3.1.2铁盐和亚铁盐课件（33张）-2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 3.1.2铁盐和亚铁盐课件（33张）-2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 958.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-20 09:38:16 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
铁盐和亚铁盐
学习目标：
1.了解亚铁盐、铁盐在生产、生活中的应用。
2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁盐和亚铁盐的主要性质。
3.能利用铁盐、亚铁盐的性质,设计Fe2＋、Fe3＋的检验方案。
分点突破(一) Fe2＋、Fe3＋的检验
离子 Fe3＋ Fe2＋
溶液的颜色 棕黄 色 浅绿 色
实验操作
棕黄
浅绿
离子 Fe3＋ Fe2＋
实验现象 溶液变成 红色 开始无明显现象,滴加新制氯水后溶液变成 红色
离子方程式 Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl-、Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3
结论 Fe3＋遇SCN-显 红色 ,可利用此现象检验Fe3＋的存在 Fe2＋和SCN-混合无明显现象,加入新制氯水后,Fe2＋被氧化成Fe3＋;可用先加 KSCN 溶液再加 新制氯水 的方法检验Fe2＋的存在
红
色
红
色
红色
KSCN
新制氯水
补铁剂可以为人体补充铁元素预防缺铁性贫血。如图是一种常用的补铁剂及其标签。
富马酸亚铁颗粒
化学式:C4H2FeO4
每包含富马酸亚铁0.17 g
服用量:每次1~2包(成人)
1.用KSCN溶液检验该补铁剂中铁元素是Fe2＋还是Fe3＋。
(1)若含有Fe3＋的现象及结论:
。
提示:(1)将补铁剂溶于水,滴入KSCN溶液,若溶液变红,则含有Fe3＋
(2)若含有Fe2＋的现象及结论:
。
提示:(2)将补铁剂溶于水,滴入KSCN溶液,无现象,再滴加新制氯水,溶液变红,则含有Fe2＋
2.请设计实验检验在空气中放置的补铁剂已部分变质。
提示:将补铁剂溶于水,取装有溶液的两支试管,一支试管中滴加KSCN溶液,溶液变红,证明溶液中有Fe3＋;另一支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,证明溶液中有Fe2＋。
3.某化学小组检验某铁的氧化物中是否有＋2价铁时,设计思路为:
少量固体 溶液 紫色褪去。
其中一位同学认为可以将步骤a中的稀硫酸换为稀盐酸,是否可以
提示:不可以。步骤a中不能选用盐酸,原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。
1.Fe2＋、Fe3＋的鉴别
(1)观察颜色:溶液呈浅绿色,含Fe2＋;溶液呈棕黄色,含Fe3＋。
(2)SCN-法:取少量待检液于试管中,向其中滴加KSCN溶液,变红的是含Fe3＋的溶液,不变红的是含Fe2＋的溶液。
(3)碱液法:取少量待检液于试管中,向其中滴加NaOH溶液(或氨水),生成红褐色沉淀的是含Fe3＋的溶液,先生成白色絮状沉淀,后又迅速变为灰绿色,最后变为红褐色的是含Fe2＋的溶液。
(4)KMnO4溶液法:取少量待检液于试管中,向其中滴加少量酸性KMnO4溶液,溶液褪色的是含Fe2＋的溶液,溶液不褪色的是含Fe3＋的溶液(注意:KMnO4溶液法检验时溶液中不能有氯离子)。
2.混合液中离子检验
(1)Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法
通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋(注意:Cl-等还原性的离子对Fe2＋有干扰)。
(2)Fe2＋和Fe3＋的混合液中检验Fe3＋,可用KSCN试剂,现象为溶液变红。
1.含Fe3＋的盐溶液遇KSCN溶液会变红,据此原理可设计“水写红字”魔术(如图),其中的纸张需经某溶液浸泡、干燥后使用,该溶液是( )
A.FeCl3溶液 B.KCl溶液
C.KNO3溶液 D.K2SO4溶液
解析:A 蘸有KSCN溶液的毛笔在纸张上写出红字,说明纸张上的物质含铁离子,发生反应Fe3＋＋SCN-Fe(SCN)3,则A选项符合。
2.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋(溶液中不含Cl-);
乙组:检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
组别 试剂 选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 新制氯水
D 新制氯水 酸性KMnO4溶液
解析:B 甲组,在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋,要排除Fe3＋的干扰,所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应;二是与Fe3＋不反应;氯水符合条件,实验现象是氯水颜色变浅,酸性KMnO4溶液也符合条件,实验现象是溶液的紫红色变浅或褪去;乙组,在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋,用KSCN溶液检验Fe3＋即可,Fe2＋不会造成干扰。
分点突破(二) 铁盐、亚铁盐的性质与应用
1.从化合价角度预测Fe2＋和Fe3＋性质
(1)Fe3＋——降低到 ＋2 价或 0 价,具有 氧化性 。
＋2
0
氧化性
2.实验探究
实验操作
实验 现象 加入铁粉后,溶液由 棕黄 色变为 浅绿色 ,试管中有 黑色固体 ,再滴加KSCN溶液,溶液 无明显变化 向上层溶液中滴加新制氯水,溶液变成 红色
棕黄
浅
绿色
黑色固体
无明显变化
红色
离子方 程式 2Fe3＋＋Fe3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl-、Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3
实验 结论 (1)Fe3＋具有氧化性,能被还原剂(如Fe)还原为Fe2＋ (2)Fe2＋具有还原性,能被氧化剂(如氯气、过氧化氢等)氧化为Fe3＋ Fe3＋ Fe2＋
1.利用覆铜板制作图案
实验原理 利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,将覆铜板上不需要的铜腐蚀
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。过一段时间后,取出覆铜板并用水清洗干净
1.利用覆铜板制作图案
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
反应方程式 2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2(2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋)
实验结论
提示:铜可被FeCl3溶液腐蚀
2.FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂(HCl-FeCl3),印刷铜制电路板的腐蚀液回收再利用一直是研究的热点。思考解答下列问题:
(1)腐蚀结束后,废腐蚀液中含有的金属阳离子有 。
提示:(1)Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋
(2)检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋的方法是
。
提示:(2)取少量待测液于试管中,加入KSCN溶液,若溶液变为红色,则证明含有Fe3＋;反之,则不含Fe3＋
①步骤Ⅰ所加试剂和操作分别为 ;
有关离子方程式:
。
②可实现步骤Ⅱ转化的物质或方法是 (填一种即可);有关离子方程式: 。
提示:(3)①过量铁粉和稀盐酸,过滤 2Fe3＋＋Fe3Fe2＋、Cu2＋＋FeCu＋Fe2＋、2H＋＋FeFe2＋＋H2↑
②Cl2 (或H2O2) 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl-(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O)
(3)腐蚀结束后,通过以下两步可分离出铜,并实现FeCl3溶液再生。
废液 溶液X FeCl3溶液
3.填写合适的试剂除去括号中的杂质,并写出反应的离子方程式。
(1)FeCl2(Fe3＋)除去方法:加入过量 ,过滤,离子方程式:
。
提示:(1)铁粉 2Fe3＋＋Fe3Fe2＋
(2)FeCl3(FeCl2)除去方法:加入 ,离子方程式:
。
提示:(2)氯水或通入Cl2 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl-
(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)除去方法:滴加 ,离子方程式:
。
提示:(3)H2O2溶液 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2H2O＋2Fe3＋
(4)FeCl2(Cu2＋)除去方法:加入过量 ,过滤,离子方程式:
。
提示:(4)铁粉 Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋
1.从元素价态的视角认识铁盐和亚铁盐的性质
(1)Fe3＋中铁元素处于较高价态,故Fe3＋具有较强的氧化性,可被还原为Fe2＋或Fe。
(2)Fe2＋中铁元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,主要表现为还原性。
2.铁盐、亚铁盐转化的应用
Fe2＋ Fe3＋
(1)Fe2＋、Fe3＋的除杂
主要成分 杂质 除杂方法
FeCl3 FeCl2 加入氯水或H2O2溶液
FeCl2 FeCl3 加入过量铁粉后过滤
FeCl2 CuCl2 加入过量铁粉后过滤
(2)判断离子共存
Fe2＋ N(H＋)、ClO-、Mn
Fe3＋ I-、S2-(或HS-)、S(或HS)
1.下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述错误的是( )
A.Fe2＋的水溶液为浅绿色
B.Fe3＋的水溶液为棕黄色
C.Fe3＋具有氧化性,Fe2＋具有还原性
D.Fe3＋溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀
解析:D 常见水溶液有颜色的离子有Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(棕黄色)、Cu2＋(蓝色)、Mn(紫红色),A、B项正确;通常情况下,铁的化合价有0价、＋2价、＋3价,Fe2＋处于中间价态,既能得电子,又能失电子,所以既有氧化性,又有还原性,一般认为Fe3＋处于最高价态,因此具有氧化性,C项正确;Fe3＋溶液中滴入含SCN-的溶液,溶液变红色,不是红色沉淀,D项错误。
2.下列试剂中,能使Fe2＋转化为Fe3＋的是( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④次氯酸 ⑤盐酸
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②③⑤
解析:B ①氯气、③酸性KMnO4溶液、④次氯酸具有强氧化性,能氧化Fe2＋生成Fe3＋;②NaCl溶液、⑤盐酸不具有强氧化性,不能氧化Fe2＋生成Fe3＋。
3.下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.K＋、S、Fe2＋、ClO-
B.K＋、Fe3＋、OH-、Cl-
C.Na＋、Fe3＋、I-、S
D.Cu2＋、Fe3＋、Cl-、N
解析:D A项,Fe2＋和ClO-因能发生氧化还原反应而不能大量共存;B项,Fe3＋和OH-不能大量共存;C项,Fe3＋和I-因发生氧化还原反应而不能大量共存;D项,四种离子在溶液中相互间不发生反应,因此可以大量共存。
4.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A.Cu2＋ B.Fe3＋
C.Fe2＋ D.H＋
解析:C 氧化性:Fe3＋＞Cu2＋＞H＋,所以加入铁粉反应后所剩余的固体能被磁铁吸引,说明有铁剩余,则Fe3＋、Cu2＋ 、H＋均完全反应,溶液中存在较多的阳离子是Fe2＋。
含铁物质转化(归纳与论证)
部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化,也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
解析:C 由题图可知,a为Fe,b中含有Fe2＋,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,e中含有Fe3＋。Fe＋2Fe3＋3Fe2＋,a可与e反应生成b,A推断合理;Fe2＋既可以被氧化为Fe3＋,也可以被还原为Fe,B推断合理;可将饱和的Fe3＋溶液加入沸水中制得 Fe(OH)3胶体,而不是浓碱液中,C推断不合理;可存在Fe2＋ Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe3＋ Fe2＋的循环转化关系,D推断合理。
铁及其化合物的“价—类”二维图及转化关系
1.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,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的“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.铁与水蒸气在高温下的反应可实现上述转化①
B.FeO 是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速发生转化②生成红棕色粉末
C.由图可预测:高铁酸盐(Fe)具有强氧化性,可用于消毒。Fe与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,故高铁酸盐可用作净水剂
D.加热Fe(OH)3发生转化⑥,加水溶解可实现转化③
解析:C 铁与水蒸气在高温下反应时,生成Fe3O4,A错误;FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速反应生成Fe3O4,B错误;加热 Fe(OH)3分解生成Fe2O3,而Fe(OH)3不溶于水,D错误。
2.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是( )
A.d的化学式为Fe(OH)3
B.a转化为b的反应一定是置换反应
C.c露置在空气中迅速转化为灰绿色,最后变为红褐色
D.煮沸的蒸馏水中滴入几滴e溶液,能产生丁达尔效应
解析:B A项,d为＋3价的Fe元素形成的碱,化学式为Fe(OH)3,正确;B项,Fe转化为Fe2＋的反应不一定是置换反应,如Fe＋2Fe3＋3Fe2＋,该反应属于化合反应,错误;C项,c为Fe(OH)2,Fe(OH)2为白色沉淀,能被空气中的氧气氧化生成红褐色的Fe(OH)3,正确;D项,煮沸的蒸馏水中滴入几滴含Fe3＋的e溶液,可制得Fe(OH)3胶体,胶体具有丁达尔效应,正确。
铁盐和亚铁盐
学习目标：
1.了解亚铁盐、铁盐在生产、生活中的应用。
2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁盐和亚铁盐的主要性质。
3.能利用铁盐、亚铁盐的性质,设计Fe2＋、Fe3＋的检验方案。
分点突破(一) Fe2＋、Fe3＋的检验
离子 Fe3＋ Fe2＋
溶液的颜色 棕黄 色 浅绿 色
实验操作
棕黄
浅绿
离子 Fe3＋ Fe2＋
实验现象 溶液变成 红色 开始无明显现象,滴加新制氯水后溶液变成 红色
离子方程式 Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl-、Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3
结论 Fe3＋遇SCN-显 红色 ,可利用此现象检验Fe3＋的存在 Fe2＋和SCN-混合无明显现象,加入新制氯水后,Fe2＋被氧化成Fe3＋;可用先加 KSCN 溶液再加 新制氯水 的方法检验Fe2＋的存在
红
色
红
色
红色
KSCN
新制氯水
补铁剂可以为人体补充铁元素预防缺铁性贫血。如图是一种常用的补铁剂及其标签。
富马酸亚铁颗粒
化学式:C4H2FeO4
每包含富马酸亚铁0.17 g
服用量:每次1~2包(成人)
1.用KSCN溶液检验该补铁剂中铁元素是Fe2＋还是Fe3＋。
(1)若含有Fe3＋的现象及结论:
。
提示:(1)将补铁剂溶于水,滴入KSCN溶液,若溶液变红,则含有Fe3＋
(2)若含有Fe2＋的现象及结论:
。
提示:(2)将补铁剂溶于水,滴入KSCN溶液,无现象,再滴加新制氯水,溶液变红,则含有Fe2＋
2.请设计实验检验在空气中放置的补铁剂已部分变质。
提示:将补铁剂溶于水,取装有溶液的两支试管,一支试管中滴加KSCN溶液,溶液变红,证明溶液中有Fe3＋;另一支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,证明溶液中有Fe2＋。
3.某化学小组检验某铁的氧化物中是否有＋2价铁时,设计思路为:
少量固体 溶液 紫色褪去。
其中一位同学认为可以将步骤a中的稀硫酸换为稀盐酸,是否可以
提示:不可以。步骤a中不能选用盐酸,原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。
1.Fe2＋、Fe3＋的鉴别
(1)观察颜色:溶液呈浅绿色,含Fe2＋;溶液呈棕黄色,含Fe3＋。
(2)SCN-法:取少量待检液于试管中,向其中滴加KSCN溶液,变红的是含Fe3＋的溶液,不变红的是含Fe2＋的溶液。
(3)碱液法:取少量待检液于试管中,向其中滴加NaOH溶液(或氨水),生成红褐色沉淀的是含Fe3＋的溶液,先生成白色絮状沉淀,后又迅速变为灰绿色,最后变为红褐色的是含Fe2＋的溶液。
(4)KMnO4溶液法:取少量待检液于试管中,向其中滴加少量酸性KMnO4溶液,溶液褪色的是含Fe2＋的溶液,溶液不褪色的是含Fe3＋的溶液(注意:KMnO4溶液法检验时溶液中不能有氯离子)。
2.混合液中离子检验
(1)Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法
通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋(注意:Cl-等还原性的离子对Fe2＋有干扰)。
(2)Fe2＋和Fe3＋的混合液中检验Fe3＋,可用KSCN试剂,现象为溶液变红。
1.含Fe3＋的盐溶液遇KSCN溶液会变红,据此原理可设计“水写红字”魔术(如图),其中的纸张需经某溶液浸泡、干燥后使用,该溶液是( )
A.FeCl3溶液 B.KCl溶液
C.KNO3溶液 D.K2SO4溶液
解析:A 蘸有KSCN溶液的毛笔在纸张上写出红字,说明纸张上的物质含铁离子,发生反应Fe3＋＋SCN-Fe(SCN)3,则A选项符合。
2.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋(溶液中不含Cl-);
乙组:检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
组别 试剂 选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 新制氯水
D 新制氯水 酸性KMnO4溶液
解析:B 甲组,在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋,要排除Fe3＋的干扰,所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应;二是与Fe3＋不反应;氯水符合条件,实验现象是氯水颜色变浅,酸性KMnO4溶液也符合条件,实验现象是溶液的紫红色变浅或褪去;乙组,在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋,用KSCN溶液检验Fe3＋即可,Fe2＋不会造成干扰。
分点突破(二) 铁盐、亚铁盐的性质与应用
1.从化合价角度预测Fe2＋和Fe3＋性质
(1)Fe3＋——降低到 ＋2 价或 0 价,具有 氧化性 。
＋2
0
氧化性
2.实验探究
实验操作
实验 现象 加入铁粉后,溶液由 棕黄 色变为 浅绿色 ,试管中有 黑色固体 ,再滴加KSCN溶液,溶液 无明显变化 向上层溶液中滴加新制氯水,溶液变成 红色
棕黄
浅
绿色
黑色固体
无明显变化
红色
离子方 程式 2Fe3＋＋Fe3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl-、Fe3＋＋3SCN-Fe(SCN)3
实验 结论 (1)Fe3＋具有氧化性,能被还原剂(如Fe)还原为Fe2＋ (2)Fe2＋具有还原性,能被氧化剂(如氯气、过氧化氢等)氧化为Fe3＋ Fe3＋ Fe2＋
1.利用覆铜板制作图案
实验原理 利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,将覆铜板上不需要的铜腐蚀
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。过一段时间后,取出覆铜板并用水清洗干净
1.利用覆铜板制作图案
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
反应方程式 2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2(2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋)
实验结论
提示:铜可被FeCl3溶液腐蚀
2.FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂(HCl-FeCl3),印刷铜制电路板的腐蚀液回收再利用一直是研究的热点。思考解答下列问题:
(1)腐蚀结束后,废腐蚀液中含有的金属阳离子有 。
提示:(1)Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋
(2)检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋的方法是
。
提示:(2)取少量待测液于试管中,加入KSCN溶液,若溶液变为红色,则证明含有Fe3＋;反之,则不含Fe3＋
①步骤Ⅰ所加试剂和操作分别为 ;
有关离子方程式:
。
②可实现步骤Ⅱ转化的物质或方法是 (填一种即可);有关离子方程式: 。
提示:(3)①过量铁粉和稀盐酸,过滤 2Fe3＋＋Fe3Fe2＋、Cu2＋＋FeCu＋Fe2＋、2H＋＋FeFe2＋＋H2↑
②Cl2 (或H2O2) 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl-(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O)
(3)腐蚀结束后,通过以下两步可分离出铜,并实现FeCl3溶液再生。
废液 溶液X FeCl3溶液
3.填写合适的试剂除去括号中的杂质,并写出反应的离子方程式。
(1)FeCl2(Fe3＋)除去方法:加入过量 ,过滤,离子方程式:
。
提示:(1)铁粉 2Fe3＋＋Fe3Fe2＋
(2)FeCl3(FeCl2)除去方法:加入 ,离子方程式:
。
提示:(2)氯水或通入Cl2 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl-
(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)除去方法:滴加 ,离子方程式:
。
提示:(3)H2O2溶液 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2H2O＋2Fe3＋
(4)FeCl2(Cu2＋)除去方法:加入过量 ,过滤,离子方程式:
。
提示:(4)铁粉 Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋
1.从元素价态的视角认识铁盐和亚铁盐的性质
(1)Fe3＋中铁元素处于较高价态,故Fe3＋具有较强的氧化性,可被还原为Fe2＋或Fe。
(2)Fe2＋中铁元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,主要表现为还原性。
2.铁盐、亚铁盐转化的应用
Fe2＋ Fe3＋
(1)Fe2＋、Fe3＋的除杂
主要成分 杂质 除杂方法
FeCl3 FeCl2 加入氯水或H2O2溶液
FeCl2 FeCl3 加入过量铁粉后过滤
FeCl2 CuCl2 加入过量铁粉后过滤
(2)判断离子共存
Fe2＋ N(H＋)、ClO-、Mn
Fe3＋ I-、S2-(或HS-)、S(或HS)
1.下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述错误的是( )
A.Fe2＋的水溶液为浅绿色
B.Fe3＋的水溶液为棕黄色
C.Fe3＋具有氧化性,Fe2＋具有还原性
D.Fe3＋溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀
解析:D 常见水溶液有颜色的离子有Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(棕黄色)、Cu2＋(蓝色)、Mn(紫红色),A、B项正确;通常情况下,铁的化合价有0价、＋2价、＋3价,Fe2＋处于中间价态,既能得电子,又能失电子,所以既有氧化性,又有还原性,一般认为Fe3＋处于最高价态,因此具有氧化性,C项正确;Fe3＋溶液中滴入含SCN-的溶液,溶液变红色,不是红色沉淀,D项错误。
2.下列试剂中,能使Fe2＋转化为Fe3＋的是( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④次氯酸 ⑤盐酸
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②③⑤
解析:B ①氯气、③酸性KMnO4溶液、④次氯酸具有强氧化性,能氧化Fe2＋生成Fe3＋;②NaCl溶液、⑤盐酸不具有强氧化性,不能氧化Fe2＋生成Fe3＋。
3.下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.K＋、S、Fe2＋、ClO-
B.K＋、Fe3＋、OH-、Cl-
C.Na＋、Fe3＋、I-、S
D.Cu2＋、Fe3＋、Cl-、N
解析:D A项,Fe2＋和ClO-因能发生氧化还原反应而不能大量共存;B项,Fe3＋和OH-不能大量共存;C项,Fe3＋和I-因发生氧化还原反应而不能大量共存;D项,四种离子在溶液中相互间不发生反应,因此可以大量共存。
4.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A.Cu2＋ B.Fe3＋
C.Fe2＋ D.H＋
解析:C 氧化性:Fe3＋＞Cu2＋＞H＋,所以加入铁粉反应后所剩余的固体能被磁铁吸引,说明有铁剩余,则Fe3＋、Cu2＋ 、H＋均完全反应,溶液中存在较多的阳离子是Fe2＋。
含铁物质转化(归纳与论证)
部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化,也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
解析:C 由题图可知,a为Fe,b中含有Fe2＋,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,e中含有Fe3＋。Fe＋2Fe3＋3Fe2＋,a可与e反应生成b,A推断合理;Fe2＋既可以被氧化为Fe3＋,也可以被还原为Fe,B推断合理;可将饱和的Fe3＋溶液加入沸水中制得 Fe(OH)3胶体,而不是浓碱液中,C推断不合理;可存在Fe2＋ Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe3＋ Fe2＋的循环转化关系,D推断合理。
铁及其化合物的“价—类”二维图及转化关系
1.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,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的“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.铁与水蒸气在高温下的反应可实现上述转化①
B.FeO 是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速发生转化②生成红棕色粉末
C.由图可预测:高铁酸盐(Fe)具有强氧化性,可用于消毒。Fe与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,故高铁酸盐可用作净水剂
D.加热Fe(OH)3发生转化⑥,加水溶解可实现转化③
解析:C 铁与水蒸气在高温下反应时,生成Fe3O4,A错误;FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速反应生成Fe3O4,B错误;加热 Fe(OH)3分解生成Fe2O3,而Fe(OH)3不溶于水,D错误。
2.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是( )
A.d的化学式为Fe(OH)3
B.a转化为b的反应一定是置换反应
C.c露置在空气中迅速转化为灰绿色,最后变为红褐色
D.煮沸的蒸馏水中滴入几滴e溶液,能产生丁达尔效应
解析:B A项,d为＋3价的Fe元素形成的碱,化学式为Fe(OH)3,正确;B项,Fe转化为Fe2＋的反应不一定是置换反应,如Fe＋2Fe3＋3Fe2＋,该反应属于化合反应,错误;C项,c为Fe(OH)2,Fe(OH)2为白色沉淀,能被空气中的氧气氧化生成红褐色的Fe(OH)3,正确;D项,煮沸的蒸馏水中滴入几滴含Fe3＋的e溶液,可制得Fe(OH)3胶体,胶体具有丁达尔效应,正确。