铁及铁的化合物专题

铁及其重要化合物专题

【铁三角】铁三角”中的转化关系：

【Fe2+和Fe3+的检验方法】

注：含有Fe3+、Fe2+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验

（1）检验Fe2+中含有Fe3+：

加入KSCN溶液：Fe3++ 3SCN- = Fe(SCN)3(血红色) 若溶液变为血红色则说明有Fe3+

(2)检验Fe3+中含有Fe2+：

加入酸性高锰酸钾溶液：MnO4- + 5Fe2+ +8H+ = Mn2+ +5Fe3+ + 4H2O

若酸性高锰酸钾溶液褪色则说明有Fe2+

例1探究实验：检验Fe2+的方法

实验步骤：（1）在两支试管中分别加入10mlFeCl3和10mlFeCl2溶液，然后各滴入几滴KSCN溶液，观察现象．

（2）在盛有FeCl2和KSCN溶液的试管中滴入几滴新配置的氯水，观察现象．

（1）实验现象：步骤1中盛10mlFeCl2溶液的试管中溶液______ ；步骤2中溶液______ （2）步骤2中涉及的氧化还原反应的离子方程式为：______________

（3）欲证明某溶液中不含Fe3+可能含有Fe2+，下列实验操作的最佳顺序为______

①加少量氯水②加少量KMnO4溶液③加少量KSCN

A、①③

B、②③

C、③①

D、①②

（1）明显现象，溶液变为血红色；（2）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；（3）c

例2FeCl3在现代工业生产中应用广泛．某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S．

Ⅰ．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华．他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检验装置的气密性：②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；

⑨用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；

④…

⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封．

请回答下列问题：

（1）装置A中反应的化学方程式为__________________。

（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端．要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是______．

（3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）______．

（4）装置B中冷水浴的作用为______；装置C的名称为______；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：______．

（5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂．

Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液．

（6）FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________________．

（7）电解池中H+在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为______．

（8）综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：

①H2S的原子利用率为100%；②______．

（2）在沉积的FeCl3固体下方加热；（3）②⑤

（4）冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品；干燥管； KMnO4溶液；

（5）（6）2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；（7）Fe2+-e-=Fe3+；（8）FeCl3得到循环利用

例3在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置如图，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通

入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”

(1)写出该反应的方程式________________，该反应中的还原剂是

_____，氧化剂是________。

(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查，检查方法是

_________________。

(3)圆底烧瓶中装有水，该装置的主要作用是____________；烧瓶底部放置几片碎瓷片，其作用是__________。

(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是____________，理由是 ______________________。

(5)干燥管中的物质是_______________，作用是_____________。

(6)试管中收集的气体是______________，如果要在A导管口点燃气体，之前必须___________，方法是________________，目的是________ 。

(1)；Fe；H2O

(2)在玻璃管口A处接一乳胶管，乳胶管上连一玻璃管，并将管口浸没水中，用酒精灯微热烧瓶底部，如果观察到水中的玻璃管口有气体逸出，停止加热后，玻璃管内有一段水柱，且较长时间水柱不回落，则标明装置气密性良好。 (3)为Fe与水蒸气的反应提供水蒸气；防止暴沸

(4)先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯防止先点燃酒精喷灯导致Fe与O2反应

(5)碱石灰等除去H2中的水蒸气

(6)H2；验纯；用试管收集一试管气体，靠近酒精灯火焰点燃，如果发出爆鸣声，则证明收集的氢气不纯，如果是较轻的“噗”声，则证明氢气较纯净；防止氢气中混有氧气，点燃时爆炸

【练习】

1.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．①②③D．③①

2.下列物质不能通过化合反应直接得到的是 ( )

①FeCl3②FeCl2③FeS ④Al(OH)3⑤Fe(OH)3⑥Fe3O4⑦Fe(OH)2⑧Na2O ⑨Na2O2

A.全部

B.②④⑤⑦⑨

C.②③④⑤⑦⑨

D.④⑦

3.把7.2g铁粉投入某硝酸溶液中，充分反应后剩余固体1.6g，产生0.08mol NO2和NO组成的混合气体，若不考虑N2O4的存在，则原硝酸溶液中HNO3的物质的量为 ( )

A.0.34 mol

B.0.38 mol

C.0.28 mol

D.0.20 mol

4.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100mL1.0mol•L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（标准状况）气体，所得溶液中加KSCN溶液无红色出现；若用足量的CO 在高温下还原相同质量的该混合物，能得到铁的质量为( )

A.2.8g

B.5.6g

C.11.2g

D.无法确定

5.某种铁的“氧化物”样品，用140mL5mol•L-1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液可吸收标准状况下0.56L氯气，这些氯气可使其中Fe2+全部转化为Fe3+，则该“氧化物”样品可能的化学式为 ( ) A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7

6.关于Fe3+和Fe2+的转化的实验探究，某校教师为了检验学生完成每个实验过程时相应的问题解决思路，特设计一份化学探究学习“过程-思路”问卷。

（1）请在下表中右栏填写设计每一步操作过程的思路