FeCL溶液,需要设计怎

样的回收方案?

虎答案(l)2Fe3++Cu^2Fe2++Cu2+。

(2)FeClz+Zn=—ZnCk+Fe,2FeC12+C12^2FeC13(合理答案均可)。

⑶反应后的“蚀刻液”中含有Fe"、Fe,Cu,从溶液中提取Cu,应向溶液中加入过量铁

粉,发生反应:Fe+Cd-Fe"+Cu、Fe+2Fe"-3Fe)然后用盐酸溶解过量的铁粉:Fe+2HC1

-FeCk+H4,过滤后得到Cu;再向滤液中通入适量氯气即可得到FeCA溶液:2FeC12+CL-

2FeCl3o

•素养提升

堂检测

1.下列反应中有Fe"生成的是()

①铁丝在空气中生锈②向FeBr2溶液中通入足量Ck③将铁片置于CuCL溶液中

④Fe(0H)2暴露在空气中⑤向FeS(X溶液中滴加双氧水⑥高温下铁与水蒸气反应生成

Fe304

A.①②③④⑤

B.②③④⑤

C.①②④⑤⑥

D.全部

黛答案C

2.(2021福建莆田高一期末)向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸,充

分反应后,仍有红色粉末存在,则关于溶液中阳离子的判断正确的是()

A.只有Fe2+^nCu2+

B.一定有Fe2\Cu",可能有Fe3+

C.一定有Fj,可能有Cu2+

D.只有Fe"

*答案C

3.(2021湖南长沙高一期末)将适量铁粉放入氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中Fe,+和Fe?+浓

度相等。则已反应的Fe”和未反应的Fb的物质的量之比是()

A.2:3B,3:2C.1:2D.1:1

筵答案A

4.(2021湖南岳阳高一期末)为了验证Fe,+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实

验,其中实验方案设计错误的是()

FeKSCNAgNO3NaOH

①②Fe③Ch④⑤

赞露舞蹦慵望

A.@B.③

C.③④D.①②③④⑤

・答案C

5.(2021广东梅州高一期末)某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如

下一组综合实验,根据实验流程回答相关问题:

丝FeC惮菽|

|滴加taOH溶液

|Fe2()3悭FeCh溶薄1Fe(^H卜浊液]

⑴请写出Fe203与物质①反应的离子方程式:。

(2)物质②为0

⑶请写出FeCL与铁粉反应的化学方程式:。

(4)向FeCk溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(0H',该过程的现象

为,此过程中发生的氧化还原反应为

(用化学方程式表示)。

⑸将FeCL饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,制得的分散系③为,它与

FeCl3溶液、Fe(0H)3浊液的本质区别是。

+3+

*答案(1)Fe203+6H-2Fe+3H20

(2)NaOH溶液(其他合理答案均可)

(3)Fe+2FeCl3^^3FeCl2

⑷生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色4Fe(0H)2+02+2H20—4Fe(0H)3

⑸Fe(0H)3胶体分散质粒子直径大小不同

课时评价作业

b基础达标练

1.(2021辽宁葫芦岛高一期末)将下列物质溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液没有颜色变化,再加

入氯水后呈红色的是()

A.FeB.Fe203C.FeCl3D.Fe(0H)3

♦答案A

2.下列物质能通过化合反应直接制得的是()

①FeCk②FeCL③HC1

A.只有①②B.只有②C.只有①③D.①②③

♦答案D

3.(2021山西阳泉高一期末)为了检验某FeCk溶液是否变质,可向溶液中加入的最佳试剂是

()

A.NaOH溶液B.铁片C.KSCN溶液D.紫色石蕊溶液

M答案C

4.(2021山东日照高一月考)下列离子方程式中正确的是()

A.铁与盐酸反应:2Fe+6H,=-2F/+3H2f

B.氯气与氯化亚铁溶液反应RFeCk+Ck-2FeCL

C.氯化铁溶液与铁反应:Fe"+Fe-2Fe/

D.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:Fe"+30H「一Fe(OH}J

+2+2+3+

金答案DA项,应为Fe+2H^Fe+H21;B项,应为2Fe+Cl2^2Fe+2Cr;C项应为

2Fe3++Fe^=3Fe2+o

5.(2021湖北荆州高一期末)稀硫酸中加入适量铁粉,反应完全后再加入适量的NaOH溶液,放

置片刻,整个过程中观察到的颜色变化是()

A.无色、灰绿色、红褐色

B.无色、浅绿色、白色、灰绿色、红褐色

C.灰绿色、红褐色、蓝色

D.灰绿色、白色、浅绿色、灰绿色、红褐色

金答案BH2s(X溶液、FeS(X溶液、Fe(OH)?沉淀和Fe(0H)3沉淀的颜色依次为无色、浅绿色、

白色和红褐色,Fe(OH)?转化为Fe(0H)3的过程中会出现灰绿色。

6.(2021海南琼海高一期末)将NaQ投入FeCk溶液中,可观察到的现象是()

①有气泡产生②生成白色沉淀③生成红褐色沉淀

④无变化

A.①③B.①②C.①②③D.④

/答案A过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,溶液显碱性,且过氧化钠具有强氧化性。

将NazO,投入FeCL溶液中,可观察到的现象是有气泡产生;亚铁离子被氧化生成铁离子,然后

铁离子与生成的氢氧化钠反应生成红褐色氢氧化铁沉淀。

7.(2021辽宁鞍山高一期末)已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系回答下列问题。

①一I[⑥I-1

r----_~^甲

疝回警④⑤⑧&

T黑色晶体3

②红褐色固体

(1)确定B、D、E的化学式,B为,D为,E为。

(2)写出⑧的化学方程式及④⑤的离子方程式:

④_。

⑤_。

修答案(l)Fe304FeCl3Fe(0H)2

2+3+3+2+

(2)4Fe(0H)2+02+2H20^4Fe(0H)32Fe+Cl2^-2Fe+2CrFe+2Fe^3Fe

上解析找到本题的“突破口”一一“红褐色固体”,可得出F是Fe(0H)3,从而得出A为Fe,

黑色晶体B为Fe304,继而推出C为FeCLD为FeCL、E为Fe(0H)2。

8.久置的FeSO」溶液变黄,一般认为是被氧化为Fe"的缘故。回答下列问题:

⑴久置的FeSO,溶液中Fe"的检验:向久置的FeSO,溶液中加入KSCN溶液的现象

为,向久置的FeS(X溶液中加入少量淀粉-KI溶液,发现溶液变蓝,反应的离子方

程式为。

(2)除去久置的FeSO,溶液中的Fe吃向溶液中加入过量铁粉,可观察到的现象

为,反应的离子方程式为,不能用铜粉作除去FeSO,

溶液中Fe”的试剂的原因是。

(3)查阅资料:溶液中Fe"的氧化过程分为两步,首先是Fe?+生成Fe(OH',接着被02氧化。写出

Fe(0。在空气中被氧化的化学方程式:,其现象

为.«

(4)某研究小组研究常温下不同pH对Fe”被氧化的影响,如图所示。结合图像分析不同pH

对Fe"被氧化的速率产生的影响:

Fe?,氧化率/%

3+2+

*答案(1)溶液变成红色2F+2Fe—2Fe+I2

(2)溶液从黄色变为浅绿色Fe+2Fe3+—3Fe2+会引入新的杂质Ci?+

(3)4Fe(0H)2+02+2H20—4Fe(0H)3白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色

(4)在pH小于7的情况下,pH越大,Fe”被氧化的速率越快

b素养提升练

9.(2021黑龙江大庆高一月考)已知硝酸能将Fe"氧化为Fe,某同学对未知物A盐的水溶

液进行了鉴定,实验过程及现象如图所示:

厂[回(白色沉淀)

E适量酸化的AgNOs溶液’一

L^KSCN何(红色溶液)

现对A、B、C、D作出的如下推断中,不正确的是()

A.盐A一定是FeCL

B.白色沉淀B是AgCl

C.滤液C中一定含Fe3+

D.无法确定A中是否含有Fe2+

彳答案A生成白色沉淀证明A中含C「,B为AgCl,A与酸化的AgNOs溶液反应生成C,C遇

KSCN溶液生成D(红色溶液),则C中一定含Fe3+,A中也可能含Fe",因为A中加入了酸化的

AgNOs溶液,相当于有硝酸存在,硝酸可以将Fe以氧化成Fe\

10(A).能证明Fe"的氧化性的事实是()

A.FeCL溶液通入Ck颜色由浅绿色变为棕黄色

B.氯化铁溶液遇到氨水产生红褐色沉淀

C.含Fe"的溶液遇到KSCN溶液时变成红色

D.向氯化铁溶液中通入H2s时出现浑浊

金答案DFeCk溶液通入CL发生的反应为ZFehCL—2Fe"+2Cr,Fe”是氧化产物,故A

项不符合题意;氯化铁溶液和氨水的反应是复分解反应,故B项不符合题意;含Fe”的溶液遇

到KSCN溶液时变成红色,反应的离子方程式为Fe"+3SCN-Fe(SCNK没有化合价的改变,故

C项不符合题意;向氯化铁溶液中通入H2S出现浑浊,反应的化学方程式为2FeCl3+H2S—

2FeCL+SJ+2HC1,属于氧化还原反应,Fe"作氧化剂,表现氧化性,故D项符合题意。

10(B).(不定项)能证明Fe"的氧化性的事实是()

A.硫酸铁溶液可溶解铁粉

B.氯化铁溶液遇到氨水产生红褐色沉淀

C.含Fe,+的溶液遇到KSCN溶液时变成红色

D.向氯化铁溶液中通入H2S时出现浑浊

金答案AD硫酸铁溶液可溶解铁粉,反应的离子方程式为2Fe"+Fe——3Fe=该反应属于氧

化还原反应,Fe%乍氧化剂,表现氧化性,故A项符合题意;氯化铁溶液和氨水的反应是复分解

反应,故B项不符合题意;含Fe"的溶液遇到KSCN溶液时变成红色,反应的离子方程式为

Fe"+3SCN「一Fe(SCN)3,没有化合价的改变,故C项不符合题意;向氯化铁溶液中通入H2S出现

浑浊,反应的化学方程式为2FeCL+H2s-2FeCL+SJ+2HC1,属于氧化还原反应,Fe"作氧化剂,

表现氧化性,故D项符合题意。

11.(2021海南东方高一联考)如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下

列各对应反应的离子方程式书写不正确的是)

+3+

A.Fe+4H+NOi^=Fe+NOt+2H20

+2+3+

B.Fe304+8H^=Fe+2Fe+4H20

+3+

C.Fe(OH)3+3H^Fe+3H2O

+3+

D.3Fe(0H)2+10H+NO3^3Fe+N01+8H20

“答案BFe3(X与HNO3反应生成Fe”,正确的离子方程式为3Fe304+28H++NC)3-9Fe"+N0T

+14H20o

12(A).用铁泥(主要成分为Fe2O3,FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米平均直径为25nm)

的流程图如下(所加试剂均过量,部分步骤已省略):

下列叙述正确的是()

A.不能用KSCN溶液检验滤液B中是否有Fe"

B.步骤②中发生的反应均为置换反应

C.步骤④中,反应完成后剩余的乩。2无需除去

D.将步骤⑤得到的纳米Fes。,均匀分散在水中,有丁达尔效应

上答案D铁泥(主要成分为FezOs、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中溶质为氯

化铁、氯化亚铁、过量的HC1;加入铁粉还原铁离子:2Fe:"+Fe——3Fe",过量的盐酸和Fe反

应:2HC1+Fe——FeCk+HzT,过滤过量的铁,滤液B的溶质主要为氯化亚铁;加入氢氧化钠溶液,

生成Fe(OHb;向浊液C中加入H2O2溶液,反应完成后需除去剩余民0刀再与氯化亚铁发生反应,

得到产品Fe304o滤液B的溶质主要为氯化亚铁,可以用KSCN溶液检验滤液B中是否含有

F£,故A错误;加入铁粉还原铁离子的反应2F/+Fe-3Fe"不是置换反应,铁单质与过量盐

酸的反应,属于置换反应,故B错误;为防止民0?在步骤⑤中继续氧化亚铁离子,需除去剩余

乩。2,故C错误;超顺磁性纳米Fes。,平均直径为25nm,其均匀分散在水中后得到胶体,有丁达尔

效应,故D正确。

12(B).(不定项)用铁泥(主要成分为Fe203,FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3(X(平均直径

为25nm)的流程图如下(所加试剂均过量,部分步骤已省略):

下列叙述正确的是()

A.可以用KSCN溶液检验滤液B中是否有Fe3+

B.步骤②中发生的反应均为置换反应

C.步骤④中,反应完成后剩余的比。2无需除去

D.将步骤⑤得到的纳米FesO,均匀分散在水中,有丁达尔效应

金答案AD铁泥(主要成分为Fe?()3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中溶质为

氯化铁、氯化亚铁、过量的HC1;加入铁粉还原铁离子:2Fe"+Fe—3Fe:过量的盐酸和Fe

反应:2HC1+Fe-FeCk+HzT,过滤过量的铁,滤液B的溶质主要为氯化亚铁;加入氢氧化钠溶

液,生成Fe(0H)2;向浊液C中加入比。2溶液,反应完成后需除去剩余乩。?,再与氯化亚铁发生反

应,得到产品Fe304o滤液B的溶质主要为氯化亚铁,可以用KSCN溶液检验滤液B中是否含有

Fe”,故A正确;加入铁粉还原铁离子的反应2Fe"+Fe-3Fe"不是置换反应,铁单质与过量盐

酸的反应,属于置换反应,故B错误;为防止HG在步骤⑤中继续氧化亚铁离子,需除去剩余

乩。2,故C错误;超顺磁性纳米Fes。、平均直径为25nm,其均匀分散在水中后得到胶体,有丁达尔

效应,故D正确。

13.(2021福建龙岩高一期末)有一块铁的“氧化物”样品,用140mL5.0mol-L盐酸恰好将其

完全溶解,所得溶液还能吸收0.025moic卜恰好使其中的Fe?,全部转变为Fe",则该样品可能

的化学式为()

A.Fe203B.Fe304

C.Fe405D.Fe507

金答案D根据2Fe"+C12-2Fe"+2C「,可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液

中77(Fe2+)=0.025moiX2=0.05mol,根据电荷守恒得2/7(Fe2+)+377(Fe3+)=/7(Cr),Kl]

77(Fe3+)=0.2mol,77(Fe2+):〃(Fe")=0.05mol:0.2mol=lI4,故该氧化物可表示为FeO2Fe2()3,即

Fe507o

解题感悟本题在解答时运用了原子守恒和得失电子守恒,守恒法是中学化学典型的解题方

法,它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解,大大简化解题过程,提高解题

速度和正确率。守恒法模型建构:

|原子,守恒|--------“反应前后原子种类和数目不变]

।得失《于守恒।—1还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数।

I电[守恒I____」阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电

1------------1I荷总数_______________________________

14.(2021山东滨州高一期末)“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常

见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测''速力菲"药片

中Fe"的存在,设计并进行了如下实验:

药片黑鲁续加告塔剂1淡黄色溶液逊^淡红色溶液新制氯本红色

静宜,理潺

一段时间后_

溶液---------*溶液褓色

⑴试齐IJ1是O

(2)加入试剂2和新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式

为o

(3)加入试剂2时溶液为淡红色说明“速力菲”中的Fe"已部分被氧化,一般在服用“速力菲”

时,同时服用维生素C,说明维生素C具有性。不仅溶液中Fe"易被氧化成Fe",碱

性环境中Fe(OH)z更易被氧化,请写出反应的化学方程式:o

⑷在实验中发现放置一段时间,溶液颜色会逐渐褪去,为了进一步探究溶液褪色的原因,甲、

乙、丙三位同学首先进行了猜想:

编号猜想

甲溶液中的+3价的铁又被还原为+2价的铁

乙溶液中的SCW被氯水氧化

丙新制的氯水具有漂白性,将该溶液漂白

请设计实验方案,验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、

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