3.1.2 铁盐和亚铁盐-2021-2022学年高一化学精讲精练(新人教版必修第一册)(解析版)
3.1.2 铁盐和亚铁盐
考点精讲
考点 1:“铁三角”转化及应用
【问题探究】
已知:① 2Fe3++Fe===3Fe2+,② Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,
③2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。用 FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入铁粉。
请探究下列问题:
(1)若无固体剩余,则溶液中阳离子存在的情况如何?
【解析】 一定存在 Fe2+、Cu2+,可能存在 Fe3+。
(2)若有固体剩余,则溶液中阳离子存在的情况如何?
【解析】 一定存在 Fe2+,可能存在 Cu2+,一定不存在 Fe3+。
【重点归纳】
1.“铁三角”转化关系
(1)Fe 只具有还原性,可以被氧化剂氧化为 Fe2+、Fe3+
如:Fe+S=====FeS,Fe +2Fe3+===3Fe2+,Fe+Cu2+===Cu +Fe2+;2Fe+3Cl2=====2FeCl3,3Fe+
4H2O(g)=====Fe3O4+4H2。
(2)Fe2+既具有氧化性又具有还原性
如:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,Zn+Fe2+===Zn2++Fe FeO+CO=====Fe+CO2。
(3)Fe3+具有较强氧化性,可被还原为 Fe2+或Fe
如:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2,
Fe2O3+2Al=====2Fe+Al2O3。
2.“铁三角”转化的应用
(1)含 Fe2+、Fe3+的除杂问题
主要成分 杂质 除杂方法
FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或 H2O2
FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤
()2离子的共存问题
①Fe3+与I-、S2-等还原性离子不能大量共存。
②Fe2+与Cl2、MnO(H+)、ClO-、H2O2等氧化性粒子不能大量共存。
1.将金属铁、铜投入 FeCl3溶液中充分反应,下列对反应情况设想的评价正确的是( )
选项 反应情况设想 评价
A
当铁、铜均不剩余时,溶液中一定有 Fe2
+、Cu2+,一定无 Fe3+正确,Fe3+和铁、铜均可反应
B
当铁、铜均剩余时,溶液中一定有 Fe2
+、Cu2+,无 Fe3+正确,铁和铜都与 Fe3+反应,故无 Fe3+
C
当铜剩余,铁不剩余时,溶液中一定只有
Fe2+,无 Cu2+正确,铜剩余,故无 Cu2+
D
当铁剩余,铜不剩余时,溶液中一定有 Fe2
+、Cu2+
不正确,不可能出现铁剩余而铜不剩余
的情况,因为铁的还原性比铜的强,铁
先与 Fe3+反应
【解析】D 因离子的氧化性强弱顺序为 Fe3+>Cu2+>Fe2+。如果 Fe3+足量,Fe3+可将铁和铜全部氧化
且Fe3+可能还有剩余,A错误;当铁剩余时,溶液中不会存在 Cu2+,B错误;当铜剩余时,溶液中肯定无
Fe3+,一定有 Fe2+,可能有 Cu2+,C错误。
2.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的 (
)
A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉
C 铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁,将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜,然后过滤即可提纯硫酸亚
铁,锌、镁、铝都有可能将亚铁离子置换成铁,并且会引入新的杂质锌离子、镁离子或铝离子等。
3.某工程师为了从腐蚀废液中回收铜,并重新获得 FeCl3溶液,准备采用如图所示方案:
(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①_______,②_______,③_______,④_______,⑤________。
(2)请写出相关反应的化学方程式:_______________________;
_____________________________________________________;
_____________________________________________________;
_____________________________________________________。
【解析】 从腐蚀 Cu 的废液中回收 Cu 的流程如图所示:
【答案】 (1) Fe① ② FeCl2 ③ Fe 和Cu ④ HCl ⑤ Cl2
(2)CuCl2+Fe===FeCl2+Cu 2FeCl3+Fe===3FeCl2 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 2FeCl2+Cl2===2FeCl3
考点 2:Fe2+、Fe3+的检验
1.Fe2+、Fe3+的一般检验
Fe2+Fe3+
(1)观察法 浅绿色 棕黄色
(2)加碱
法(NaOH)
①现象:白色沉淀―――→灰绿色―――→
红褐色沉淀;
②反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色);
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色)
①现象:红褐色沉淀;
②反应:Fe3++3OH-
===Fe(OH)3↓(红褐色)
(3)显色法
(加SCN-)
①现象:加入 KSCN 溶液无明显现象,再滴
入氯水变成红色溶液;
②反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
①现象:加入 KSCN 溶液,溶
液变为红色;
②反应:Fe3++3SCN-
===Fe(SCN)3(红色)
2.检验 Fe2+的注意事项
(1)只含 Fe2+的溶液:检验 Fe2+加入试剂的顺序
待测液―――――――→不变色――――――――――――→
红色(含Fe2+、不含 Fe3+)。
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