高三 化學(xué)一輪復(fù)習(xí)- Fe2+、Fe3+的性質(zhì)及檢驗(yàn)

知識(shí)梳理1．亞鐵鹽Fe2+的氧化性和還原性含有Fe2+的溶液呈淺綠色,Fe2+處于鐵的中間價(jià)態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NO-(H+)、MnOy(H+)等均表現(xiàn)為還原性。Fe2+的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式：2Fe2++2H++H2O2===2F(3++2H2O向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反應(yīng)的離子方程式：MnO-+5Fe2++8H+===5Fes++Mn2++4H2O?？伤釬e2+的鹽(如硫酸亞鐵)溶液因水解呈酸性。2．鐵鹽氧化性：含有Fe3+的溶液呈黃色，F(xiàn)e3+處于鐵的高價(jià)態(tài)，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表現(xiàn)為氧化性。如用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應(yīng)的離子方程式2Fe3++Cu===2F&++Cu2+。易水解：Fe3+極易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。3.Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法Fe2+的檢驗(yàn)I樣品溶液|滴加——^容液無現(xiàn)象滴加氯水溶液變血紅色，證明含有Fe2+或雙氧水|樣品溶液|加入氫氧化鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀,迅速變成灰綠色,最終變?yōu)榧t褐色,證明含有Fe2+I樣品溶液|加入弓―4)』溶液生成藍(lán)色沉淀，證明含有Fe2+Fe3+的檢驗(yàn)|樣品溶液|滴加——i溶液溶液變血紅色，證明含有Fe3+I樣品溶液I加入氫氧化鈉溶液產(chǎn)牛紅褐色沉淀，證明含有Fe3+混合溶液中Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn)①Fe3+的檢驗(yàn)a.混合溶液滴加—―型溶液溶液變血紅色，說明含有Fe3+b.混合溶液淀粉—試紙?jiān)嚰堊兯{(lán)色，說明含有Fe3+②Fe2+的檢驗(yàn)a」混合溶液|滴——性KMnO4溶液褪色，說明含有Fe2+KMnO4溶液4b.|混合溶液|滴加溴水溴水褪色，說明含有Fe2+c」混合溶液I滴加K3［—-g)6］溶液生成藍(lán)色沉淀，說明含有Fe2+4．“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系He(還原剖4．“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系He(還原剖1IXKI等5．亞鐵鹽、鐵鹽性質(zhì)應(yīng)用既有牡化性(詵氧化劑)只有又有還原十匕氧化性Ft?*乙一…亠■—”理g。,UNO.H血M抿hKMnO.HI^鹽溶液的配制與保存加少試挾楞.防止FP帔包化鹽溶液的配制與保存加少試挾楞.防止FP帔包化加少址柑應(yīng)的酸.藥ll：FP水懈F扌的鹽悟液>—加少雖相應(yīng)的黴，聞||任'冰懈物質(zhì)的制備〈制備無水的皿云)一在些氣庵中加熱蒸干FcCl*溶液向沸水屮加入鍛和間刪井向沸水屮加入鍛和間刪井如熱至有纏迤出現(xiàn)対止［考在課外］教材延伸加熱蒸干氯化鐵溶液最終得到FeCl3晶體。(X)⑵Fe比Cu活潑，所以FeCl3溶液可以腐蝕線路板上的Cu。(X)向某溶液中先滴加少量氯水，再滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色，溶液中一定含有Fe2+。(X)取久置的綠磯(FeSO4?7H2O)溶于水，加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明綠磯部分或全部被氧化。(V)FeCl3溶液與KSCN溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-===Fe(SCN)J。(X)1molFeI2與足量氯氣反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NAo(X)將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變紅，檢驗(yàn)Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質(zhì)。(X)配制FeSO4溶液時(shí)，加入稀硫酸抑制Fe2+水解，加入鐵粉防止Fe2+被氧化。(V)在中性溶液中Cl-、SO?-、Na+、Fe3+可大量共存。(X)拓展應(yīng)用操作現(xiàn)象(顏色變化)離子方程式向FeCl3溶液滴加KSCN溶液溶液變紅Fe3++3SCN-Fe(SCN)3向FeCl3溶液加入過量鐵粉溶液由黃色變?yōu)闇\綠色2Fe3++Fe3F&+向Fe(NO3)2溶液中滴加稀HCl3Fe2++NO-+4H+3F&++溶液由綠色變?yōu)辄S色NOf+2H2O將飽和FeCl3溶液滴入沸水加執(zhí)八、、溶液變?yōu)榧t褐色Fe3++3H.O=△手e(OH)3(膠體)+3H+思維探究向硫酸、稀硝酸的混合液中逐漸加入鐵粉至過量，反應(yīng)的先后順序是什么？答案反應(yīng)的先后順序取決于氧化性強(qiáng)弱順序。依次發(fā)生Fe+4H++NO-===Fe3++NOf+2H2O、2Fe3++Fe===3F&+、Fe+2H+===Fe2++H2f(若H+量不足，該反應(yīng)不發(fā)生)檢驗(yàn)溶液中的Fe2+,為什么滴加K3［Fe(CN)6］溶液方案最好？答案檢驗(yàn)問題首先要考慮干擾。向含F(xiàn)e2+的溶液中滴加KJFe^Nh］溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀為特征現(xiàn)象，無干擾。而選用酸性KMnO4溶液需注意還原性離子(如Cl-)的干擾，選用KSCN溶液或NaOH溶液需注意Fe3+的干擾。對(duì)接高考廿匡訓(xùn)竦滾級(jí)災(zāi)破［基礎(chǔ)點(diǎn)鞏固］用毛筆蘸取少量30%FeCl3溶液在銅片上寫一個(gè)“Cu”字，放置片刻，用少量水將銅片上的溶液沖到小燒杯中，下列說法正確的是()燒杯中的溶液呈黃色銅片無任何變化C?銅片上有凹陷的“Cu”字D.發(fā)生了反應(yīng)：Fe3++Cu===Ci2++Fe2+解析FeCl3與Cu發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2，故燒杯中的溶液為CuCl2和FeCl2，溶液的顏色不是黃色，銅片上有凹陷的“Cu”字。答案CTOC\o"1-5"\h\z將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加入下列物質(zhì)，會(huì)有三價(jià)鐵生成的是()硫酸②氯水③硝酸鋅④氯化銅①③B.②④C.③④D.②③解析鐵與鹽酸反應(yīng)生成Fe2+,Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe?+需加入氧化劑。③硝酸鋅提供的NO3一在酸性條件下將Fe2+氧化成Fe3+。答案D下列除雜的操作不正確的是()A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量氫氧化鎂充分反應(yīng)后過濾FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過量鐵粉充分反應(yīng)后過濾CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過濾D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2+D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2：過濾解析FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3+3H2O?—-Fe(OH)3+3HCl,加入Mg(OH)2與H+反應(yīng)，平衡右移，使Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去，A正確；先用H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，再利用FeCl3的水解，加入CuO與H+反應(yīng)將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去，D正確。答案C［名師點(diǎn)撥］

含F(xiàn)e2+、Fe3+溶液的除雜方法主要成分雜質(zhì)除雜方法FeCl3(aq)Fed?加入氯水或h2o2FeCl2(aq)Feq加入過量鐵粉后過濾FeCl2(aq)CuCl2加過量鐵粉后過濾CuCl2(aq)Feq加過量CuO或Cu(OH)2后過濾CuCl2(aq)Fed?加入H2O2后再加CuO或Cu(OH)2過濾［能力點(diǎn)提升］4．硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)，下列說法錯(cuò)誤的是()FCifOHl.tSO,),(減式血酸鐵'(NH.lFctSQiJs(疏酸亞缺綴)堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑為防止NH4HCO3分解，生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行可用KSCN溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D?常溫下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4大解析堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生Fe3+,Fe3+能發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附性，可用作凈水劑，A正確；NH4HCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，所以為防止NH4HCO3分解，生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行，B正確；KSCN溶液遇Fe2+溶液無現(xiàn)象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化則生成Fe3+KSCN溶液遇Fe3+,溶液變紅,C正確；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能與(NH4)2SO4反應(yīng)生成(NH4)2Fe(SO4)2,D錯(cuò)誤。答案D

5.硫酸亞鐵晶體(FeSO4?7H2O)在醫(yī)藥上做補(bǔ)血?jiǎng)Ｄ痴n外小組測(cè)定該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量。實(shí)驗(yàn)步驟如下：請(qǐng)回答下列問題：證明步驟①濾液中含有Fe2+的方法：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加，該過程的現(xiàn)象為步驟②加入過量H2O2的目的是。步驟③中反應(yīng)的離子方程式是步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、、灼燒、、稱量。若實(shí)驗(yàn)中鐵無損耗，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┲泻F元素的質(zhì)量為g。解析⑴證明步驟①濾液中含有Fe2+的方法是取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或雙氧水、稀硝酸等)，若濾液由淺綠色變?yōu)榧t色，則說明濾液中含有Fe2+。(2)由于H2O2具有氧化性，加入過量H2O2的目的是將Fe2+全部氧化為Fes+。(3)步驟③的目的是將Fes+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，所以步驟③需加入過量的氨水，反應(yīng)的離子方程式是Fe3++3NH3^H2O===Fe(OH)5；+3NH+o(4)步驟④的目的是將產(chǎn)生的紅褐色懸濁液分離，最終得到固體Fe2O3,所以步驟④的操作步驟是過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。(5)由于實(shí)驗(yàn)中鐵無損耗，根據(jù)鐵元素守恒得，每片補(bǔ)血?jiǎng)┲型饪谠跏?-10g損耗，根據(jù)鐵元素守恒得，每片補(bǔ)血?jiǎng)┲型饪谠跏?-10g二0.07ago答案(1)氯水(或雙氧水、稀硝酸等合理氧化劑)溶液由淺綠色變?yōu)榧t色將Fe2+全部氧化為Fes+Fes++3NH3?H2O===Fe(OH3；+3NH+洗滌冷卻(5)0.07a［名師點(diǎn)撥］檢驗(yàn)Fe2+時(shí)的注意事項(xiàng)最佳方案：向溶液中加入K3［Fe(CN)6］溶液生成藍(lán)色沉淀，兌明溶液中含F(xiàn)e2+,否則無Fe2＋。KSCN溶液法檢驗(yàn)Fe2+時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液；也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-)。⑶KMnO4溶液法Fe2+sCl-同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2+(Cl-能還原酸性KMnO4溶液，有干擾)。［高考真題體驗(yàn)］6.(2016?課標(biāo)全國(guó)卷II,28)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol?L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是。甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為。乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是。丙組同學(xué)取10mL0.1mol?L-1KI溶液，加入6mL0.1mol?L-1FeCl3溶液混合。分另U取2mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；第二支試管中加入1滴K3［Fe(CN)6］溶液，生成藍(lán)色沉淀；第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是(填離子符號(hào))；實(shí)驗(yàn)①和③說明：在I-過量的情況下，溶液中仍含有(填離子符號(hào))，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為。解析(1)亞鐵離子具有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵屑的目的是防止Fe2+被空氣氧化。⑵Cl2可將Fe2+氧化成Fe3+,自身得電子生成Cl－，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)煤油的作用是隔絕空氣，防止空氣中的