2025版高考化學全程一輪復習第13講鐵及其化合物的轉化課件

第13講鐵及其化合物的轉化1.基于價類二維圖理解鐵及其化合物的轉化關系。2．能通過實驗探究掌握Fe2＋與Fe3＋的相互轉化。類型一基于價類二維圖理解鐵及其化合物的轉化關系從物質類別和物質所含核心元素的化合價兩個角度總結、預測物質的性質是學習化學的重要方法之一。(1)橫向變化體現(xiàn)了同價態(tài)不同物質類別(氧化物、鹽、堿)之間的轉化①堿性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)轉化為鹽；②Fe2＋、Fe3＋與堿(OH－)反應生成對應的堿；③難溶性的堿易分解生成對應的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應生成對應的堿。(2)縱向變化體現(xiàn)不同價態(tài)同物質類別之間的轉化，主要體現(xiàn)物質的氧化性或還原性。(3)斜向變化體現(xiàn)不同價態(tài)、不同物質類別之間的轉化，主要體現(xiàn)物質的氧化性和還原性?！窘炭笺暯印康淅?/p>

[2021·廣東卷，10]部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(

)A．a(chǎn)可與e反應生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉化關系答案：C

答案：A

2．鐵及其重要化合物在日常生活中應用廣泛，其之間的部分轉化關系如下圖所示。(1)M的化學式為________，物質類別________。(2)實現(xiàn)①的轉化，可選用足量的________(填“稀鹽酸”或“NaOH溶液”)。(3)實現(xiàn)③的轉化，可選用下列試劑中的________A．O2

B．H2

C．H2SO4

D．HNO3(4)電子工業(yè)中，人們常用FeCl3溶液腐蝕覆在絕緣體上的銅箔(Cu)制造印刷電路板。腐蝕后溶液中的陽離子有H＋、Fe3＋、________、________。確認腐蝕后溶液中存在Fe3＋，可選用的試劑為________溶液。Fe（OH）3堿稀鹽酸ACu2＋Fe2＋KSCN解析：（1）M的化學式為Fe（OH）3，物質類別是堿；（2）鐵與稀鹽酸反應可生成亞鐵離子，該轉化的離子反應方程式為：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；（3）氫氧化亞鐵到氫氧化鐵需要氧化劑，可選氧氣，稀硝酸也有氧化性，但是氫氧化鐵與稀硝酸反應，故選A；（4）FeCl3溶液腐蝕覆在絕緣體上的銅箔反應的化學反應方程式為：

Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，腐蝕后溶液中的陽離子有H＋、Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋，為了驗證有鐵離子存在，可選用試劑為KSCN溶液。類型二

基于Fe2＋、Fe3＋相互轉化的實驗探究Fe2＋與Fe3＋相互轉化關系如下：寫出下列反應的離子方程式。(1)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀：2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋。(2)將FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液，溶液變藍：2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。(3)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。(4)將H2O2滴入酸性FeCl2溶液：______________________________。(5)將FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有無色氣體放出：_____________________________________。2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

【教考銜接】典例

[2024·北京房山區(qū)練習]某同學在實驗室進行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉化實驗。實驗Ⅰ：將Fe3＋轉化為Fe2＋(1)探究白色沉淀產(chǎn)生的原因，請?zhí)顚憣嶒灧桨福翰殚嗁Y料：已知：①SCN－的化學性質與I－相似；②2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2。Cu2＋與SCN－反應的離子方程式為______________________________________。實驗方案現(xiàn)象結論步驟1：取4mL________mol·L－1CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol·L－1KSCN溶液產(chǎn)生白色沉淀CuSO4溶液與KSCN溶液反應產(chǎn)生了白色沉淀步驟2：取______________________，________________________________。無明顯現(xiàn)象0.14mL0.2mol·L－1FeSO4溶液向其中滴加3滴0.1mol·L－1KSCN溶液2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN↓＋（SCN）2解析：（1）由反應2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，銅粉過量，可知得到的溶液中Fe2＋濃度為0.2mol·L－1，Cu2＋為0.1mol·L－1，分別取相同濃度的硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液，滴入KSCN溶液，驗證白色沉淀是由Cu2＋還是由Fe2＋和SCN－反應生成的；由已知：①SCN－的化學性質與I－相似；②2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2可知，Cu2＋與SCN－反應生成CuSCN沉淀，同時生成（SCN）2，反應的離子方程式為：2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN↓＋（SCN）2。實驗Ⅱ：將Fe2＋轉化為Fe3＋(2)用離子方程式解釋NO產(chǎn)生的原因_____________________________________。實驗方案現(xiàn)象向3mL0.1mol·L－1FeSO4溶液中加入1mL稀硝酸溶液變?yōu)樽厣?，放置一段時間后，棕色消失，溶液變?yōu)辄S色

①分別取三組實驗反應后的溶液于三支試管中，____________________________________(填操作步驟及現(xiàn)象)，證明生成了Fe2＋；分析三組實驗結果，實驗中均發(fā)生的反應的離子方程式為________________________。②對比三組實驗，說明加入蒸餾水后沉淀的產(chǎn)生與____________________有關。③向丙組實驗后的溶液中加入飽和NaCl溶液可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為________________。④丙組在檢驗反應后的溶液中是否存在Fe3＋時，取反應后的上層清液于試管中，滴加3滴KSCN溶液，結果出現(xiàn)白色沉淀，查閱資料：ⅰ.SCN－的化學性質與I－相似，CuSCN為白色固體；ⅱ.2Cu2＋＋4I－===2CuI(白色)↓＋I2，寫出該實驗中出現(xiàn)白色沉淀的離子方程式：__________________________________________。加入幾滴K3[Fe（CN）6]溶液，均出現(xiàn)藍色沉淀2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋銅粉的量、陰離子的種類有白色沉淀生成2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN（白色）↓＋（SCN）2解析：（1）①檢驗Fe2＋的方法為取少量反應后的溶液于試管中，加入幾滴K3[Fe（CN）6]溶液，若出現(xiàn)藍色沉淀，則證明存在Fe2＋；三組實驗中銅粉均溶解，溶液黃色變淺或褪去，均發(fā)生反應：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。②對比三組實驗發(fā)現(xiàn)乙組相比甲組銅粉過量，乙組相比丙組陰離子不同，乙組加入蒸餾水后出現(xiàn)白色沉淀，說明加入蒸餾水后沉淀的產(chǎn)生與銅粉的量和陰離子的種類有關。③加入飽和NaCl溶液引入Cl－，產(chǎn)生與乙組相同的陰離子，可能出現(xiàn)白色沉淀。④由已知信息，SCN－與Cu2＋的反應類比I－與Cu2＋的反應，可得離子方程式為2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN（白色）↓＋（SCN）2。(2)實驗Ⅱ：Fe2＋轉化為Fe3＋實驗步驟及現(xiàn)象：向3mL0.1mol·L－1FeSO4溶液中加入稍過量稀硝酸，溶液變?yōu)樽厣胖靡欢螘r間后，棕色消失，溶液變?yōu)辄S色，已知Fe2＋＋NO―→Fe(NO)2＋(棕色)。①使用的FeSO4溶液中存在少量鐵屑，其目的是______________。②實驗中產(chǎn)生NO的原因為___________________________________(用離子方程式表示)。防止Fe2＋被氧化

(3)實驗Ⅲ：Fe2＋與Fe3＋相互轉化實驗步驟及現(xiàn)象：將SO2通入足量Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，但立即又變?yōu)樽攸S色，此時若滴入BaCl2溶液，則會產(chǎn)生白色沉淀。將產(chǎn)生的白色沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥后稱量其質量為6.99g，則整個實驗中產(chǎn)生的氣體(假設只生成一種氣體，該氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色)在標準狀況下的體積為________。

0.448L2．[2024·深圳南山區(qū)調(diào)研]硫酸亞鐵(FeSO4)和硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]都是在生產(chǎn)、生活中有重要用途的亞鐵鹽，探究其飽和溶液穩(wěn)定性的實驗如下：先分別配制FeSO4、(NH4)2Fe(SO4)2飽和溶液，測定pH分別為4.46、4.22，后續(xù)實驗如圖所示。實驗結果如表：回答下列問題：(1)由該實驗可以得出兩種飽和溶液的穩(wěn)定性：FeSO4________(NH4)2Fe(SO4)2(填“大于”“小于”或“等于”，下同)，物質的量濃度：FeSO4________(NH4)2Fe(SO4)2。(2)FeSO4飽和溶液需要新配制，若久置會發(fā)黃、變渾濁，且pH減小，發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________。硫酸亞鐵和硫酸亞鐵銨飽和溶液穩(wěn)定性對比實驗研究溶質0min1min15min60min3h5h24hFeSO4淡淡的桔黃色桔紅色紅色紅色深紅深紅深紅(NH4)2Fe(SO4)2幾乎無色米色米色淺黃黃色桔紅桔紅小于大于4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe（OH）3↓＋8H＋解析：（1）由對該實驗進行的分析可以得出，F(xiàn)eSO4先變色，則表明穩(wěn)定性差，所以兩種飽和溶液的穩(wěn)定性：FeSO4小于（NH4）