【導(dǎo)讀】第4講鐵及其化合物。用化學(xué)方程式或離子方程式表示下列變。第三章常見的金屬及其化合物。思考1鐵在有關(guān)的反應(yīng)中，其產(chǎn)物價態(tài)。性不同的氧化劑反應(yīng)時，其產(chǎn)物中鐵元素。Cu2＋等氧化為Fe2＋；Fe被強(qiáng)氧化劑如Cl2、Br2、HNO3、濃。H2SO4(△)等氧化為Fe3＋。鐵元素的主要化合價為＋2價和＋3價，通?？梢孕纬伞?、氧化亞鐵、四氧化三。三種氧化物性質(zhì)的比較如下表：。名稱(俗名)氧化亞鐵氧化鐵()四氧化三鐵。溶解性____溶于水，但酸溶液。Fe2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O. Fe3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O. 以上反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是，說明＋2. 價Fe與＋3價Fe之間在氧化劑、還原劑的作用下可以___. 要想長時間觀察到白色沉淀的生成，關(guān)鍵是降低反。應(yīng)體系中氧氣的存在量和操作過程中氧氣的引入。將溶解亞鐵鹽的蒸餾水煮沸(除去溶解在蒸。將堿直接加到亞鐵鹽溶液的底部(使。在亞鐵鹽溶液液面上加隔氧劑(如加入苯等。提示用潔凈的試管取少量。的樣品溶液，向其中滴入KSCN溶液。1～2滴，若溶液立即。顯紅色證明該溶液已被氧化變質(zhì)

　　

【正文】 2O2＋ H2SO4== =C u S O4＋2H2O ( 2) 4 F e2 ＋＋ O2＋ 4H＋== = 4F e3 ＋＋ 2H2O 2F e3 ＋＋ 2I－== =2F e2 ＋＋ I2 ( 3) 白色沉淀迅速轉(zhuǎn)化為灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色， 4F e ( OH)2＋ O2＋ 2H2O == =4F e ( OH)3 ( 4) 10K OH ＋ 3C l2＋ 2 F e ( OH)3== =2K2F e O4＋ 6K Cl ＋ 8H2O 題組二 Fe2 ＋、 Fe3 ＋的檢驗及相互轉(zhuǎn)化 5 ．在一些茶葉的包裝盒中有一個小袋，將小袋打開可看到灰黑色粉末，其中有的已變成棕褐色。將這種灰黑色粉末投入稀鹽酸后，取其上層清液并加幾滴氯水，再滴加 K S CN 溶液，馬上出現(xiàn)紅色。以下結(jié)論不正確的是 ( ) A ．該灰黑色粉末作抗氧化劑 B ．該灰黑色粉末不可食用 C ．小袋中原來裝有鐵粉 D ．小袋中原來裝有氧化鐵 D 6 ． ( 2020 廣東， 21) 某種 催化劑為鐵的氧化物。化學(xué)興趣小組在實驗室對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進(jìn)行探究：將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加 K S CN 溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價態(tài)為＋ 3 的結(jié)論。 ( 1) 請指出該結(jié)論是否合理并說明理由 ______ __ ____ 。 ( 2) 請完成對鐵元素價態(tài)的探究： 限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾； 3 m ol /L H2SO 3 % H2O 6 m ol/ L HNO m ol /L KM n O Na OH 稀溶液、 0. 1 m ol/ L K I 、20% K S CN 、蒸餾水。 ① 提出合理假設(shè) 假設(shè) 1 ： ___ _________ ___________ ； 假設(shè) 2 ： ___ _________ ___________ ； 假設(shè) 3 ： ___ _________ ___________ 。 ② 設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè) ③ 實驗過程 根據(jù) ② 的實驗方案進(jìn)行實驗。請在下表中寫出實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。 實驗操作 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 步驟 1 ： 步驟 2 ： 步驟 3 ： ?? 答案 ( 1) 不合理。實驗設(shè)計不合理，因為硝酸會氧化催化劑中可能存在的二價鐵，所以從實驗結(jié)果只能判斷樣品溶解后的溶液中存在三價鐵而不能確定樣品中鐵元素的價態(tài) ( 2) ① 催化劑中鐵元素全部為＋ 3 價 催化劑中鐵元素全部為＋ 2 價 催化劑中鐵元素同時存在＋ 2 價與＋ 3 價 實驗操作 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 步驟 1 ：用滴管取一定量 3 m ol/ L H2SO4于試管中，加熱煮沸數(shù)分鐘以除去溶于其中的氧 步驟 2 ：用藥匙取少量樣品于試管中，用滴管加入適量除氧的 3 m ol/ L H2SO4并加熱，充分反應(yīng)后得 A 溶液 固體溶解，溶液顏色有變化 ③ 步驟 3 ：取少許 A 溶液于試管中，滴加1 ～ 2 滴 20 % K S CN溶液，振蕩 ( 1) 若溶液不呈紅色，則假設(shè) 2 成立 ( 2) 若溶液呈紅色，則假設(shè) 1 或假設(shè) 3成立 步驟 4 ：另取少許 A溶液于試管中，滴加 1 ～ 2 滴 m ol/L K M n O4溶液，振蕩 結(jié)合步驟 3 中的 ( 2) ： ( 1) 若溶液呈紫紅色，則假設(shè) 1 成立 ( 2) 若溶液紫紅色褪去，則假設(shè) 3 成立 7 ． ( 2020 寧夏理綜， 26) 某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的 Fe3 ＋、 Cu2 ＋、 Au3 ＋等離子。有人設(shè)計了圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。 填寫下面空白： (1) 圖中標(biāo)號處需加入的相應(yīng)物質(zhì)分別是 ① _______ ___ 、 ② ____ _ _____ 、 ③ __________ __ 、 ④ ____________ 、 ⑤ __ __________ 。 (2) 寫出 ① 處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ___ ____ ___ __ _ ； 寫出 ③ 處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 __ __________ ____ 。 (3) 鐵紅的化學(xué)式為 ____ ____ ；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅 ___ _______ __ ______ ； 氧化銅 ___ ___________ _________ 。 解析 ( 1) 本實驗的目的是用廢鐵屑、常用的酸和堿，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。而廢水中含有 F e3 ＋、 Cu2 ＋、Au3 ＋，因此首先加入廢鐵屑將 Cu 和 Au 都置換出來。 Cu 和 Au 的分離可以利用 Cu 與稀硝酸能反應(yīng)而 Au 不能，將其分離， Cu2 ＋和 Fe2 ＋分別加入堿使其轉(zhuǎn)化為沉淀，灼燒分別生成它們的氧化物。 ( 2) 由于廢水顯酸性，又含有 Cu2 ＋、 Au3 ＋、Fe3 ＋，因此加入鐵屑發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為： Fe ＋ 2H＋== =H2↑ ＋ Fe2 ＋， Fe ＋ Cu2 ＋== =C u ＋ Fe2 ＋， 3F e ＋ 2A u3 ＋== =2A u ＋ 3 F e2 ＋， 2F e3 ＋＋ Fe == =3F e2 ＋。 ( 3) 鐵紅的化學(xué)式為 Fe2O3，鐵紅常用作紅色顏料，氧化銅常用作制銅鹽的原料。 答案 (1) ① 廢鐵屑 ② 稀硫酸 ③ 稀硝酸 ④ 氫氧化鈉 ⑤ 氫氧化鈉 (2) F e ＋ 2H＋== =F e2 ＋＋ H2↑ ， 2F e3 ＋＋ Fe == =3F e2 ＋， Cu2 ＋＋ Fe == =Cu ＋ Fe2 ＋， 2Au3 ＋＋ 3F e == =2Au ＋ 3F e2 ＋ 3Cu ＋ 8HNO3( 稀 ) == =3 Cu(N O3)2＋ 2NO ↑ ＋ 4H2O (3) F e2O3 用作紅色顏料 用作制造銅鹽的原料 糾錯筆記 品味高考題評分細(xì)則，提高答題能力 學(xué)生答題案例 ( 20 1 0 山東 理綜， 30 ) 聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學(xué)式為[ Fe2( OH)n( S O4)3 － 0 . 5 n]m，廣泛用于污水處理。實驗室利用硫酸廠燒渣 ( 主要成分為鐵的氧化物及少量 Fe S 、 S i O2等 )制備聚鐵和綠礬 ( F e S O4 7H2O) 過程如下： ( 1) 驗證固體 W 焙燒后產(chǎn)生的氣體含有 SO 2 的方法是 _________________ _______________________________ 。 （ 2 ）實驗室制備、收集干燥的 SO 2 ，所需儀器如下。裝置 A產(chǎn)生 SO 2 ，按氣流方向連接各儀器接口，順序為 a → ______ → _____ → _____ → ____ _ → f 。裝置 D 的作用是 _______ __ _ ，裝置 E 中 Na OH 溶液的作用是 _____ ____ _ 。 看是否褪色 D E C B 收集氣體 吸收尾氣 ( 3) 制備綠礬時，向溶液 X 中加入過量 ____ ____ ，充分反應(yīng)后，經(jīng) _______ _ 操作得到溶液 Y ，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。 ( 4) 溶液 Z 的 pH 影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用 pH 試紙測定溶液 pH 的操作方法為 _____ ___________ _______ 。若溶液 Z 的 pH 偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏________ 。 H2SO4 過濾 把 pH試紙伸到溶液 Z中 低 規(guī)范答案 ( 1) 將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復(fù)原色 ( 2) d e c b 防止倒吸 吸收多余的 SO 2 ，防止污染空氣 ( 3) 鐵屑 過濾 ( 4) 將一小片 pH 試紙放在點(diǎn)滴板 ( 或表面皿 ) 上，用玻璃棒蘸取少量待測液點(diǎn)在試紙上，變色穩(wěn)定后再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照 低 ( 小 ) 答題規(guī)范點(diǎn)撥 1. 以下三種答案同樣給分： ( 1) 將氣體通入品紅溶液，溶液褪色； ( 2) 將氣體通入高錳酸鉀溶液，溶液褪色； ( 3) 將氣體通入溴水溶液，溶液褪色。 不給分的情況：品紅倒入；看是否褪色；出現(xiàn)錯字等。 2 ．第一空大寫字母不得分；第二防止回流、防倒流、防止氫 氧化鈉回流、安全瓶等都得分，但有錯別字不得分；第三空 溶 吸 收 SO除去 SO防止 SO2污染空氣、與 SO2反應(yīng)、 中和 SO2等都給分，但必須寫出 SO2字樣，否則不得分如吸收尾氣、除尾氣、防止污染等都不給分。 3 ．只要出現(xiàn) Fe 就有分，加入硫酸和鐵不得分； “ 過濾 ” 寫錯別字不得分。 4 ．玻璃棒可寫成膠頭滴管或玻棒，潤濕的 pH 試紙不得分，必須有 “ 與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照 ” 字眼。 返回