易錯專題23-Fe2+和Fe3+的性質、檢驗與轉化(原卷版)

易錯專題23Fe2+和Fe3+的性質、檢驗與轉化典例精講易錯點一Fe2+和Fe3+的性質【易錯典例】例1某班同學用如下實驗探究、的性質。回答下列問題：（1）分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成的溶液。在溶液中需加入少量鐵屑，其目的是______________。（2）甲組同學取溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴溶液，溶液變紅，說明可將氧化。溶液與氯水反應的離子方程式為___________。（3）乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在溶液中先加入煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴溶液，溶液變紅，煤油的作用是__________。【解題必備】鐵鹽與亞鐵鹽亞鐵鹽(Fe2＋)鐵鹽(Fe3＋)顏色淺綠色(溶液)黃色(溶液)氧化性與還原性既有氧化性，又有還原性，以還原性為主，如在酸性條件下能被H2O2、NOeq\o\al(－,3)氧化，離子方程式分別是2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O一般表現(xiàn)為氧化性，如能溶解銅，離子方程式為2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋【變式突破】1．已知下述三個實驗均能發(fā)生化學反應：①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水將銅絲放入氯化鐵溶液中下列判斷錯誤的是（）A．實驗①中鐵釘只做還原劑 B．實驗②中發(fā)生了氧化還原反應C．實驗③中發(fā)生的是置換反應 D．上述實驗證明氧化性：Cl2＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+易錯點二Fe2+和Fe3+的檢驗【易錯典例】例2長期放置的FeSO4溶液易被氧化而變質，某興趣小組進行了如下實驗：(1)設計實驗檢驗FeSO4溶液的變質程度實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結論步驟1取待檢測液于試管中，向其中滴加KSCN溶液________FeSO4溶液部分變質步驟2______________①將上述方案補充完整②若要使部分變質的FeSO4復原，方法是__________。(寫離子反應方程式)(2)利用部分變質的FeSO4溶液制備Fe2O3①填寫下列各空：a._____b._______c.________d._____e.______②若100mL該變質溶液制得1.6gFe2O3，則變質前FeSO4溶液的濃度為__________。(3)FeSO4可用作補鐵劑，使用時建議與維生素C同服，同學甲猜測維生素C可將Fe3+轉化為Fe2+，以利于人體吸收。為了驗證這一猜想，設計了如下實驗：實驗方案實驗現(xiàn)象取適量Fe2(SO4)3溶液于試管中，加入維生素C片，振蕩溶解后，滴加酸性高錳酸鉀溶液。紫色褪去由上述實驗能否得出“維生素C可將Fe3+轉化為Fe2+”的結論？請說明理由_______?！窘忸}必備】Fe2+Fe3+(1)觀察法淺綠色棕黃色(2)加堿法(NaOH)①現(xiàn)象：白色沉淀灰綠色紅褐色沉淀②反應：Fe2++2OH?=Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色)①現(xiàn)象：紅褐色沉淀②反應：Fe3++3OH?=Fe(OH)3↓(紅褐色)(3)加鹽法(SCN?)①現(xiàn)象：加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水變成紅色溶液②反應：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl?Fe3++3SCN?=Fe(SCN)3(紅色)①現(xiàn)象：加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色②反應：Fe3++3SCN?=Fe(SCN)3(紅色)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),\s\do5(溶液))溶液變紅色，說明含有Fe3＋。eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))KMnO4溶液紫紅色褪去，說明含有Fe2＋。檢驗Fe2＋和Fe3＋時的注意事項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)?！咀兪酵黄啤?．實驗小組探究某補鐵口服液中鐵元素的價態(tài)。（查閱資料）KSCN中的硫元素為價，易被氧化為價。（實驗過程）編號實驗操作實驗現(xiàn)象實驗Ⅰ無明顯變化實驗Ⅱ溶液變紅（分析與解釋）(1)由實驗Ⅰ可得出的結論是___________。(2)根據(jù)實驗Ⅱ中的現(xiàn)象，可以斷定該補鐵口服液中鐵元素的價態(tài)為價，滴加溶液后發(fā)生反應的離子方程式為___________。(3)一段時間后，發(fā)現(xiàn)實驗Ⅱ中溶液紅色褪去，可能的原因是___________；小組同學為證實自己的猜想，設計如下對照實驗：向1mL0.1KSCN溶液中加入足量5%溶液，再加入溶液，觀察到___________，證實了小組同學的猜想是正確的。易錯點三鐵及其化合物之間的轉化——“鐵三角”【易錯典例】例3構建知識網(wǎng)絡是一種有效的學習方法，化學學習中的“價一類”二維圖就是其中一種，如圖所示是鐵及其化合物的“價一類”二維圖，下列有關敘述或化學方程式書寫錯誤的是A．物質A是氧化亞鐵B．可能是C．在空氣中的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色D．的反應類型只能是復分解反應【解題必備】從Fe、Fe2+和Fe3+的結構可知：Fe只有還原性，F(xiàn)e3+通常只有氧化性，F(xiàn)e2+既具有氧化性又具有還原性。上述微粒通過跟一定的氧化劑或還原劑發(fā)生氧化還原反應，才能實現(xiàn)不同價態(tài)鐵的相互轉化，我們把這個相互轉化設計成三角形，常稱為鐵三角。(1)Fe3+的形成由于Fe3+的氧化性較強，要想生成Fe3+，需要強氧化劑，通常有：Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4、KMnO4(H+)。與Cl2反應：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl?、2Fe+3Cl22FeCl3；與KMnO4反應：5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。(2)的形成單質Fe的還原性較強，要想生成單質Fe，得需強還原劑，通常有：Al、Zn、CO、H2。Fe2++Zn=Fe+Zn2+；FeO+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O)；Fe2O3+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O)。(3)Fe2+的形成Fe2+的氧化性、還原性都不強，所以，從Fe→Fe2+，弱氧化劑即可，通常有：S、H+、Cu2+、Fe3+；從Fe3+→Fe2+，能被Fe3+氧化的還原劑有：Fe、Cu、I?、S2?、HS?、SO2、。A．→Fe2+：Fe+2H+=Fe2++H2↑；Fe+Cu2+=Fe2++Cu(濕法煉銅)；Fe+SFeS。B．Fe3+→Fe2+：2Fe3++Fe=3Fe2+(據(jù)此反應，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放少量鐵粉，就是為了防止FeSO4被氧化)；2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(據(jù)此反應，可用FeCl3溶液腐蝕Cu來制線路板：把一銅板粘在塑料板上，用油漆畫出線路圖，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蝕，而用漆畫過的線條留了下來，這就成了線路)。【變式突破】3．根據(jù)下圖的化學反應框圖解圖。已知：粉末化合物A是紅棕色，粉末單質B是金屬單質(1)單質F是________，溶液E加入氫氧化鈉溶液的現(xiàn)象是_____________________；(2)寫出下列反應的化學方程式：A+B→C+D_____________________________________；D→H：_________________________________。(3)寫出下列反應的離子方程式：E＋Cl2→G：__________________；G＋C→E：________________________；B→F＋H：__________________________。習題精練1．下列關于Fe3+的敘述中，錯誤的是A．Fe3+不可能存在于堿性溶液中B．Fe3+水溶液中加入氫氧化鈉溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀C．Fe3+具有氧化性，能與金屬鋅、鐵、銅等反應D．Fe3+溶液中滴入含硫氰化鉀的溶液，有紅色沉淀產(chǎn)生2．為了驗證的性質，某化學興趣小組設計了下圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的是()A．② B．③ C．③④ D．3．為了探究鐵及其化合物的氧化性或還原性，某同學設計如下實驗操作，對應的實驗現(xiàn)象、實驗結論及離子方程式均正確的是選項實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論離子方程式A向溶液中加入片淺綠色溶液變?yōu)闊o色，溶液中有黑色固體生成具有還原性B向溶液中滴加新制氯水淺綠色溶液變?yōu)樽攸S色具有還原性C向溶液中加入鐵粉棕黃色溶液變?yōu)闇\綠色具有還原性D向溶液中加入銅粉藍色溶液變?yōu)樽攸S色具有氧化性4．富脂食品密封保存往往需要在包裝袋內裝一小包脫氧劑(有效成分是還原鐵粉)，某小組為探究脫氧劑中鐵粉是否變質，取少量樣品溶于稀鹽酸，再進行下列實驗，下列有關實驗現(xiàn)象和結論的說法正確的是A．若加鹽酸時有氣體產(chǎn)生，則證明脫氧劑未變質B．若滴加KSCN溶液，無明顯變化，再滴加氯水顯血紅色，則證明脫氧劑未變質C．若滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，則證明脫氧劑已變質D．若加入銅粉充分反應后，溶液呈藍色，則證明脫氧劑已完全變質5．某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+，加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，然后白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，下列結論正確的是A．一定有Fe2+，一定沒有Fe3+、Mg2+B．一定有Fe3+，一定沒有Fe2+、Mg2+C．一定有Fe3+，可能有Fe2+，一定沒有Mg2+D．一定有Fe2+，可能有Mg2+，一定沒有Fe3+6．下列各組物質反應后，向產(chǎn)物中加入硫氰化鉀溶液不會變紅色的是A．鐵與硫酸銅溶液反應 B．鐵在氯氣中點燃C．敞口露置的溶液 D．將鐵銹溶解在稀鹽酸中7．在溶液中能大量共存的離子組是A．Fe3+、I-、HCO B．Ba2+、OH-、Cl-C．H+、Fe2+、NO D．NH、NO、OH-8.元素“價—類”二維圖是學習元素化合物知識的重要模型，它以元素的化合價為縱坐標，以物質類別為橫坐標。如圖為鐵元素的“價—類”二維圖，其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系。下列說法正確的是（）A.用鐵絲在氧氣中燃燒可實現(xiàn)上述轉化①B.轉化⑤中Na2FeO4可用于自來水消毒殺菌，等物質的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍C.轉化⑦的現(xiàn)象是綠色沉淀轉變?yōu)榧t褐色D.加熱Fe（OH）3發(fā)生轉化⑥，加水可一步實現(xiàn)Fe2O3→Fe（OH）3的轉化9．用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備超順磁性(平均直徑25nm)納米Fe3O4的流程示意圖如下：下列敘述不正確的是A．濾液A中含有Fe3＋和Fe2＋B．步驟②中，主要反應的離子方程式是Fe3＋+Fe=2Fe2＋C．步驟④中，反應完成后剩余的H2O2可以通過加熱的方式除去D．步驟⑤中，可將產(chǎn)品均勻分散在水中，利用丁達爾效應驗證得到的固體是超順磁性的Fe3O4粒子10．已知M為常見的金屬單質，N、P、E、F均為含M元素的化合物，當光束通過Q時，可以看到一條“光亮”的通路，各物質間的轉化關系如圖。下列敘述中正確的是A．加熱F時，它能失水生成紅棕色的Fe2O3粉末B．M為Fe，E為Fe(OH)3C．上述物質轉化過程中發(fā)生了6個氧化還原反應D．反應⑧需在加熱條件下進行11.從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如圖所示。則下列說法中正確的是（）A.試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同C.試劑c是氯氣，相應的離子方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－D.用酸性KMnO4溶液可檢驗溶液W中是否還有Fe2＋12．閱讀下列材料后，回答相應問題。鐵在人體中以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。二價鐵離子易被吸收，給貧血者補充鐵時，應給予含二價鐵離子的鐵鹽，如硫酸亞鐵(FeSO4)。(1)人體中經(jīng)常進行轉化，A反應中Fe2＋作________劑，B反應中Fe3＋作________劑，服用維生素C，可使食物中的三價鐵離子還原成二價鐵離子，有利于鐵的吸收。這說明維生素C具有________性。(2)新配制的FeCl2溶液應加入________以防止FeCl2轉化為FeCl3，要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2雜質，可向其中通入適量的_____。(3)在制作印刷電路板的過程中常利用銅與氯化鐵溶液的反應。反應的離子方程式為______。(4)為消除廢氣中的Cl2對環(huán)境的污染，將廢氣通過含有鐵粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，這一處理過程可用兩個離子方程式表示為_______，________；處理過程中需定期添加的原料是______。(5)某同學為檢驗某未知溶液中是否為FeCl2溶液，采取如下實驗方案加以驗證：取少許未知試液于試管中溶液呈紅色(證明含有FeCl2)，你認為此方案______(填“合理”或“不合理”)，若不合理，如何改進：______。13．各物質的轉化關系如圖所示，其中M、B均為單質，A、C、D、E、F、G均為化合物。向E溶液中滴加溶液得到不溶于酸的白色沉淀?；卮鹣铝袉栴}：（1）M、B分別為___________、___________。(填化學式)（2）C溶液和稀硫酸反應的離子方程式為___________。（3）白色沉淀D轉化成沉淀的化學方程式為___________，反應現(xiàn)象為___________。（4）為探究Fe及的氧化性或還原性：將M