大單元二　第四章　第13講　鐵鹽、亞鐵鹽　鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化-2025年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)講義人教版

第13講鐵鹽、亞鐵鹽鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.掌握Fe2＋和Fe3＋的性質(zhì)和檢驗方法。2.能從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的角度理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化路徑?？键c一Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)與檢驗1．鐵鹽(1)常見的鐵鹽有Fe2(SO4)3、FeCl3等。(2)含F(xiàn)e3＋的溶液，呈黃色，F(xiàn)e3＋具有較強的氧化性。Fe3＋與Cu、H2S反應(yīng)的離子方程式分別為___________________________________________________________________________、_____________________________________________________________________________。(3)Fe3＋易水解，只能存在于酸性較強的溶液中。①用FeCl3固體配制FeCl3溶液的方法：__________________________________________________________________________________________________________________________。②工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH的方法除去溶液中的Fe3＋。③FeCl3溶液加熱蒸干并灼燒，所得固體主要成分為________。④Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)混合時都會得到____沉淀。2．亞鐵鹽(1)FeSO4·7H2O呈____色，俗稱______。(2)含有Fe2＋的溶液，呈________色，F(xiàn)e2＋既有氧化性，又有還原性。①氧化性：Fe2＋與Zn反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________。②還原性：Fe2＋與Cl2反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。(3)Fe2＋在酸性介質(zhì)中比較穩(wěn)定，因而保存亞鐵鹽溶液時，應(yīng)加入一定量的酸，同時放入少量________來防止氧化。3．高鐵酸鉀(K2FeO4)暗紫色晶體，其中Fe為____價，具有強氧化性，可用作水體的______、______劑或高容量電池材料。4．Fe2＋和Fe3＋的檢驗(1)(2)(3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的檢驗eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變紅色，說明含有________。eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液紫紅色褪去，說明含有________。1．硫酸亞鐵片和維生素C同時服用能增強治療缺鐵性貧血的效果()2．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SOeq\o\al(2－,4)()3．Fe2(SO4)3和KI溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2()4．將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，溶液變紅，則Fe(NO3)2晶體已氧化變質(zhì)()5．向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，證明含有Fe2＋()一、鐵鹽、亞鐵鹽的性質(zhì)1．鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中一類重要的物質(zhì)。下列關(guān)于鐵元素的敘述正確的是()A．采用將FeCl3溶液直接蒸干的方法制備FeCl3固體B．保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是抑制Fe2＋水解C．25℃時，pH＝0的溶液中，Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋可以大量共存D．FeSO4溶液中加入H2O2溶液時，F(xiàn)e2＋表現(xiàn)還原性2．(2023·廈門模擬)用黃色的FeCl3溶液分別進行下列實驗，解釋或結(jié)論不正確的是()選項實驗現(xiàn)象解釋或結(jié)論A加入FeCl3固體溶液變成紅褐色FeCl3的水解程度變大B加入等體積水溶液顏色變淺c(Fe3＋)變小C加入足量Fe粉溶液顏色變淺綠色2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋D將FeCl3溶液微熱溶液變成紅褐色水解反應(yīng)ΔH＞0二、應(yīng)用Fe3＋、Fe2＋的性質(zhì)除雜3．除去括號中的雜質(zhì)，并寫出反應(yīng)的離子方程式。(1)FeCl2(FeCl3)，除雜方法：______________，離子方程式：_________________________。(2)FeCl3(FeCl2)，除雜方法：______________，離子方程式：_________________________。(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)，除雜方法：__________，離子方程式：_________________________。(4)FeCl2(Cu2＋)，除雜方法：______________，離子方程式：__________________________。(5)CuCl2溶液(FeCl2)，除雜方法：_______________________________________________________________________________________________________________________________。三、Fe2＋和Fe3＋的檢驗實驗方案設(shè)計4．下列離子的檢驗方法合理的是()A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋5．設(shè)計簡單實驗，證明Fe3O4中含有＋2、＋3兩種價態(tài)的鐵元素(提供的試劑有Fe3O4粉末、濃、稀硫酸、硝酸、鹽酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。考點二鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系1．鐵及其化合物的“價—類”二維轉(zhuǎn)化從物質(zhì)類別和物質(zhì)所含核心元素的化合價兩個角度總結(jié)、預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。(1)橫向變化體現(xiàn)了同價態(tài)、不同物質(zhì)類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化。①堿性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)轉(zhuǎn)化為鹽；②Fe2＋、Fe3＋與堿(OH－)反應(yīng)生成對應(yīng)的堿；③難溶性的堿易分解生成對應(yīng)的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對應(yīng)的堿。(2)縱向變化體現(xiàn)了不同價態(tài)、同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。(3)斜向變化體現(xiàn)了不同價態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。2．用離子方程式實現(xiàn)Fe3＋與Fe2＋的相互轉(zhuǎn)化Fe2＋eq\o(,\s\up7(①Cl2、②NO\o\al(－,3)、H＋、③H2O2、H＋、④MnO\o\al(－,4)、H＋),\s\do5(⑤Fe、⑥Cu、⑦H2S))Fe3＋①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________；⑥________________________________________________________________________；⑦_(dá)_______________________________________________________________________。一、過量鐵對氧化產(chǎn)物的影響1．在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。(1)請將正確答案的字母填在相應(yīng)的橫線上。a．Fe3＋b．Fe2＋c．Fe、Fe2＋d．Fe2＋、Fe3＋①AB段鐵元素以________形式存在。②BC段鐵元素以________形式存在。③CD段鐵元素以________形式存在。(2)AB段與BC段所需Fe的質(zhì)量比為________________________________________。2．向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，溶液中金屬陽離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列有關(guān)判斷不正確的是()A．a(chǎn)表示Fe3＋的關(guān)系曲線B．n1＝0.75C．P點時，n(Fe2＋)＝0.5625molD．向P點溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4g二、鐵鹽、亞鐵鹽的制備3．硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)是一種重要的食品或飼料添加劑，實驗室用嚴(yán)重銹蝕的廢鐵屑(含有Fe、Fe2O3)為原料制備硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)，其流程如下：(1)Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)溶液A中加過量鐵粉時，反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________________________。(3)若檢驗溶液B中不存在Fe3＋，可選擇的方法是_________________________________________________________________________________________________________________。(4)FeSO4·7H2O晶體應(yīng)密封保存，主要目的是_______________________________________。4．FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。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，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S氣體。經(jīng)查閱資料得知，無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華，氫硫酸為弱酸。他們設(shè)計了制備無水FeCl3的實驗方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：①檢查裝置的氣密性；②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成；④……⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端，要使沉積的FeCl3進入收集器，第④步操作應(yīng)該是____________________________________。(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有________(填步驟序號)。(4)裝置B中冷水浴的作用為____________；裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl2的作用而失效，檢驗此時溶液中存在的金屬陽離子，寫出離子方程式：__________________________________________________________________________________________________。(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。(6)FeCl3溶液與H2S氣體反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________。三、陌生含鐵物質(zhì)的制備5．以高硫鋁土礦(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸鹽)為原料制備聚合硫酸鐵{[Fe2(OH)x(SO4)y]n}和明礬的部分工藝流程如下，下列說法錯誤的是()已知：赤泥液的主要成分為Na2CO3。A．赤泥液的作用是吸收“焙燒”階段中產(chǎn)生的SO2B．聚合硫酸鐵可用于凈化自來水，與其組成中的Fe3＋具有氧化性有關(guān)C．在“聚合”階段，若增加Fe2O3的用量，會使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x變大D．從“濾液”到“明礬”的過程中還應(yīng)有“除硅”步驟6．(2023·天津模擬)Na2FeO4具有強氧化性，是一種新型的綠色非氯凈水消毒劑，堿性條件下可以穩(wěn)定存在，酸性條件下會自身分解生成Fe(OH)3?？捎肍e(OH)3與NaClO在強堿性條件下制取，某實驗小組利用如圖所示實驗裝置，制取Na2FeO4，并驗證其處理含CN－廢水的能力。Ⅰ.制取Na2FeO4(1)儀器D的名稱為______________。洗氣瓶B中盛有的試劑為______________。實驗開始，先打開分液漏斗________(填“A”或“C”)的活塞。(2)寫出大試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________。(3)三頸燒瓶中的紅褐色固體基本消失，得到紫色溶液時，停止通入Cl2。通入氯氣的過程中三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O、_____________________________________________________________________________________________。Ⅱ.模擬并驗證Na2FeO4處理含CN－廢水的能力(4)取一定量Na2FeO4加入試管中，向其中加入10mL0.2mol·L－1的NaCN溶液，CN－被氧化為COeq\o\al(2－,3)和N2。充分反應(yīng)后測得試管中仍有Na2FeO4剩余，過濾。向濾液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，將沉淀過濾、洗滌、干燥后稱量，得白色沉淀0.3546g。①配制0.2mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃儀器有______________(填字母)。②計算NaCN溶液中CN－的去除率為______。1．(2023·浙江6月選考，3)氯化鐵是一種重要的鹽，下列說法不正確的是()A．氯化鐵屬于弱電解質(zhì)B．氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板C．氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得D．氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體2．下列有關(guān)判斷錯誤的是________________________________________________(填字母)。A．鐵與碘反應(yīng)易生成碘化鐵(2022·浙江1月選考，9A)B．FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，將觀察到溶液變紅色(2022·海南，6C)C．已知金屬性：Fe>Cu，可推理出氧化性：Fe3＋<Cu2＋(2022·遼寧，8C)D．FeSO4溶液中加入H2O2產(chǎn)生沉淀：2Fe2＋＋H2O2＋4H2O=2Fe(OH)3↓＋4H＋(2022·湖南，11C)E．探究Fe2＋具有還原性：向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化(2022·江蘇，11A)3．(2021·廣東，10)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是()A．a(chǎn)可與e反應(yīng)生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系4．(2022·天津，15)氯化鐵是重要的化工原料。針對氯化鐵的實驗室的制備方法，回答下列問題：Ⅰ.FeCl3·6H2O的制備制備流程圖如下：(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中，至鹽酸反應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為______________________________________________________________________________。含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快，原因為______________________________________。(2)操作①所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有______________________________________。(3)檢驗FeCl3溶液中是否殘留Fe2＋的試劑是_______________________________________。(4)為增大FeCl3溶液的濃度，向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉后通入Cl2。此過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________