化學(xué)第三單元 金屬及其化合物 3.3 鐵及其重要化合物

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1、第第3 3節(jié)鐵及其重要化合物節(jié)鐵及其重要化合物-2-考綱要求:1.了解鐵及其重要化合物的制備方法。2.掌握鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。-3-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三鐵的性質(zhì)及其應(yīng)用1.物理性質(zhì)-4-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三2.化學(xué)性質(zhì)(寫出化學(xué)方程式或離子方程式)鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑,有較強(qiáng)的還原性,主要化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià)。-5-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三自主鞏固自主鞏固判斷正誤,正確的畫“”,錯(cuò)誤的畫“”。(1)鐵具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性及被磁體吸引的特性 ( )(2)Fe分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同 ( )(3)用鐵制容器可以運(yùn)輸濃硝酸和濃硫酸 (

2、)(4)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3,在少量Cl2中燃燒生成FeCl2 ( )(5)根據(jù)Cl2、S與鐵的反應(yīng)可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強(qiáng)弱 ( )-6-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三-7-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三-8-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三例1下列敘述不正確的是 ( )Fe與S混合加熱生成FeS2Fe與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生,說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)過量的鐵與濃硝酸加熱反應(yīng)有氣體生成FeCl3溶液能與Cu反應(yīng),可用于蝕刻印刷電路板A.B.C.D.解析:Fe是變價(jià)金屬,遇強(qiáng)氧化劑(如HNO3、Cl2等)生成+3價(jià)鐵,遇弱氧化劑(如S或I2等)

3、生成+2價(jià)鐵,故Fe與S混合加熱生成FeS,錯(cuò)誤;Fe與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體為NO,該反應(yīng)不是置換反應(yīng),錯(cuò)。B-9-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三易錯(cuò)警示1.Fe容易失去電子生成Fe2+或Fe3+。2.反應(yīng)產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)與相關(guān)反應(yīng)物的氧化性強(qiáng)弱有關(guān),如Cl2、HCl、S等。3.由于單質(zhì)鐵能與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+,故Fe與稀硝酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)還與HNO3的量有關(guān)。-10-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1.下列敘述正確的是()A.鐵生銹,產(chǎn)生的鐵銹能阻止鐵繼續(xù)被銹蝕B.足量的Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3C.Fe和Fe2O3等物質(zhì)的量混合后溶

4、于稀鹽酸,無氣體放出 答案解析解析關(guān)閉HNO3具有強(qiáng)氧化性,與Fe反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO,A項(xiàng)錯(cuò);鐵與Cl2反應(yīng)無論量的多少產(chǎn)物都是FeCl3,B項(xiàng)錯(cuò);C項(xiàng)中Fe2O3溶解產(chǎn)生的Fe3+恰好將鐵單質(zhì)氧化,因而不能置換出H2,正確;FeCl3溶液加熱時(shí)易水解,D項(xiàng)錯(cuò)。 答案解析關(guān)閉C -11-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三2. 等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng),放出NO物質(zhì)的量最多的是( )A.FeOB.Fe2O3C.FeSO4D.Fe3O4 答案解析解析關(guān)閉FeO、FeSO4及Fe3O4(可寫成Fe2O3FeO)與稀硝酸反應(yīng)時(shí)均有鐵元素被氧化,且氧化產(chǎn)物均為Fe3+,還原產(chǎn)物均為NO。等質(zhì)量

5、的還原劑與稀硝酸反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量越多,放出NO的物質(zhì)的量越多,由FeO、FeSO4及Fe3O4的化學(xué)式及鐵元素的化合價(jià)看出等質(zhì)量的三種物質(zhì)參與反應(yīng)時(shí),FeO轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量最多。Fe2O3與稀硝酸反應(yīng)時(shí)無NO氣體放出。 答案解析關(guān)閉A-12-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三鐵的重要化合物1.鐵的氧化物-13-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三-14-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三2.鐵的氫氧化物 -15-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三特別提醒在判斷鐵的化合物與酸反應(yīng)的產(chǎn)物時(shí),要注意鐵在化合物中的價(jià)態(tài),利用鐵的價(jià)態(tài)及與其反應(yīng)的化合物的氧化性或還原性,判斷發(fā)生反應(yīng)的類型屬于復(fù)分

6、解反應(yīng)還是氧化還原反應(yīng)。-16-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三3.亞鐵鹽和鐵鹽(1)亞鐵鹽。含有Fe2+的溶液呈淺綠色,Fe2+既有氧化性,又有還原性,Fe2+與Zn、Cl2反應(yīng)的離子方程式分別為:Zn+Fe2+=Zn2+Fe,Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。(2)鐵鹽。氧化性:含有Fe3+的溶液呈棕黃色,Fe3+具有氧化性,Fe3+與Fe、Cu反應(yīng)的離子方程式分別為:2Fe3+Fe=3Fe2+,2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+。特性:含有Fe3+的鹽溶液遇到KSCN溶液時(shí)變成紅色。-17-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三自主鞏固自主鞏固將下列物質(zhì)、顏色、用途或性質(zhì)用短線連接

7、起來。-18-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三1.制備Fe(OH)2的關(guān)鍵Fe(OH)2具有很強(qiáng)的還原性,易被氧化為Fe(OH)3。在實(shí)驗(yàn)室中制備Fe(OH)2,并使Fe(OH)2長(zhǎng)時(shí)間保持白色沉淀狀態(tài),關(guān)鍵有以下兩點(diǎn):溶液中不含F(xiàn)e3+和O2等氧化性物質(zhì);制備過程中,保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。-19-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三2.實(shí)驗(yàn)室中制備Fe(OH)2常用的三種方法方法一:有機(jī)層覆蓋法將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下,并在液面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4),以防止空氣與Fe(OH)2接觸發(fā)生反應(yīng),如圖1所示。-20-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)

8、突破考點(diǎn)三方法二:還原性氣體保護(hù)法用H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后,再將亞鐵鹽與NaOH溶液混合,這樣可長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀,如圖2所示。方法三:電解法 用鐵作陽(yáng)極,電解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆蓋苯(或煤油),如圖3所示。-21-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三-22-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三-23-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三例2(1)FeCl3凈水的原理是。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備,除H+作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示)。 (2)用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的廢液,通過控制電壓電解得以再生。某同學(xué)使用石墨電極,在不同電壓(x)下電解pH=1的0.

9、1 molL-1 FeCl2溶液,研究廢液再生機(jī)理。記錄如下(a、b、c代表電壓值):-24-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三用KSCN溶液檢驗(yàn)出Fe3+的現(xiàn)象是。 中,Fe3+產(chǎn)生的原因可能是Cl-在陽(yáng)極放電,生成的Cl2將Fe2+氧化。寫出有關(guān)反應(yīng):。 由推測(cè),Fe3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽(yáng)極放電,原因是Fe2+具有性。 中雖未檢測(cè)出Cl2,但Cl-在陽(yáng)極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。電解pH=1的NaCl溶液做對(duì)照實(shí)驗(yàn),記錄如下:a.NaCl溶液的濃度是 molL-1。 b.中檢測(cè)Cl2的實(shí)驗(yàn)方法:。 c.與對(duì)比,得出的結(jié)論(寫出兩點(diǎn)): 。 -25-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)

10、三答案:(1)Fe3+水解產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中懸浮的雜質(zhì)2Fe3+Fe3Fe2+(2)溶液變紅2Cl-2e-Cl2,Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+還原0.2取少量陽(yáng)極附近的溶液,滴在淀粉KI試紙上,試紙變藍(lán)通過控制電壓,證實(shí)了產(chǎn)生Fe3+的兩種原因都成立、通過控制電壓,驗(yàn)證了Fe2+先于Cl-放電-26-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三解析:(1)FeCl3凈水的原理是Fe3+水解產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,Fe(OH)3膠體具有較強(qiáng)的吸附性,能吸附水中的懸浮雜質(zhì)使其沉降,從而起到凈水作用。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備,除H+作用外,另一個(gè)主要原因是Fe3+具有較強(qiáng)的氧化

11、性,將Fe氧化為Fe2+,其離子方程式為2Fe3+Fe3Fe2+。(2)Cl-在陽(yáng)極放電,電極反應(yīng)為2Cl-2e-Cl2,生成的氯氣將Fe2+氧化為Fe3+,離子方程式為2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-。a.因?yàn)槭菍?duì)比實(shí)驗(yàn),故Cl-濃度應(yīng)與電解FeCl2溶液時(shí)的相同,即為0.1 molL-12=0.2 molL-1;c.與對(duì)比可知,電解氯化亞鐵溶液時(shí),電壓較大時(shí)氯離子放電產(chǎn)生氯氣;電壓較小時(shí),氯離子不放電,還原性:Fe2+Cl-。-27-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三易錯(cuò)警示檢驗(yàn)Fe2+和Fe3+的注意事項(xiàng)(1)檢驗(yàn)Fe2+時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液;也不能將加入KSCN后的混合溶液

12、加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-);(2)Fe3+、Fe2+、Cl-同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2+(Cl-能還原酸性KMnO4溶液,有干擾);(3)檢驗(yàn)Fe3+的其他方法:Fe3+與過量的鐵反應(yīng),溶液變?yōu)闇\綠色。Fe3+與過量的銅反應(yīng),溶液變?yōu)樗{(lán)綠色。Fe3+與淀粉KI溶液反應(yīng),溶液變?yōu)樗{(lán)色 。Fe3+與NaHCO3溶液反應(yīng),放出氣體,產(chǎn)生紅褐色沉淀。-28-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練3.(2016海南海政學(xué)校月考)下列對(duì)中學(xué)常見實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表述正確的是( )A.過量的鐵投入到一定量的稀硝酸中,充分反應(yīng)后取上層清液放入試管中,滴加KSCN溶液

13、,溶液顯紅色B.制備氫氧化亞鐵時(shí),向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液,邊加邊攪拌,即可制得白色的氫氧化亞鐵C.檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分,向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應(yīng)后取上層清液放入試管中,滴加KSCN溶液23滴即可D.FeO投入稀硫酸和稀硝酸中均得到淺綠色溶液 答案解析解析關(guān)閉鐵過量時(shí)得到Fe2+,滴加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,A項(xiàng)錯(cuò)誤;制備氫氧化亞鐵時(shí)不能攪拌,以防止其被氧化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;FeO被硝酸氧化,可得到棕黃色溶液,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案解析關(guān)閉C -29-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三4.下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是(填序號(hào))。 答案解析解析關(guān)閉因?yàn)镕e(OH)2

14、在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,因此要較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除裝置中的氧氣或空氣。原理一樣,都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中;的原理為鐵作陽(yáng)極產(chǎn)生Fe2+,與電解水產(chǎn)生的OH-結(jié)合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保護(hù),能防止空氣進(jìn)入;中液面上加苯阻止了空氣進(jìn)入;由于空氣中的氧氣能迅速將Fe(OH)2氧化,因而不能較長(zhǎng)時(shí)間看到白色沉淀。 答案解析關(guān)閉-30-“鐵三角”轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用 考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破-31-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破自主鞏固自主鞏固

15、判斷正誤,正確的畫“”,錯(cuò)誤的畫“”。(1)將銅粉加入1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中,溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn),金屬鐵比銅活潑 ( )(2)檢驗(yàn)Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質(zhì),將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,觀察溶液是否變紅 ( )(3)濃鹽酸與鐵屑反應(yīng):2Fe+6H+2Fe3+3H2 ( )(4)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3+3Mg2+ ( )(5)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)生成棕色物質(zhì)的離子方程式為2Fe3+2I-2Fe2+I2 ( )(6)Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-能夠大量共存 ( )(

16、7)0.1 molL-1 FeCl3溶液中,K+、 、I-、SCN-能夠大量共存 ( )-32-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破1.“鐵三角”中的轉(zhuǎn)化關(guān)系 -33-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破2.“鐵三角”的重要應(yīng)用(1)除雜。-34-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破-35-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破-36-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破例3鐵及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。(1)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為 ,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+O2+4H+4Fe3+

17、2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為。-37-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破(2)氧化鐵是重要工業(yè)顏料,下面是制備氧化鐵的一種方法,其流程如下:操作的名稱是;操作為洗滌,洗滌操作的具體方法為 。 濾液A中加入稍過量的NH4HCO3溶液,生成沉淀同時(shí)有一種氣體產(chǎn)生,寫出其化學(xué)方程式:。 -38-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破(3)如果煅燒不充分,產(chǎn)品中將有FeO存在,稱取3.0 g氧化鐵產(chǎn)品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;量取25.00 mL待測(cè)溶液放入錐形瓶中,用酸化的0.010 00 molL-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)滴定23次,消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00

18、 mL。該實(shí)驗(yàn)中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是(填序號(hào))。 a.稀硝酸b.稀鹽酸c.稀硫酸d.濃硝酸上述產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。 -39-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破-40-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破-41-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破易錯(cuò)警示“鐵三角”轉(zhuǎn)化的幾個(gè)易混點(diǎn)(1)鐵與硫反應(yīng)生成FeS而不是Fe2S3。(2)鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2和H2而不是FeCl3和H2。(3)鐵與碘單質(zhì)化合生成FeI2而不是FeI3。(4)過量鐵與稀硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)2而不是Fe(NO3)3。(5)銅能與FeCl3溶液反應(yīng)但不是置換反應(yīng)。(6)FeCl2、Fe(O

19、H)3、FeCl3均能通過化合反應(yīng)生成:Fe+2FeCl33FeCl2、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3、2FeCl2+Cl22FeCl3。-42-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練5.A、B、C為3種單質(zhì)(其中A為固體,B、C為氣體),將D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸,溶液呈紅褐色,B、C反應(yīng)的產(chǎn)物易溶于水得到無色溶液E。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖,下列推斷正確的是( ) A.物質(zhì)B是H2B.物質(zhì)C是Cl2C.物質(zhì)D是FeCl2D.物質(zhì)F是FeCl2 答案解析解析關(guān)閉將D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸,溶液呈紅褐色,則D為FeCl3;結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系,根據(jù)A為固體單質(zhì),

20、B、C為氣體單質(zhì),則可推出A為Fe,B為Cl2,F為FeCl2;由于B、C反應(yīng)的產(chǎn)物易溶于水得到無色溶液E,則C為H2,E為HCl。 答案解析關(guān)閉D-43-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破6. 將a g鐵和氧化鐵的混合物加入800 mL pH=1的鹽酸中充分反應(yīng)后,固體無剩余,鹽酸全部消耗,放出(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體0.224 L。則下列判斷中正確的是( )A.原混合物中n(Fe) n(Fe2O3)=2 1B.向溶液中滴入無色的KSCN溶液,顯紅色C.無法計(jì)算原混合物的質(zhì)量D.此時(shí)溶液中Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為3 1 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-44-鐵及其鐵及其重要重要化合物化合

21、物的轉(zhuǎn)化及的轉(zhuǎn)化及Fe2+、Fe3+檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)1.轉(zhuǎn)化關(guān)系-45-2.實(shí)驗(yàn)過程 -46-47-例題(2017北京理綜)某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe+2Ag+ Fe2+2Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸銀溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物:取少量黑色固體,洗滌后, (填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有。 -48-(2)針對(duì)“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過量時(shí)不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是(

22、用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn):取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN)-49-對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)b:空氣中存在O2,由于(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)c:酸性溶液中 具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)d:根據(jù)現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。 下列實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)d成立。實(shí)驗(yàn):向硝酸酸化的溶液(pH2

23、)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液,3 min時(shí)溶液呈淺紅色,30 min 后溶液幾乎無色。 -50-實(shí)驗(yàn):裝置如圖。其中甲溶液是,操作及現(xiàn)象是 。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)驗(yàn)中Fe3+濃度變化的原因: 。 -51-52-53-54-跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1.氯化鐵是常用的水處理劑,某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3,經(jīng)查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。-55-(1)各裝置正確的連接順序是(均填字母);其中需要加熱的是。 (2)連接好儀器后必須先進(jìn)行的操作是 。 (3)D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (4)A裝置中濃硫酸的

24、作用是干燥氣體;同時(shí)A裝置的另一作用是。 (5)C裝置中干燥管的作用是 。 (6)該方案有一處明顯的缺陷,改進(jìn)的措施是 。 -56-答案:(1)DBACC(2)檢查裝置氣密性(3)2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O(4)防止堵塞(5)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入收集器中,使氯化鐵潮解變質(zhì)(6)在干燥管后連接盛有堿溶液的燒杯,吸收多余的氯氣解析:(1)D裝置制得的氯氣,經(jīng)過B裝置除去揮發(fā)出的HCl,經(jīng)過A裝置干燥,再進(jìn)入C裝置與鐵粉反應(yīng),連接順序?yàn)镈BAC,整套裝置只有C裝置需要加熱。(3)2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。

25、(4)A裝置還是一個(gè)安全裝置,可以防止堵塞。(5)氯化鈣可以吸水,防止空氣中的水進(jìn)入反應(yīng)容器中,避免氯化鐵潮解。(6)為了吸收尾氣中的氯氣,應(yīng)在C裝置后接一個(gè)盛有堿溶液的燒杯。-57-2.補(bǔ)鐵保健食品能有效改善缺鐵性貧血,這類保健食品中含有硫酸亞鐵、乳酸亞鐵等。某學(xué)生欲通過實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證Fe2+的性質(zhì)。(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前,依據(jù)Fe2+的性,填寫了下表。 依照表中實(shí)驗(yàn)操作,該同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到液面上方氣體逐漸變?yōu)榧t棕色,但試管中溶液顏色卻變?yōu)樯钭厣?。為了進(jìn)一步探究溶液變?yōu)樯钭厣脑?該同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。(2)向原新制FeSO4溶液和反應(yīng)后的溶液中均加入KSCN溶液,前者不變色,后者變紅色,該

26、現(xiàn)象的結(jié)論是 。 -58-(3)該同學(xué)通過查閱資料,認(rèn)為溶液的深棕色可能是NO2或NO與溶液中Fe2+或Fe3+發(fā)生反應(yīng)而得到的。為此他利用如圖裝置(氣密性已檢驗(yàn),尾氣處理裝置略)進(jìn)行探究。-59-.打開活塞a、關(guān)閉活塞b,甲裝置中反應(yīng)開始后,觀察到丙中溶液逐漸變?yōu)樯钭厣?而丁中溶液無明顯變化。.打開活塞b、關(guān)閉活塞a,一段時(shí)間后再停止甲中反應(yīng)。.為與中實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照,更換丙、丁后,使甲中反應(yīng)繼續(xù),觀察到的現(xiàn)象與步驟中相同。銅與足量濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;裝置乙的作用是;步驟的目的是;該實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是 。 (4)該同學(xué)重新進(jìn)行(1)中實(shí)驗(yàn),觀察到了預(yù)期現(xiàn)象,其實(shí)驗(yàn)操作是 。 -60-答案

27、:(1)還原(2)Fe2+被硝酸氧化為Fe3+(3)Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O使NO2轉(zhuǎn)化為NO排出乙右側(cè)裝置中殘留的NO2溶液的深棕色是由NO或NO2與Fe2+反應(yīng)得到的(或不是由NO或NO2與Fe3+反應(yīng)得到的)(4)向盛有濃硝酸的試管中滴入數(shù)滴新制FeSO4溶液解析:(1)產(chǎn)生的紅棕色氣體為NO2,說明HNO3被還原,溶液變?yōu)辄S色,說明Fe2+被氧化為Fe3+,Fe2+表現(xiàn)了還原性。(2)Fe3+與SCN-作用顯紅色,是Fe3+的特征反應(yīng)。(3)整個(gè)裝置中,先將NO2通入丙、丁,然后將NO2轉(zhuǎn)化成NO,來檢驗(yàn)NO的影響。由于步驟后,裝置乙之后的導(dǎo)氣管中會(huì)有

28、NO2剩余,所以需要除去NO2以排除剩余NO2對(duì)NO的干擾。由于NO2、NO通入FeSO4溶液中,溶液都變成深棕色,在Fe2(SO4)3溶液中都不變色,說明NO2、NO對(duì)Fe2+有影響,而對(duì)Fe3+無影響,從而得出結(jié)論。-61-62-63-213451. 下列離子方程式正確的是 ()D解析:H+氧化性弱,只能使鐵轉(zhuǎn)化為Fe2+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氯化亞鐵與氯氣反應(yīng)離子方程式為2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NH3H2O是弱電解質(zhì),在離子方程式中應(yīng)寫成化學(xué)式,C項(xiàng)錯(cuò)誤。-64-213452. 把鐵片分別放入下列物質(zhì)的溶液中,充分反應(yīng)后,溶液質(zhì)量比反應(yīng)前減輕的是()A.CuSO4B.Fe2(

29、SO4)3C.HClD.FeSO4A解析:鐵與CuSO4溶液反應(yīng)生成FeSO4和銅,溶液質(zhì)量減輕,A項(xiàng)正確;鐵與Fe2(SO4)3反應(yīng)生成FeSO4,溶液質(zhì)量增加,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,溶液質(zhì)量增加,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵與FeSO4溶液不反應(yīng),溶液質(zhì)量不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。-65-431253. 下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說法中正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉,然后過濾D.Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀C解析:赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,Fe3O4是磁鐵礦的主要

30、成分,故A錯(cuò)誤;鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2,故B錯(cuò)誤;鐵粉把FeCl3還原成FeCl2,從而除去FeCl3,故C正確;Fe3+與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生紅色溶液,不是沉淀,故D錯(cuò)誤。-66-431254.某學(xué)生鑒定甲鹽的流程如下圖所示,下列說法正確的是()A.如果甲中含有S2-,則乙是硫黃沉淀B.如果乙是AgCl沉淀,那么甲是FeCl3C.丙中肯定含有Fe3+,所以甲是FeBr2D.甲中含鐵元素,可能顯示+2價(jià)或者+3價(jià)D解析:如果甲中含有S2-,則乙應(yīng)為Ag2S沉淀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;AgCl是白色沉淀,與題意不符,B項(xiàng)錯(cuò)誤;丙與KSCN溶液反應(yīng)后溶液顯紅色,則丙中一定含有Fe3+,又因

31、為甲中滴加酸性AgNO3溶液后得到丙,故甲中一定含有鐵元素,可能為+2價(jià),也可能為+3價(jià),C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。-67-531245.某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O),設(shè)計(jì)了如下流程: 下列說法不正確的是()A.溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉B.固體1中一定有SiO2,控制pH是為了使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進(jìn)入固體2C.從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中,須控制條件防止其氧化和分解D.若改變方案,在溶液1中直接加NaOH溶液至過量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得

32、到FeSO47H2O 答案解析解析關(guān)閉因?yàn)橐迫×蛩醽嗚F,故用的酸為硫酸,溶液中含有的是Fe3+,故加入鐵粉后,將Fe3+全部轉(zhuǎn)變成Fe2+,A項(xiàng)正確;燒渣中加入酸后,SiO2不能溶解,故在固體1中一定含有SiO2,加入試劑X后的溶液中主要含有Fe2+和Al3+,故控制pH的目的主要是使Al3+全部轉(zhuǎn)變成沉淀而除去,B項(xiàng)正確;因Fe2+具有較強(qiáng)的還原性,故應(yīng)防止其被氧化,所得晶體中含有結(jié)晶水,故應(yīng)防止晶體分解失水,C項(xiàng)正確;溶液1中主要含有Fe3+、Al3+,加入過量的NaOH溶液后,得到的沉淀為Fe(OH)3,加入硫酸溶解,所得溶液經(jīng)過結(jié)晶后得到的是硫酸鐵晶體而不是FeSO47H2O,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案解析關(guān)閉D