2019-2020學(xué)年高中化學(xué)下學(xué)期第12周《鐵及其化合物》教學(xué)設(shè)計(jì).doc

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2019-2020學(xué)年高中化學(xué)下學(xué)期第12周《鐵及其化合物》教學(xué)設(shè)計(jì) 課題 元鐵及其化合物 總課時(shí) 　 班級(jí)（類(lèi)型） 　 學(xué)習(xí) 目標(biāo) 1.了解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.能鑒別溶液中的Fe2＋、Fe3＋。 重、難點(diǎn) 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和內(nèi)容 學(xué)生活動(dòng) 教師反思 考點(diǎn)一　鐵的單質(zhì)、氧化物和氫氧化物 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.鐵 (1)物理性質(zhì) 銀白色固體，熔點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被磁鐵吸引。 (2)結(jié)構(gòu) (3)化學(xué)性質(zhì) 鐵元素性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價(jià)為＋2價(jià)和＋3價(jià)。 按要求書(shū)寫(xiě)下列反應(yīng)的方程式： ①Fe與Cl2、S反應(yīng)的化學(xué)方程式： 2Fe＋3Cl22FeCl3； Fe＋SFeS。 ②Fe與水蒸氣的反應(yīng)： 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 ③與氧化性酸(如HNO3)的反應(yīng)(寫(xiě)離子方程式)。 Fe與過(guò)量稀HNO3的反應(yīng)： Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 Fe與少量稀HNO3的反應(yīng)： 3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。 ④Fe與FeCl3溶液的反應(yīng)(寫(xiě)離子方程式)： Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 2.鐵的氧化物 化學(xué)式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 鐵紅 磁性氧化鐵 顏色狀態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體(有磁性) 溶解性 難溶于水 難溶于水 難溶于水 鐵的化合價(jià) ＋2 ＋3 ＋2，＋3 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 穩(wěn)定 穩(wěn)定 與H＋反應(yīng)的離子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 3.鐵的氫氧化物 化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色態(tài) 白色固體 紅褐色固體 與鹽酸反應(yīng) Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受熱分解 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng) Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng) Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的關(guān)系 在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 深度思考 1.正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“” (1)鐵位于元素周期表中第四周期第ⅧB(niǎo)族() (2)氧化鐵能與酸反應(yīng)，所以可用于制作紅色染料() (3)用鐵制容器可以運(yùn)輸濃硝酸和濃硫酸(√) (4)Fe2O3與NaOH溶液反應(yīng)可制取Fe(OH)3() (5)鐵與過(guò)量的硫粉共熱產(chǎn)物是Fe2S3() (6)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2() 2.純鐵有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，為什么日常生活中的鐵制品容易生銹？ 答案　日常生活中的鐵制品中的鐵通常含有雜質(zhì)碳，在潮濕的空氣中易發(fā)生原電池反應(yīng)(電化學(xué)腐蝕)，生成氧化鐵的水合物。 3.通過(guò)化合反應(yīng)能制取FeCl2、FeCl3、Fe(OH)2、Fe(OH)3嗎？能制取的用化學(xué)方程式表示。 答案　FeCl2、FeCl3和Fe(OH)3均能通過(guò)化合反應(yīng)制取，而Fe(OH)2則不能。 FeCl2：2FeCl3＋Fe===3FeCl2 FeCl3：①2Fe＋3Cl22FeCl3 ②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 題組一　鐵的單質(zhì)、氧化物和氫氧化物的性質(zhì) 1.下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是(　　) A.鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在 B.鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產(chǎn)物中鐵的化合價(jià)均為＋3價(jià) C.工業(yè)上可用鐵質(zhì)容器儲(chǔ)存濃硝酸和濃硫酸，原因是鐵在常溫下與兩種酸不反應(yīng) D.工業(yè)上用CO在高溫條件下還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵 答案　D 解析　自然界中有少量鐵以單質(zhì)形式存在(如隕鐵)，A錯(cuò)；鐵在純氧中燃燒產(chǎn)物是Fe3O4，其中鐵的化合價(jià)有＋2價(jià)和＋3價(jià)兩種價(jià)態(tài)，B錯(cuò)；鐵在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸鈍化，形成了致密的氧化膜隔絕鐵與酸的接觸，C項(xiàng)錯(cuò)。 2.(xx大連高三調(diào)研)在一定條件下，下列物質(zhì)能與鐵單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，其中能將鐵元素從0價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)椋?價(jià)的是(　　) A.鹽酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.硫酸銅溶液 答案　C 解析　能將鐵元素從0價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)椋?價(jià)，選項(xiàng)中只有硝酸具有強(qiáng)氧化性。 3.鐵屑溶于過(guò)量稀硫酸，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量氨水，有白色沉淀生成，過(guò)濾，在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘?jiān)?。上述沉淀和殘?jiān)謩e是(　　) A.Fe(OH)3　Fe2O3 B.Fe(OH)2　Fe2O3 C.Fe(OH)2　Fe(OH)3 D.Fe(OH)2　Fe3O4 答案　B 解析　鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4，再與過(guò)量氨水反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH)2，在空氣中加熱Fe(OH)2，鐵元素被氧化為＋3 價(jià)，最后所得紅棕色殘?jiān)鼮镕e2O3。 題組二　用守恒思想判斷氧化物的組成 4.(xx樟樹(shù)市模擬)鐵的常見(jiàn)化合價(jià)有＋2價(jià)和＋3價(jià)。據(jù)研究，鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時(shí)，可生成一種化學(xué)式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示為(　　) A.FeO3Fe2O3 B.2FeO3Fe2O3 C.FeO2Fe2O3 D.2FeOFe2O3 答案　B 解析　化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物，設(shè)化學(xué)式為nFeOmFe2O3，則 解得n＝2，m＝3，該化合物可以表示為2FeO3Fe2O3。 5.準(zhǔn)確稱(chēng)取某種鐵的氧化物2.88 g，用足量的CO進(jìn)行還原，將生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4 g，則這種鐵的氧化物為(　　) A.Fe3O4 B.Fe2O3 C.FeO D.以上都不是 答案　C 解析　4 g CaCO3沉淀的物質(zhì)的量為0.04 mol，則CO、CO2的物質(zhì)的量也為0.04 mol，增加的氧元素為0.04 mol，質(zhì)量為0.04 mol16 gmol－1＝0.64 g，鐵的氧化物中氧元素質(zhì)量為0.64 g，鐵元素質(zhì)量為2.88 g－0.64 g＝2.24 g，鐵的氧化物中鐵元素與氧元素物質(zhì)的量之比為∶＝1∶1，則鐵的化學(xué)式為FeO。 6.有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140 mL 5.0 molL－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，則該樣品可能的化學(xué)式為(　　) A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7 答案　D 解析　根據(jù)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol2＝0.05 mol，根據(jù)電荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，則n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故該氧化物可表示為FeO2Fe2O3，即Fe5O7。 確定鐵的氧化組成的基本方法 設(shè)鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為m∶n， 則氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝a∶b， 若a∶b＝1∶1，則鐵的氧化物為FeO； 若a∶b＝2∶3，則鐵的氧化物為Fe2O3； 若a∶b＝3∶4，則鐵的氧化物是Fe3O4或FeO與Fe2O3按物質(zhì)的量比1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物質(zhì)的量之比為1∶1，F(xiàn)e3O4為任意值)。 題組三　氫氧化亞鐵的制備方法 7.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 (1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入________。 (2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是_________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)稀硫酸、鐵屑　(2)加熱煮沸　(3)避免生成的Fe(OH)2與氧氣接觸而被氧化 解析　(1)稀硫酸抑制Fe2＋水解，鐵屑防止Fe2＋被氧化。 (3)Fe(OH)2很容易被氧化，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要確保在無(wú)氧條件下生成。 8.下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序號(hào))。 答案?、佗冖邰? 解析　因?yàn)镕e(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此要較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；③的原理為鐵作陽(yáng)極產(chǎn)生Fe2＋，與電解水產(chǎn)生的OH－結(jié)合生成 Fe(OH)2，且液面用汽油保護(hù)，能防止空氣進(jìn)入；⑤中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；④由于帶入空氣中的氧氣能迅速將 Fe(OH)2氧化，因而不能較長(zhǎng)時(shí)間看到白色沉淀。 防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。 (2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管的亞鐵鹽溶液底部，并慢慢擠出NaOH溶液。 (3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。 (4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。 (5)用Fe作陽(yáng)極，石墨作陰極，電解NaOH溶液，利用新產(chǎn)生的Fe2＋與OH－反應(yīng)制取。 考點(diǎn)二　Fe2＋與Fe3＋的性質(zhì)及檢驗(yàn) 1.亞鐵鹽 (1)Fe2＋的氧化性和還原性 含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e2＋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＋)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＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 (2)可水解 Fe(OH)2是弱堿，含F(xiàn)e2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制硫酸亞鐵溶液時(shí)常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量鐵屑防止Fe2＋被氧化。 2.鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用 (1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黃色，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。 ①Fe3＋與S2－、I－、HS－、SO等具有較強(qiáng)還原性離子不能大量共存。 ②Fe3＋可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。 (2)易水解：Fe(OH)3是很弱的堿，且溶度積很小，因而Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。 ①利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室可用FeCl3滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl。 ②利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH方法除去溶液中的鐵離子。 ③利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室配制氯化鐵溶液，通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再稀釋至所需濃度。 ④Fe3＋與HCO、AlO、CO、ClO－等水解呈堿性的離子不能大量共存。 3.Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)方法 (1)用KSCN溶液和氯水 溶液 (2)用NaOH溶液 溶液 (3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn) 溶液變紅色，說(shuō)明含有Fe3＋ KMnO4溶液紫紅色褪去，說(shuō)明含有Fe2＋。 (4)Fe2＋的特征檢驗(yàn)方法 溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe2＋，3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓ 4.含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的除雜問(wèn)題 主要成分 雜質(zhì) 除雜方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾 題組一　含鐵物質(zhì)的除雜問(wèn)題 1.硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵，為除去雜質(zhì)，提純硫酸亞鐵，應(yīng)該加入下列物質(zhì)中的(　　) A.鋅粉 B.鎂粉 C.鐵粉 D.鋁粉 答案　C 解析　鐵粉可將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，將硫酸銅轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵和單質(zhì)銅，然后過(guò)濾即可提純硫酸亞鐵，鋅、鎂、鋁都有可能將亞鐵離子置換成鐵，并且會(huì)引入新的雜質(zhì)鋅離子、鎂離子或鋁離子等。 2.下列除雜的操作不正確的是(　　) A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量鎂充分反應(yīng)后過(guò)濾 B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過(guò)量鐵粉充分反應(yīng)后過(guò)濾 C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾 D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反應(yīng)后過(guò)濾 答案　C 解析　FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入Mg與H＋反應(yīng)，上述平衡右移，使Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去，A正確；加入過(guò)量鐵粉，F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2而達(dá)到除雜的目的，B正確；先用H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO與H＋反應(yīng)將Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去，D正確；C項(xiàng)中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀，不符合除雜要求。 3.Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋較完全地形成氫氧化物沉淀的pH分別為6.7、3.7、4.6。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋雜質(zhì)離子，為除去這些離子制得純凈的ZnSO4，應(yīng)加入的試劑是(　　) A.NaOH溶液 B.氨水 C.KMnO4、ZnCO3 D.H2O2、ZnO 答案　D 解析　由于Fe2＋沉淀所需pH比Zn2＋大，應(yīng)首先將Fe2＋氧化為Fe3＋，然后調(diào)節(jié)溶液的pH使Zn2＋還不沉淀時(shí)Fe3＋已沉淀完全。氧化劑H2O2將Fe2＋氧化為Fe3＋，ZnO能消耗溶液中的H＋且不引入新的雜質(zhì)離子，故D項(xiàng)符合要求。 混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去的常用方法 (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中之一，與Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，促進(jìn)Fe3＋的水解，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。 (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中之一，與Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，促進(jìn)Fe3＋的水解，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。 (3)除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的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 先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。 題組二　Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn) 4.下列有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)方法不合理的是(　　) A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含有Fe2＋ B.用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有FeCl2 C.檢驗(yàn)綠礬晶體是否已氧化變質(zhì)，可將綠礬晶體溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再觀察溶液是否變紅 D.向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3＋ 答案　B 解析　B項(xiàng)中的Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。 5.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，最佳順序?yàn)?　　) ①加入足量氯水?、诩尤胱懔克嵝訩MnO4溶液　③加入少量NH4SCN溶液 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 答案　C 解析　在該溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不變紅色，證明無(wú)Fe3＋存在，再加入氯水，將Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液變?yōu)榧t色。KMnO4溶液呈紫紅色，溶液顏色變化不明顯，所以不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)。 6.為了證明化學(xué)反應(yīng)有一定的限度，進(jìn)行了如下探究活動(dòng)： 探究活動(dòng)一：取5 mL 0.1 molL－1的KI溶液于試管，滴加0.1 molL－1的FeCl3溶液5～6滴，振蕩； 探究活動(dòng)二：在上述試管中加入2 mL CCl4，充分振蕩、靜置； 探究活動(dòng)三：取上述靜置分層后的上層水溶液于試管，滴加0.1 molL－1的KSCN溶液5～6滴，振蕩。 (1)寫(xiě)出探究活動(dòng)一中反應(yīng)的離子方程式_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)探究活動(dòng)二的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_______。 a.溶液分層，上層呈紫色 b.溶液分層，下層呈紫色 c.溶液分層，均為無(wú)色 (3)在探究活動(dòng)三中，可以證明該化學(xué)反應(yīng)有一定的限度的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2　(2)b　(3)溶液變紅色 解析　(2)碘溶于水呈棕黃色，CCl4能萃取水中的碘，液體呈紫色，由于CCl4的密度比水大而且難溶于水，所以碘的四氯化碳溶液在下層，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液分層，下層呈紫色，b正確。 (3)取上述靜置分層后的上層水溶液于試管中，滴加0.1 molL－1 的KSCN溶液5～6滴，F(xiàn)e3＋可與KSCN反應(yīng)顯紅色，若溶液變紅色，說(shuō)明溶液中有鐵離子存在，則說(shuō)明鐵離子沒(méi)有完全反應(yīng)，即該化學(xué)反應(yīng)有一定的限度。 檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋時(shí)的注意事項(xiàng) (1)檢驗(yàn)Fe2＋時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。 (2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－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，有干擾)。 (3)檢驗(yàn)Fe2＋、Fe3＋的其他方法 檢驗(yàn)Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)，在FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液顯紫色。 考點(diǎn)三　鐵及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用 “鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系 完成下列變化的離子方程式，體會(huì)Fe2＋與Fe3＋轉(zhuǎn)化條件。 (1)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀： H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋。 (2)將FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液變藍(lán)： 2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。 (3)FeCl3可溶解鐵片： 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 (4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色： 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 (5)將FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有無(wú)色氣體放出： 3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 題組一　化學(xué)反應(yīng)中鐵元素價(jià)態(tài)的判斷 1.(xx荊門(mén)高三上學(xué)期期末)在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應(yīng)完全后將固體濾出，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋ B.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋ C.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋ D.若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋ 答案　D 解析　氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，加入鐵粉后有固體剩余，F(xiàn)e3＋一定不存在；若剩余固體全部都是Cu，溶液中還可能有Cu2＋，也可能恰好被完全置換；若剩余固體是Cu和Fe，則溶液中不可能有Cu2＋。 2.在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在相應(yīng)的橫線上。 ①Fe3＋?、贔e2＋?、跢e、Fe2＋?、蹻e2＋、Fe3＋ (1)AB段鐵元素以__________形式存在。 (2)BC段鐵元素以__________形式存在。 (3)CD段鐵元素以__________形式存在。 答案　(1)①　(2)④　(3)③ 解析　向稀HNO3中加入鐵粉，開(kāi)始時(shí)稀HNO3過(guò)量應(yīng)生成Fe3＋，隨加入鐵粉量的增加，HNO3反應(yīng)完全后，發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后全部轉(zhuǎn)化為Fe2＋。 3.向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過(guò)量，溶液中金屬陽(yáng)離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列有關(guān)判斷不正確的是(　　) A.a表示Fe3＋的關(guān)系曲線 B.n1＝0.75 C.P點(diǎn)時(shí)，n(Fe2＋)＝0.562 5 mol D.向P點(diǎn)溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4 g 答案　C 解析　該反應(yīng)可以看作兩步：①Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根過(guò)量，氫離子不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a表示Fe3＋的關(guān)系曲線，故A正確；溶液中共有3 mol H＋參加反應(yīng)，消耗鐵為0.75 mol，B正確；P點(diǎn)n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，二者均為0.45 mol，C錯(cuò)誤；剩余0.45 mol Fe3＋，消耗0.225 mol銅，質(zhì)量為14.4 g，D正確。 1.鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)物中鐵元素價(jià)態(tài)的判斷方法 (1)當(dāng)HNO3過(guò)量時(shí)： 反應(yīng)原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，鐵元素的存在形式為Fe3＋，鐵元素的價(jià)態(tài)為＋3價(jià)。 (2)當(dāng)Fe過(guò)量時(shí)：鐵被硝酸氧化為Fe3＋，然后Fe3＋被剩余的鐵還原為Fe2＋，也就是說(shuō)最終得到亞鐵鹽，總方程式：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 (3)當(dāng)＜＜時(shí)： 鐵元素的存在形式為Fe2＋和Fe3＋，鐵元素的價(jià)態(tài)為＋2、＋3價(jià)。 (4)用數(shù)軸法表示，鐵與硝酸的用量比與反應(yīng)產(chǎn)物的關(guān)系： 2.鐵與硫酸、硝酸的混酸反應(yīng)順序總結(jié) 足量鐵與稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反應(yīng)，則可利用離子反應(yīng)分析，依次發(fā)生反應(yīng)：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(若H＋量不足，該反應(yīng)不再發(fā)生)。 題組二　“鐵三角”在物質(zhì)轉(zhuǎn)化推斷題中的應(yīng)用 4.(xx沈陽(yáng)東北育才中學(xué)模擬)如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況，下列選項(xiàng)中正確的是(　　) ↑N ↓Q 選項(xiàng) M N P Q A NH3H2O Ba(OH)2 銅 石蕊溶液 B Na BaCl2 FeO KSCN溶液 C NaOH Ba(NO3)2 鋅粉 KSCN溶液 D NaHCO3 MgCl2 Fe 石蕊溶液 答案　C 解析　硫酸鐵溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀和Fe(OH)3紅褐色沉淀，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸鐵溶液與FeO不反應(yīng)，且FeO難溶于水，B項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況符合圖示，C項(xiàng)正確；硫酸鐵溶液與MgCl2溶液不反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.A、B、C三種物質(zhì)中均含有同一種元素M，它們之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。A為一種金屬單質(zhì)，其產(chǎn)量直接關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈。反應(yīng)①②③均為化合反應(yīng)，反應(yīng)④為置換反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A.①中所加試劑可能是氯氣 B.③中需要加具有氧化性的試劑 C.A與稀硝酸反應(yīng)一定能實(shí)現(xiàn)元素M在①中發(fā)生的價(jià)態(tài)變化 D.元素M在②中發(fā)生的價(jià)態(tài)變化也能通過(guò)加碘化鉀溶液實(shí)現(xiàn) 答案　C 解析　根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可確定A為變價(jià)金屬，應(yīng)為Fe，反應(yīng)①加入氯氣能實(shí)現(xiàn)，B為FeCl3，C為FeCl2，A項(xiàng)不符合題意；反應(yīng)③是鐵元素由＋2價(jià)升高到＋3價(jià)，需要加具有氧化性的試劑，B項(xiàng)不符合題意；過(guò)量的鐵與稀硝酸反應(yīng)時(shí)，生成硝酸亞鐵，C項(xiàng)符合題意；Fe3＋能將I－氧化成I2，自身被還原成Fe2＋，D項(xiàng)不符合題意。 鐵及其化合物性質(zhì)的綜合考查常常涉及價(jià)態(tài)、物質(zhì)鹽、堿、氧化物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，不同價(jià)態(tài)的Fe2＋、Fe3＋間的轉(zhuǎn)化和離子檢驗(yàn)等，解答時(shí)應(yīng)聯(lián)系常見(jiàn)鐵的化合物的顏色、氧化還原反應(yīng)知識(shí)、水解平衡等分析回答。 鐵元素有多種價(jià)態(tài)，化合物種類(lèi)多，特別Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)多樣，是命制綜合實(shí)驗(yàn)題恰當(dāng)?shù)妮d體?？疾閮?nèi)容可涉及物質(zhì)性質(zhì)的探究、物質(zhì)的制備、成分測(cè)定、離子檢驗(yàn)等，通過(guò)上述問(wèn)題的設(shè)計(jì)，同時(shí)可考查儀器的使用、條件的控制、物質(zhì)的分離提純、實(shí)驗(yàn)安全等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)。 專(zhuān)題訓(xùn)練 1.(xx黃山重點(diǎn)中學(xué)測(cè)試)已知三氯化鐵的熔點(diǎn)為306 ℃，沸點(diǎn)為315 ℃，易溶于水并且有強(qiáng)烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)氯氣與鐵的反應(yīng)及產(chǎn)物做了如下探究實(shí)驗(yàn)。 (1)裝置的連接順序?yàn)開(kāi)_____________________________________________________。 (2)飽和食鹽水的作用是____________________________________________________。 (3)反應(yīng)一段時(shí)間后熄滅酒精燈，冷卻后將硬質(zhì)玻璃管及收集器中的物質(zhì)一并快速轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，加入過(guò)量的稀鹽酸和少許植物油(反應(yīng)過(guò)程中不振蕩)，充分反應(yīng)后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： ①淡黃色溶液中加入試劑X生成淡紅色溶液的離子方程式為_(kāi)___________________。 ②淡紅色溶液中加入過(guò)量H2O2后溶液紅色加深的原因是_______________________。 (4)已知紅色褪去的同時(shí)有氣體生成，經(jīng)檢驗(yàn)為O2。該小組同學(xué)對(duì)紅色褪去的原因進(jìn)行探究。 ①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液無(wú)明顯變化；第二份滴加試劑X，溶液出現(xiàn)紅色；第三份滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。 ②另取同物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O2，無(wú)明顯變化。 實(shí)驗(yàn)①說(shuō)明______________________________________________________________； 實(shí)驗(yàn)②的目的是__________________________________________________________； 得出結(jié)論：______________________________________________________________。 答案　(1)aghdebcf　(2)除去氯氣中的氯化氫氣體 (3)①Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3?、陔p氧水將Fe2＋氧化成Fe3＋　(4)SCN－發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe3＋發(fā)生反應(yīng)　排除H2O2分解產(chǎn)生的O2氧化SCN－的可能　H2O2將SCN－氧化成SO 解析　(1)濃硫酸具有吸水性能作氯氣干燥劑、堿石灰具有堿性而吸收氯氣、飽和食鹽水吸收氯化氫而抑制氯氣溶解，裝置排列順序?yàn)闅怏w的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應(yīng)→尾氣處理，所以裝置連接順序?yàn)閍→g→h→d→e→b→c→f。(3)①Fe3＋和KSCN反應(yīng)生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈紅色，離子方程式為Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。②Fe2＋被H2O2氧化生成Fe3＋，從而增大Fe3＋濃度，溶液顏色加深。(4)根據(jù)①滴加FeCl3溶液無(wú)明顯變化，說(shuō)明SCN－發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe3＋發(fā)生反應(yīng)，滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明生成了SO；根據(jù)②另取同物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O2，無(wú)明顯變化，說(shuō)明O2不能氧化SCN－，所以氧化SCN－的為雙氧水。 2.FeCl3可通過(guò)多種途徑轉(zhuǎn)化成FeCl2。 (1)向FeCl3溶液中加入適量氫碘酸，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________。 (2)工業(yè)上常將無(wú)水FeCl3在氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣的條件下加熱至300～350 ℃，再通入干燥的H2而制得FeCl2。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________。 (3)工業(yè)上另一種制備FeCl2的方法是將無(wú)水FeCl3與適量氯苯(C6H5Cl)在130 ℃條件下持續(xù)加熱約3小時(shí)，可發(fā)生如下反應(yīng)： 2FeCl3＋C6H5Cl2FeCl2＋C6H4Cl2＋HCl 根據(jù)有機(jī)反應(yīng)規(guī)律，該反應(yīng)中氯苯發(fā)生的是________(填有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型)。 (4)分析上述三個(gè)反應(yīng)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是________(填序號(hào))。 ①第(1)問(wèn)反應(yīng)中，氫碘酸既表現(xiàn)酸性，又表現(xiàn)還原性 ②第(3)問(wèn)反應(yīng)中，HCl為氧化產(chǎn)物 ③三個(gè)反應(yīng)中，F(xiàn)eCl2均為還原產(chǎn)物 (5)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________ ________________________________________________________________________； 與MnO2－Zn電池類(lèi)似，K2FeO4－Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________________，該電池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________________________________。 答案　(1)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2 (2)2FeCl3＋H22FeCl2＋2HCl (3)取代反應(yīng)　(4)③ (5)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋5H2O＋3Cl－(或2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO＋3Cl－＋5H2O)　FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－ 3Zn＋2FeO＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4OH－ 解析　(1)Fe3＋有氧化性，I－有還原性，它們可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(2)FeCl3轉(zhuǎn)化為FeCl2，F(xiàn)e的化合價(jià)降低，則H的化合價(jià)必定升高，這樣即可寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物，可以確定為取代反應(yīng)。 (4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)概念，確定③是正確的。(5)首先明確ClO－的還原產(chǎn)物是Cl－，然后根據(jù)元素守恒、得失電子守恒和電荷守恒即可寫(xiě)出離子方程式。根據(jù)題意可寫(xiě)出題給原電池的負(fù)極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，總反應(yīng)式為3Zn＋2FeO＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4OH－。用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式可得正極反應(yīng)式為FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－。 1.(xx高考選項(xiàng)組合)有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法正確的是(　　) A.將NaOH濃溶液滴加到飽和的FeCl3溶液中，制備Fe(OH)3膠體。(xx全國(guó)卷Ⅱ，13A) B.FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板，說(shuō)明鐵比銅金屬性強(qiáng)(xx全國(guó)卷Ⅲ，7B) C.配制氯化鐵溶液時(shí)，將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋(xx全國(guó)卷Ⅰ，10C) D.Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，推測(cè)Fe與I2反應(yīng)生成FeI3(xx上海，21C) 答案　C 解析　A項(xiàng)，制備Fe(OH)3膠體，應(yīng)將飽和氯化鐵溶液滴入沸水中，因而A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鐵離子與銅反應(yīng)生成銅離子和亞鐵離子說(shuō)明銅的還原性比亞鐵離子的還原性強(qiáng)，無(wú)法證明金屬性的強(qiáng)弱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在溶液中鐵離子極易發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生難溶性的氫氧化鐵，為了抑制鐵離子的水解，應(yīng)該先將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中，然后再加水稀釋到相應(yīng)的濃度，正確；D項(xiàng)，因I2的氧化性較弱，故與鐵反應(yīng)生成FeI2，錯(cuò)誤。 2.(高考選項(xiàng)組合題)下列敘述正確的是(　　) A.將稀硝酸加入過(guò)量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液，有氣體生成，溶液呈紅色，稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋(xx全國(guó)卷Ⅰ，10A) B.在溶液中加KSCN，溶液顯紅色，證明原溶液中有Fe3＋(xx天津理綜，2A) C.向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液， 加入H2O2后溶液變成紅色， Fe2＋既有氧化性又有還原性(xx廣東理綜，22D) D.Fe2O3FeCl3(aq)無(wú)水FeCl3(xx江蘇，8C) 答案　B 解析　A項(xiàng)，忽視了Fe3＋的氧化性，過(guò)量的Fe只能生成硝酸亞鐵和NO氣體，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)eSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液，溶液變成紅色，說(shuō)明H2O2把Fe2＋氧化為Fe3＋，體現(xiàn)了Fe2＋的還原性，沒(méi)有體現(xiàn)氧化性，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，F(xiàn)eCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽，直接加熱蒸發(fā)最終得到的是氧化鐵，錯(cuò)誤。 3.(xx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?wèn)題： (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 molL－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是____________________________________________________。 (2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________。 (3)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2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 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 ________________________________________________________________________。 (4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 molL－1KI溶液，加入6 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液混合。分別取 2 mL 此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： ①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色； ②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀； ③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(shuō)明：在I－過(guò)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_(kāi)_______。 (5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________________________； 一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是_________________，生成沉淀的原因是___________________(用平衡移動(dòng)原理解釋)。 答案　(1)防止Fe2＋被氧化　 (2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(3)隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)　(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反應(yīng)　(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　Fe3＋催化H2O2分解產(chǎn)生O2　H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3＋的水解平衡正向移動(dòng) 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。(2)Cl2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，防止空氣中的氧氣將Fe2＋氧化，產(chǎn)生干擾。(4)根據(jù)Fe2＋的檢驗(yàn)方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成藍(lán)色沉淀，一定含有Fe2＋，則實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是Fe2＋；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，F(xiàn)e3＋遇KSCN溶液顯紅色，實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明，在I－過(guò)量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)為2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2。(5)H2O2溶液中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，鐵離子的溶液呈棕黃色；一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成，產(chǎn)生氣泡的原因是反應(yīng)產(chǎn)生的Fe3＋是H2O2分解的催化劑，促使H2O2分解生成O2，同時(shí)H2O2分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)，并促進(jìn)了Fe3＋水解平衡Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋向正向移動(dòng)，產(chǎn)生較多 Fe(OH)3，聚集形成沉淀。 4.(xx大綱全國(guó)卷，27)下圖中，A、B、C、D、E是單質(zhì)，G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物。已知： ①反應(yīng)C＋GB＋H能放出大量的熱，該反應(yīng)曾應(yīng)用于鐵軌的焊接； ②I是一種常見(jiàn)的溫室氣體，它和E可以發(fā)生反應(yīng)：2E＋I(xiàn)2F＋D，F(xiàn)中E元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%。 回答問(wèn)題： (1)①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________。 (2)化合物I的電子式為_(kāi)___________________________________________________。 (3)1.6 g G溶于鹽酸，得到的溶液與銅粉完全反應(yīng)，計(jì)算至少所需銅粉的質(zhì)量(寫(xiě)出離子方程式和計(jì)算過(guò)程)。 (4)C與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________ ________________________________________________________________________， 反應(yīng)后溶液與過(guò)量化合物I反應(yīng)后的離子方程式為_(kāi)____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)E在I中燃燒觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 (2)C (3)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ n(Cu)＝n(Fe2O3)＝＝0.010 mol。 銅粉的質(zhì)量＝64 gmol－10.010 mol＝0.64 g。 (4)2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑ CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO (5)鎂條劇烈燃燒，生成白色粉末，反應(yīng)器內(nèi)壁附著有黑色的物質(zhì) 解析　由①可知，反應(yīng)C＋GB＋H應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，則C為Al，G為Fe2O3，B為Fe，H為Al2O3，則A為O2；由②可知，I應(yīng)為CO2，則D為碳，反應(yīng)2E＋I(xiàn)2F＋D為置換反應(yīng)，可推知E應(yīng)為Mg，F(xiàn)為MgO。(1)①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。(2)化合物I為CO2，其電子式為C。(3)Fe2O3溶于鹽酸的離子方程式為Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，加入銅粉后發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。n(Cu)＝n(Fe2O3)＝＝0.010 mol，所以銅粉的質(zhì)量＝64 gmol－10.010 mol＝0.64 g。(4)Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑。反應(yīng)后的溶液中含有AlO，所以過(guò)量的二氧化碳與AlO反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和HCO，離子方程式為CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。(5)Mg在CO2中燃燒的現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，生成白色粉末，反應(yīng)器內(nèi)壁附著有黑色的物質(zhì)。