人教版新高考化学一轮复习课件--铁及其化合物

这是一份人教版新高考化学一轮复习课件--铁及其化合物，共60页。PPT课件主要包含了课标要求，备考指导，内容索引，实验探源，知识筛查1铁的存在，铁的氧化物，铁的氢氧化物，整合建构，高考真题剖析，典题训练等内容，欢迎下载使用。
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁及其重要化合物的主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。2.能列举、描述、辨识铁及其重要化合物的主要物理性质和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示这些典型物质的主要化学性质。3.能利用铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐等物质的性质和反应,设计氢氧化亚铁、氢氧化铁的制备,铁盐、亚铁盐的检验等简单任务的方案。能从物质类别和元素价态变化的视角说明铁及其化合物间的转化路径。
1.本节内容重点考查:铁及其化合物的主要性质;Fe、Fe2+、Fe3+间的转化;Fe2+、Fe3+的检验。通常以选择题和流程图题、实验题的形式呈现,选择题难度中等,流程图题、实验题难度较大。2.高考的备考中,要重点掌握以铁及铁的化合物为载体,对基本概念、基本理论进行考查的题目。以Fe2+、Fe3+的相互转化为例,理解变价金属元素的氧化还原反应实质。同时铁的腐蚀、饮用水的净化等与生产、生活联系密切的内容,也是复习备考的重点。
第一环节　必备知识落实
第二环节　关键能力形成
第三环节　核心素养提升
2.铁的性质(1)物理性质。
(2)化学性质。铁的化学性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族。(　　)(2)铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在。(　　)(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。(　　)(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物。(　　)(5)Fe3O4中铁元素的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物。(　　)(6)因为纯铁块是黑色的,故金属铁称为黑色金属。(　　)
2.(2020福建师大附中期末)下列各物质,能由单质间发生化合反应得到,但不能由单质与酸发生置换反应得到的是(　　)。A.MgCl2D.CuCl2
解析:MgCl2、AlCl3既能由单质间发生化合反应制得,又能由金属单质与盐酸发生置换反应得到。单质铁与盐酸反应生成FeCl2,单质铁在Cl2中燃烧则生成FeCl3,铜在Cl2中燃烧生成CuCl2,铜与盐酸不反应。
知识筛查1.亚铁盐和铁盐溶液(1)亚铁盐溶液。含有Fe2+的溶液,呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。①氧化性:Fe2+与Zn反应的离子方程式 Zn+Fe2+══Fe+Zn2+ 。②还原性:Fe2+与Cl2反应的离子方程式 2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl- 。
(2)铁盐溶液。①氧化性:含Fe3+的溶液,呈棕黄色,Fe3+具有较强的氧化性,Fe3+与Cu、I-反应的离子方程式为2Fe3++Cu══Cu2++2Fe2+,2Fe3++2I-══2Fe2++I2。②特性:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN时变成红色。③FeCl3易水解:将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)金属阳离子只有氧化性,不可能有还原性。(　　)(2)氢氧化铁与HI溶液反应时仅发生中和反应。(　　)(3)中性溶液中可能大量存在Fe3+、Cl-、K+、 。(　　)(4)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN-══Fe(SCN)3↓。(　　)(5)用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2。(　　)
2.在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法中正确的是(　　)。A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+B.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含Cu2+和Fe3+C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+D.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
解析:氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,加入铁粉后有固体剩余,Fe3+一定不存在;若剩余固体全部都是Cu,溶液中还可能有Cu2+,也可能恰好被完全置换;若剩余固体是Cu和Fe,则溶液中不可能有Cu2+和Fe3+。
整合建构1.从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化;①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H+)转化为盐;②Fe2+、Fe3+与碱(OH-)反应生成对应的碱;③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物,但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化,主要体现物质的氧化性或还原性。(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化,主要体现物质的氧化性或还原性。
2.反应产物中铁元素价态的判断(1)铁与弱氧化剂(如S、I2、H+、Fe3+、Cu2+)等反应所得产物中,铁元素的价态为+2价,如Fe+I2 FeI2。(2)铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓硫酸、过量硝酸等)反应所得产物中,铁元素的价态为+3价,如2Fe+3Br2══2FeBr3。(3)铁在纯氧中燃烧以及在高温下与H2O(g)反应得到的产物为Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3价。
(4)铁与稀硝酸反应产物的判断。①当HNO3过量时。反应原理:Fe+4HNO3══Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,铁元素的存在形式为Fe3+,铁元素的价态为+3价。②当Fe过量时。反应原理:3Fe+8HNO3══3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,铁元素的存在形式为Fe2+,铁元素的价态为+2价。
铁元素的存在形式为Fe2+和Fe3+,铁元素的价态为+2、+3价。
3.氢氧化亚铁的制备(1)制备Fe(OH)2的关键。Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,关键有以下两点:①溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质;②制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
(2)实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法。方法一:有机层覆盖法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图1所示。方法二:还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐溶液与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2所示。
方法三:电解法用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯(或煤油),如图3所示。
问题引领(1)检验Fe2+和Fe3+时应注意哪些问题?(2)如何确定铁的氧化物的组成?(3)防止Fe(OH)2氧化的方法有哪些?点拨(1)检验Fe2+和Fe3+时的注意事项。①检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN-)。②Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性高锰酸钾溶液检验Fe2+(H+、Cl-与 能发生反应,有干扰)。③检验Fe3+也可用苯酚(C6H5OH);检验Fe2+最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
(2)确定铁的氧化物组成的基本方法。设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n,
若a∶b=1∶1,则铁的氧化物为FeO;若a∶b=2∶3,则铁的氧化物为Fe2O3;若a∶b=3∶4,则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1,Fe3O4为任意值)。
(3)防止Fe(OH)2氧化的方法。①将配制溶液的蒸馏水煮沸,除去溶液中的氧气。②将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部,并慢慢挤出NaOH溶液。③在亚铁盐溶液上方充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。④在亚铁盐溶液上加保护层,如苯、植物油等。⑤用Fe作阳极,石墨作阴极,电解NaOH溶液,利用新产生的Fe2+与OH-反应制取。
训练突破1.下列叙述不正确的是(　　)。①Fe与S混合加热生成FeS2②Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应③过量的铁与浓硝酸加热,有气体生成④FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路板A.①③B.①②C.②④D.②③
解析:Fe是变价金属,遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成+3价铁,遇弱氧化剂(如S或I2等)生成+2价铁,故Fe与S混合加热生成FeS,①错误;Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO,该反应不是置换反应,②错误。
2.(1)下列各图示实验中,能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是　　　　。(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀:用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入　　　　　　　。 ②除去蒸馏水中溶解的O2常采用　　　　的方法。 ③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是　　　　　　　　　。
答案:(1)①②③⑤　(2)①稀硫酸、铁屑　②煮沸　③避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2解析:(1)因为Fe(OH)2在空气中容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。①②原理相同,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;③的原理为铁作阳极产生Fe2+,与电解水产生的OH-结合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保护,能防止空气进入;⑤中液面加苯阻止了空气的进入;④由于带入空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。(2)①Fe2+易水解,要加入稀硫酸抑制其水解;Fe2+易被空气中的O2氧化,因此还要加少量铁屑。②气体的溶解度随温度升高而降低,所以煮沸后的水中溶解的O2较少。
问题引领利用“铁三角”关系解决上述四类问题时常常遇到哪些情况?一般如何处理?点拨(1)除去混合溶液中Fe3+或Fe2+的方法。①除去Mg2+中混有的Fe3+的方法:向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2等物质,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。②除去Cu2+中混有的Fe3+的方法:向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
③除去Mg2+中混有的Fe2+的方法:先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按①的方法除去溶液中的Fe3+。④除去Cu2+中混有的Fe2+的方法:先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按②的方法除去溶液中的Fe3+。
(2)解答溶液中离子大量共存问题的方法。
训练突破1.下列试剂中,不能使Fe2+转化为Fe3+的是(　　)。①氯气　②NaCl溶液　③KMnO4溶液　④稀硝酸 ⑤盐酸　⑥NaNO3溶液A.①②③B.①③④C.②④⑤D.②⑤⑥
2.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,若向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为(　　)。A.1∶1∶1B.1∶3∶1C.3∶3∶8D.1∶1∶4
解析:据氧化性由强到弱的顺序:HNO3>Fe3+>Cu2+,可知随铁粉的增加,反应的化学方程式分别为:4HNO3(稀)+Fe══Fe(NO3)3+NO↑+2H2O4 ml 1 ml 1 ml2Fe(NO3)3+Fe══3Fe(NO3)22 ml 1 ml3 mlCu(NO3)2+Fe══Fe(NO3)2+Cu1 ml 1 ml1 ml所以原溶液中,Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为(2 ml-1 ml)∶1 ml∶4 ml=1∶1∶4。
【例题】 绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题。(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:　　　　　　　　、　　　　　　　　。 
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,质量记为m1。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,质量记为m2。按下图连接好装置进行实验。①仪器B的名称是　　　　。 ②将下列实验操作步骤正确排序　　　　(填字母);重复上述操作步骤,直至A恒重,质量记为m3。 a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=　　　　　　　　(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。①C、D中的溶液依次为　　　　　　(填字母)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为　　　　　　　　　　　。 a.品红溶液　b.NaOH溶液　c.BaCl2溶液 d.Ba(NO3)2溶液　e.浓硫酸②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式: 　 。 
【核心素养考查点剖析】本题选取了2017年全国卷Ⅲ第26题,本题是以绿矾为情景命制的实验题,以考查考生的“科学探究”“宏观辨识与微观探析”以及“证据推理”等核心素养。
【答案及评分细则】(1)样品中没有Fe3+　Fe2+易被氧气氧化为Fe3+(其他合理描述同样得分)(2)①干燥管(答“球形干燥管”同样得分,出现错别字不得分)②dabfce(顺序错误不得分,写成大写字母不得分)
(3)①c、a(顺序错误不得分,写成大写字母或其他形式的字母不得分)　生成白色沉淀、褪色(其他合理描述同样得分,沉淀颜色错误或没答出沉淀的颜色不得分)②2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑(化学式错误或缺漏、化学方程式不配平不得分,书写不规范如化学计量数非最简扣1分)
解析:(1)样品溶于水,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中不存在Fe3+;通入空气,溶液逐渐变红色,说明Fe2+易被氧气氧化为Fe3+。(2)①B为干燥管;②在反应之前先通入N2,目的是排除装置中的空气,防止Fe2+被空气中的O2氧化,再加热使绿矾隔绝空气分解,然后熄灭酒精灯使其在N2中冷却到室温,再关闭K1、K2,最后称量A,根据前后质量变化,可得出失去的结晶水质量。则操作步骤的正确排序是dabfce。③根据题意FeSO4的质量为m3-m1,结晶水的质量为m2-m3,绿矾分解反应的化学方程式为:FeSO4·xH2O FeSO4　+　xH2O152 18xm3-m1 m2-m3
(3)①FeSO4分解看到有红色粉末,说明有Fe2O3生成。将气体通入BaCl2溶液中,若有沉淀生成,说明产物中有SO3,SO2与BaCl2不反应。继续通入品红溶液中,若红色褪去,说明产物中有SO2,SO2并不能完全被品红吸收,所以在最后要进行尾气处理。BaCl2溶液不能为Ba(NO3)2溶液,因为将SO2和SO3的混合气通入Ba(NO3)2溶液,SO2和SO3均能与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀。②由实验现象判断出分解产物有Fe2O3、SO2和SO3,则FeSO4分解反应的化学方程式为2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
1.(2020江苏卷改编)实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。其主要实验流程如下:铁泥→酸浸→还原→除杂→沉铁→α-Fe2O3(1)酸浸:用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变,实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有　　　　(填字母)。 A.适当升高酸浸温度B.适当加快搅拌速度C.适当缩短酸浸时间
(2)还原:向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉,使Fe3+完全转化为Fe2+。“还原”过程中除生成Fe2+外,还会生成　　　　(填化学式);检验Fe3+是否还原完全的实验操作是　 。 (3)除杂:向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液,使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低,将会导致CaF2沉淀不完全,其原因是_________________[Ksp(CaF2)=5.3×10-9,Ka(HF)=6.3×10-4]。 (4)沉铁:将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应,生成FeCO3沉淀。①生成FeCO3沉淀的离子方程式为 　 。 ②设计以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料,制备FeCO3的实验方案:    　 。 [FeCO3沉淀需“洗涤完全”,Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5]。
答案:(1)AB(2)H2　取少量清液,向其中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液颜色是否呈红色(3)pH偏低形成HF,导致溶液中F-浓度减小,CaF2沉淀不完全
②在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,不出现白色沉淀
解析:(1)适当升高酸浸温度,加快酸浸速率,能提高铁元素的浸出率,A项符合题意。适当加快搅拌速率,增大铁泥与硫酸的接触,加快酸浸速率,能提高铁元素的浸出率,B项符合题意。适当缩短酸浸时间,铁元素的浸出率会降低,C项不符合题意。(2)为了提高铁元素的浸出率,“酸浸”过程中硫酸要适当过量,故向“酸浸”后的滤液中加入过量的铁粉发生的反应有:Fe+2Fe3+══3Fe2+, Fe+2H+══Fe2++H2↑,“还原”过程中除生成Fe2+外,还有H2生成;通常用KSCN溶液检验Fe3+,故检验Fe3+是否还原完全的实验操作是:取少量清液,向其中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液颜色是否呈红色,若不呈红色,则Fe3+还原完全;若溶液呈红色,则Fe3+没有还原完全。
(4)①将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应生成FeCO3沉淀,生成FeCO3的化学方程式为FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3══FeCO3↓+ (NH4)2SO4+H2O[或FeSO4+NH3+NH4HCO3══FeCO3↓+(NH4)2SO4],离子方
②根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5,为防止产生Fe(OH)2沉淀,所以将FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5;FeCO3沉淀需“洗涤完全”,所以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验最后的洗涤液中不含 ;则设计的实验方案为:在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,不出现白色沉淀。
2.(2018全国Ⅱ)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图,回答下列问题。(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3] 2FeC2O4+3K2C2O4 +2CO2↑;显色反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。①通入氮气的目的是 　　　　　　。 ②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有　　　　　、　　　　　。 ③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是  　。 ④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是   　。 
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。①称量a g样品放入锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用b ml·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,滴定终点的现象是　 。 ②向上述溶液中加入适量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用b ml·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液d mL,该晶体中铁的质量分数的表达式为　　　　　　　　。 
答案:(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]══Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置②CO2　CO③先熄灭装置A、E处的酒精灯,冷却后停止通入氮气④取少许固体粉末放入试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3(3)①溶液出现粉红色且半分钟内粉红色不消失
解析:(1)根据题目信息,三草酸合铁酸钾感光后得到FeC2O4,故以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,发生反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]══Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。(2)①探究三草酸合铁酸钾热分解的产物,通入氮气可以起到隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置的作用。②分析装置图各部分的作用,A为热分解的反应装置,B用于检验生成的气体中是否含有CO2,C吸收生成的CO2,D为干燥装置,E、F检验生成的气体中是否含有CO。若B、F中澄清石灰水均变浑浊,E中CuO变为红色,则热分解的产物中一定含有CO2和CO。③为防止倒吸,停止实验时应先熄灭A、E处酒精灯并继续通入氮气,待反应管冷却后停止通入氮气。
④检验装置A中的残留物中是否含有Fe2O3,可将残留物溶于稀硫酸,使Fe2O3转化为Fe3+,然后用KSCN溶液检验。(3)①用KMnO4溶液滴定三草酸合铁酸钾,滴定终点的现象是溶液出现粉红色(极稀的酸性KMnO4溶液颜色)且半分钟内粉红色不消失。②该测定原理的离子方程式为2Fe3++Zn══2Fe2++Zn2+,
含铁废液中铁元素的回收是工业生产的重要研究课题,一般将铁元素先转化为沉淀,再从废液中分离出来。转化为黄铁矾沉淀是其中的一种方法。流程如下:
下列说法正确的是(　　)。A.加H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,因此也可以用氯水代替H2O2B.洗涤沉淀时,为洗涤充分,向漏斗中加水没过沉淀物后需要用玻璃棒搅拌C.pH越高越有利于黄铁矾沉淀的生成,因此应加过量的NaOHD.生成黄铁矾沉淀的化学方程式可表示为3Fe2(SO4)3+12NaOH══ 2NaFe3(SO4)2(OH)6↓+5Na2SO4
解析:用氯水代替H2O2会引入杂质氯离子,A项错误。洗涤沉淀时,为洗涤充分,向漏斗中加水没过沉淀物后让溶液自然流下,不能使用玻璃棒搅拌,B项错误。NaOH过量时容易产生氢氧化铁沉淀,C项错误。 硫酸铁与氢氧化钠反应生成黄铁矾沉淀,反应的化学方程式可表示为3Fe2(SO4)3+12NaOH══2NaFe3(SO4)2(OH)6↓+5Na2SO4,D项正确。
实验1.铁离子和亚铁离子的检验【实验目的】学会铁离子和亚铁离子的检验方法。【实验用品】试管、胶头滴管。FeCl3稀溶液、新制氯水、FeCl2溶液、KSCN溶液。
实验2.铁及其化合物的性质【实验目的】(1)认识铁及其化合物的重要化学性质。(2)认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。【实验用品】试管、胶头滴管。CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+。(　　)(2)向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+。(　　)(3)向某溶液中加入NaOH溶液,得到红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+。(　　)
1.(2020河北唐山高三模拟)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。下列说法正确的是(　　)。A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的COB.实验时只需要在装置①中反应结束后再通入N2C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气D.实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁
解析:利用②③除去CO2,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中固体由黑色转变成红色,则反应一定生成CO,因此A项正确。 实验开始后,装置中的空气对分解及检验都有干扰,所以必须先通入N2除去装置中的空气,B项错误。 由于从②③溶液中导出的气体会带出水蒸气,因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气,C项错误。产物可能为铁、氧化亚铁或四氧化三铁,D项错误。
2.下列检验试剂选用正确的是(　　)。A.用氯水、KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否有FeCl2B.用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否有FeCl2C.用NaOH溶液检验NaCl溶液中是否有FeCl2D.用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜
解析:A项中的Fe3+产生的干扰无法消除;B项中酸性高锰酸钾溶液还能氧化Cl-;C项中虽然Mg2+也能形成白色沉淀,但若有Fe2+,生成的白色沉淀颜色会发生变化;纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中,D项不能达到目的。
3.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列实验。从分类角度分析下列说法正确的是(　　)。A.实验①③反应制得的物质均为纯净物B.实验②③均未发生氧化还原反应C.实验②③均为放热过程D.实验①②所涉及的物质均为电解质