高中化学第三章非金属及其化合物重难点十二Fe3+、Fe2+的检验(含解析)新人教版必修1
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重难点十二 Fe3+、Fe2+的检验【要点解读】
Fe2+Fe3+
(1)观察
法
浅绿色棕黄色
(2)加碱
法
(NaOH)
①现象:白色沉淀——→
迅速
灰绿色——→
最终
红褐色沉淀
②反应:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色);
4Fe(OH)2+O2+H2O=4Fe(OH)3(红褐色)
①现象:红褐色沉淀
②反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(红褐色)
(3)加盐
法(SCN
-)
①现象:加入KSCN溶液无明显现象,再
滴入氯水变成红色溶液
②反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色)
①现象:加入KSCN溶液,溶液变为红色
②反应:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色)
特别提醒检验Fe2+的注意事项
(1)只含Fe2+的溶液:检验Fe2+加入试剂的顺序
①加KSCN溶液前,防止加入氧化性的物质,使Fe2+氧化。
②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液,原因:酸性KMnO4溶液本身显紫红色,对Fe(SCN)3红色有
干扰;酸性KMnO4溶液能氧化KSCN,溶液不变红色,不能证明不含Fe2+。
(2)同时含有Fe2+和Fe3+的溶液
Fe2+对检验Fe3+无干扰,可以滴加KSCN溶液检验Fe3+;Fe3+对检验Fe2+有干扰,不能采用加KSCN溶液检验Fe2+,通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪色说明含有Fe2+。
(3)检验铁的氧化物中是否有+2价铁时,正确的思路为
①步骤a中不能选用盐酸,原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。
②步骤a中,不能选用稀HNO3,原因是稀HNO3可以将Fe2+氧化为Fe3+。
【重难点指数】★★★★
【重难点考向一】Fe2+的检验
【例1】检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可使用的试剂是( )
A.NaOH B.KSCN C.KMnO4 D.
【答案】C
【名师点睛】注意亚铁离子与铁离子性质的区别,检验时必须有明显不同的现象,本题要排除Fe3+的干扰,
利用两离子的性质差异,即亚铁离子具有还原性,可与氯水、高锰酸钾等氧化剂反应,以此解答该题。
【重难点考向二】Fe3+的检验
【例2】下列方法能用来验证Fe3+的是()
①溶液呈浅绿色②与碱反应生成红褐色沉淀③Fe3+既具有氧化性,又具有还原性
④Fe3+的水溶液滴入KSCN试液后,立即出现红色
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
【解析】①溶液呈浅绿色,是亚铁离子溶液的颜色,故①错误;②与碱反应生成红褐色沉淀,红褐色沉淀为氢氧化铁,证明溶液中一定存在铁离子,故②正确;③Fe3+一般具有氧化性,不具有还原性,而亚铁离子既具有氧化性,又具有还原性,故③错误;④Fe3+的水溶液滴入KSCN试液后,立即出现红色,这是检验铁离子的常用方法,故④正确;故选D。【重难点点睛】通常检验三价铁离子的检验方法有:取待测液于试管中,向待测溶液中加入KSCN溶液,
溶液马上变成红色说明溶液中有Fe3+,即Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;也可以所以苯酚,铁离子与苯酚发生颜色
反应;还可以根据与碱溶液生成红褐色沉淀,判断溶液中存在铁离子。
【重难点考向三】Fe3+与Fe2+的混合溶液的检验
【例3】要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验的最佳顺序为( )
①加入氯水②加入KMnO4溶液③加入NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
【答案】C
【名师点睛】先根据Fe3+的特征反应判断溶液不含Fe3+;然后加入氧化剂,如果含有Fe2+,Fe2+被氧化剂氧
化成Fe3+溶液变成红色,以此证明Fe2+的存在。
【趁热打铁】
1.下列各组物质反应后,滴入KSCN溶液一定显红色的是( )
A.生了锈的铁块放入稀H2SO4中
B.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉
C.FeO放入稀HNO3中
D.Fe放入HNO3溶液中
【答案】C
【解析】A.生了锈的铁块放入稀H2SO4中,反应生成三价铁离子,再与Fe反应生成亚铁离子,滴入KSCN溶液,溶液不会显示红色,故A错误;B.铁粉过量,铁离子被铁还原成亚铁离子,滴入KSCN溶液,溶液不会显示红色,故B错误;C.FeO放入稀HNO3中,稀硝酸将亚铁离子氧化成铁离子,滴入KSCN溶液,显红色,故C正确;D.Fe放入HNO3溶液中,若铁粉过量,则反应生成亚铁离子,滴入KSCN溶液,溶液不会显示红色,故D错误;故选C。
2.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论正确的是( )
A.一定有Fe2+,一定没有Fe3+、Mg2+
B.一定有Fe3+,一定没有Fe2+、Mg2+
C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+
D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+
【答案】 D
【解析】加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性,若有Fe3+,则产生氢氧化铁的红褐色沉淀
会掩盖Fe(OH)2的白色,所以不可能存在,而Mg(OH)2是白色沉淀,有可能存在。
3.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+.下列物质反应后能使KSCN溶液变红的是()
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe和过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸
A.只有① B.只有①③⑤ C.只有①②③ D.全部
【答案】B
4.FeCO3与砂糖混用可以作补血剂,实验室里制备FeCO3的流程如图所示.下列说法错误的是
( )
A.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B.沉淀过程中有CO2气体放出
C.过滤搡作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D.产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
【答案】D
【解析】FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3,过滤、洗涤,即可得到FeCO3固体;A.亚铁离子变质会生成铁离子,则验FeSO4溶液若变质会生成铁离子,可利用KSCN溶液检,故A 正确;B.FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑,则沉淀过程中有CO2气体放出,故B正确;C.过滤操作中过滤时用到漏斗,用玻璃棒引流,烧杯盛放溶液,所以过滤搡作的常用玻璃仪器有烧杯,漏斗和玻璃棒,故C正确;D.二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁是,所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO,故D错误;
故选D。