“铁三角”转化及应用

“铁三角”转化及应用

一、铁三角

书写下列反应的方程式，是离子反应的写离子方程式。

(1)Fe 和CuSO 4溶液

Fe ＋Cu 2＋===Cu ＋Fe 2＋

； (2)Zn 和FeSO 4溶液反应

Zn ＋Fe 2＋===Fe ＋Zn 2＋；

(3)CO 和Fe 2O 3高温下反应

3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2；

(4)Al 和Fe 2O 3高温下反应

2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe ；

(5)FeCl 2溶液和Cl 2反应

2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －；

(6)FeCl 2溶液和H 2O 2反应

2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O ；

(7)FeCl 2溶液和O 2反应

4Fe 2＋＋O 2＋4H ＋===4Fe 3＋＋2H 2O ；

(8)FeCl3溶液和Cu反应

2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；

(9)FeCl3溶液和H2S反应

2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋；

(10)FeCl3溶液和KI反应

2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；

(11)FeCl2和稀HNO3反应

3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

1．怎样保存含Fe2＋、Fe3＋的溶液？

提示：(1)含Fe2＋的溶液：加入少量铁粉(或铁钉、铁屑)，防止Fe2＋被氧化；加入少量相应的酸，防止Fe2＋水解[Fe(NO3)2例外]。

(2)含Fe3＋的溶液：加入少量相应的酸，防止Fe3＋水解。

2．怎样用FeCl3溶液制备无水FeCl3？

提示：在HCl气流中加热浓缩FeCl3溶液。

3．如何除去酸性MgCl2溶液中的Fe2＋？

提示：先加H2O2把Fe2＋氧化为Fe3＋，然后加入MgO[或Mg(OH)2或MgCO3]调节溶液的pH，使Fe3＋完全水解生成Fe(OH)3沉淀，然后过滤除去。

4．向FeSO4溶液中加入Na2O2固体，有什么现象？试写出反应的离子方程式。

提示：有气泡产生，有红褐色沉淀生成。4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋8Na＋＋O2↑。

5．如何除去括号中的杂质

(1)Fe2＋(Fe3＋)：；

(2)FeCl3(FeCl2)：；

(3)FeCl2(CuCl2)：；

(4)Fe(Al)：；

(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：。

提示：(1)加过量铁粉，过滤 (2)加氯水或H 2O 2 (3)加过量铁粉，过滤 (4)加过量强碱溶液，过滤 (5)加过量强碱溶液，过滤

二、Fe 2＋、Fe 3＋的检验

1．Fe 2＋的检验

方法一：取出少量被检验的溶液，滴加KSCN 溶液，无现象，再滴加氯水，若变成红色溶液，说明有Fe 2＋存在(鉴别时不能先滴加氯水)。

2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －，

Fe 3＋＋3SCN －Fe(SCN)3(红色)。

方法二：取出少量被检验的溶液，加入NaOH 溶液，产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe 2＋存在。

Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓，

4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3。

2．Fe 3＋的检验

方法一：取出少量被检验的溶液，滴加KSCN 溶液，溶液变红色，证明有Fe 3＋存在。

方法二：取出少量被检验的溶液，加入NaOH 溶液，产生红褐色沉淀，证明有Fe 3＋存在。

3．含Fe 2＋、Fe 3＋的混合溶液中Fe 3＋、Fe 2＋的检验

(1)Fe 3＋的检验： 混合溶液――→滴加KSCN 溶液溶液变红色，说明含有Fe 3＋ 混合溶液试纸变蓝色，说明含有Fe 3＋

(2)Fe 2＋的检验：

混合溶液――→滴加酸性KMnO 4KMnO 4溶液紫红色褪去，说明含有Fe 2＋

混合溶液――→滴加溴水溴水褪色，说明含有Fe 2＋

4.离子检验的答题模板

取少许滤(溶)液，滴入少量×××溶液(试剂)，若×××(现象)，说明含有×××。

说明：解答此类题目要注意4个得分点：取样→选择试剂→描述现象→得出结论。

(1)取样：要取“少许”试样。

(2)选择试剂：选择合理的试剂，确保有明显的现象发生。

(3)描述现象：规范准确描述实验现象。

(4)得出结论：根据现象得出结论。

三、Fe 2＋、Fe 3＋相互转化中的两个重要关系

1．Fe 2＋与强氧化剂(O 2、Cl 2、Br 2、H 2O 2、Na 2O 2、KMnO 4、浓硫酸、HNO 3、NO 2、K 2Cr 2O 7等)反应时，被氧化为Fe 3＋。如

2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O 、6Fe 2＋＋Cr 2O 2－7＋14H ＋===2Cr

3＋＋6Fe 3＋＋7H 2O 。

2．Fe 3＋与Fe 、Cu 、S 2－(H 2S)、I －(HI)等还原剂反应时生成Fe 2＋。如2Fe 3＋＋H 2S===2Fe 2＋＋S ↓＋2H ＋、2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋、2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋(三价铁盐腐蚀印刷电路板)。

注意：氧化性：Ag ＋>Fe 3＋>Cu 2＋>Fe 2＋，还原性：S 2－>I －>Fe 2＋>Br －>Cl －。

四、Fe 2＋、Fe 3＋性质的常见考查形式总结

1．＋2价为铁元素的中间价态，Fe 2＋既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主，常见的考查形式：

(1)酸性条件下，MnO －4、ClO －、NO －3等氧化性离子与Fe

2＋不能大量共存。 (2)Fe(OH)2的制备。

(3)亚铁盐在空气中易变质及其溶液的保存(加入铁粉)。