止空气进入；⑤中加苯阻止了空气进入；④由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。
7.如下图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L
－1
的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的药品是________。A中反应的离子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验开始时先将止水夹a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)实验完毕,打开b处止水夹,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为________________________________________________________________________。 【参考答案】：(1)铁屑 Fe＋2H===Fe2＋H2↑
＋
＋
(2)打开
(3)待A装置反应一段时间后关闭止水夹a,产生的H2将FeSO4溶液压入B中进行反应 (4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【试题解析】：Fe＋2H===Fe2＋H2↑,产生的H2将Fe2压入B中,Fe2＋2OH===Fe(OH)2↓；
＋
＋
＋
＋
－
因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
防止Fe(OH)2氧化的方法
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部,并慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。
(5)用Fe作阳极,石墨作阴极,电解NaOH溶液,利用新产生的Fe2与OH反应制取。
＋
－
考点二 “铁三角”、Fe和Fe的检验
1.“铁三角”的转化关系
2＋3＋
完成下列变化的离子方程式,体会Fe2与Fe3转化条件。
＋
＋
(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀: H2S＋2Fe3===S↓＋2Fe2＋2H。
＋
＋
＋
(2)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液,溶液变蓝: 2I＋2Fe3===I2＋2Fe2。
－
＋
＋
(3)FeCl3可溶解铁片: 2Fe3＋Fe===3Fe2。
＋
＋
(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色:
5Fe2＋MnO4＋8H===5Fe3＋Mn2＋4H2O。
＋
－
＋
＋
＋
(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中,有无色气体放出: 3Fe2＋NO3＋4H===3Fe3＋NO↑＋2H2O。
＋
－
＋
＋
2.Fe2、Fe3的检验方法
＋
＋
(1)用KSCN溶液和氯水
(2)用NaOH溶液
(3)含Fe2、Fe3的混合溶液中Fe3、Fe2的检验
＋
＋
＋
＋
混合溶液―――――――→溶液变红色,说明含有Fe3。
＋
滴加KSCN溶液
混合溶液――――――→KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有Fe2。 KMnO溶液
＋
4
滴加酸性
(4)Fe2的特征检验方法
＋
溶液――――――――→产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2===Fe3[Fe(CN)6]2↓。
(1)金属阳离子只有氧化性,不可能有还原性( ) (2)氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应( ) (3)中性溶液中可能大量存在Fe3、Cl、K、SO24( )
＋
－
＋
－
K3[Fe?CN?6]溶液
＋
,3Fe2
＋
＋2[Fe(CN)6]3
－
(4)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3＋3SCN===Fe(SCN)3↓( )
＋
－
(5)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2( ) 【参考答案】：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
1.混合溶液中Fe3、Fe2除去的常用方法
＋
＋
已知:
化合物 Ksp近似值
(1)除去Mg2中混有的Fe3的方法
＋
＋
Fe(OH)3 10－39Fe(OH)2 10－17Mg(OH)2 10－11Cu(OH)2 10－20 向混合溶液中加入________、____________、____________中之一,与Fe3水解产生的H反
＋
＋
应,促进Fe3的水解,将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去。
＋
＋
(2)除去Mg2中混有的Fe2的方法
＋
＋
先加入氧化剂(如______)将溶液中的Fe2氧化成Fe3,然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3。
＋
＋
＋
(3)请设计实验方案:除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2。 【参考答案】：(1)MgO MgCO3 Mg(OH)2 (2)H2O2
(3)先通入适量Cl2(或加入H2O2),然后再按向混合溶液中加入足量CuO[或CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一],充分反应后过滤。
2.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉,得到的Fe2的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的
＋
量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。
①Fe3 ②Fe2 ③Fe、Fe2 ④Fe2、Fe3
＋
＋
＋
＋
＋
(1)AB段铁元素以__________形式存在。
(2)BC段铁元素以__________形式存在。 (3)CD段铁元素以__________形式存在。 【参考答案】：(1)① (2)④ (3)③
【试题解析】：向稀HNO3中加入铁粉,开始时稀HNO3过量应生成Fe3,随加入铁粉量的增
＋
加,HNO3反应完全后,发生反应2Fe3＋Fe===3Fe2,最后全部转化为Fe2。
＋
＋
＋
题组一 Fe2和Fe3的检验
＋
＋
1.下列有关物质检验方法不合理的是( )
A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2
＋
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,再观察溶液是否变红
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3
＋
【参考答案】：B
【试题解析】：B项中的Cl也能使酸性KMnO4溶液褪色。
2.(2018·济宁统考)将0.2 mol·L1的KI溶液和0.05 mol·L1Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应
－
－
－
后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋2I
＋
－
2Fe2＋I2的是
＋
( )
A.向混合液中滴入KSCN溶液,溶液变红色 B.向混合液中滴入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成 C.向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成 D.向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝色 【参考答案】：A 【试题解析】：0.2 mol·L
－1
的KI溶液和0.05 mol·L1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合,KI过量,向混
－
＋
合液中滴入KSCN溶液,溶液变红色,说明溶液中仍含有Fe3,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋2I
＋
－
2Fe2＋I2,A项正确；KI过量,溶液中存在I,B项错误；该反应生成Fe2,向混
＋
－
＋
＋
合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,只能说明溶液中含有Fe2,不能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋2I
＋
－
2Fe2＋I2,C项错误；该反应生成I2,向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝
＋
＋
－
色,说明溶液中含有碘单质,不能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋2I
检验Fe2和Fe3时的注意事项
＋
＋
2Fe2＋I2,D项错误。
＋
(1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的
＋
新制氯水中(新制氯水能氧化SCN)。
(2)Fe3、Fe2、Cl同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2(Cl能还原酸性KMnO4,有
＋
＋
－
＋
－
－
干扰)。
(3)检验Fe2、Fe3的其他方法
＋
＋
检验Fe3也可用苯酚(C6H5OH)；检验Fe2最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
＋
＋
题组二 铁及其化合物的转化关系
3.某同学欲探究铁及其化合物的性质,下列实验方案可行的是( ) A.将铁粉加入热的浓硫酸中:探究铁的活泼性
B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中:制备Fe(OH)3胶体 C.在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液:制备FeSO4·6H2O晶体 D.将铜粉加入FeCl3溶液中:验证Fe3的氧化性强于Cu2
＋
＋
【参考答案】：D
【试题解析】：A项,不活泼金属Cu等也能与热的浓硫酸反应；B项,得到的是Fe(OH)3沉淀；C项,Fe2可能被氧化同时也难保证结晶水的数目。
＋
4.硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示),下列说法错误的是( )
A.FeSO4与NH4HCO3反应制备FeCO3,适宜在高温条件下进行 B.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂 C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D.常温下,FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水 【参考答案】：A
【试题解析】：A项中,NH4HCO3高温下易分解,且生成的FeCO3可能受热分解。
5.(Fe2、Fe3的转化与化学计算)向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁
＋
＋
粉至过量,溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是( )
A.a表示Fe3的关系曲线
＋
B.n1＝0.75
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