《鐵、銅及其化合物》PPT課件

第 4講 鐵 、 銅 及 其 化 合 物基 礎(chǔ) 盤 點(diǎn)一 、 鐵自 我 診 斷1.寫 出 Fe與 O2、 Cl2、 S、 HCl、 稀 HNO3反 應(yīng) 的 化 學(xué)方 程 式 和 對 應(yīng) 的 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 。 答 案 3Fe+2O2 Fe3O4 火 星 四 射 2Fe+3Cl 2 2FeCl3 劇 烈 燃 燒 產(chǎn) 生 棕 色 的 煙 Fe+S FeS 發(fā) 出 紅 熱 現(xiàn) 象 Fe+2HCl FeCl2+H2 產(chǎn) 生 氣 泡 ， 生 成 淺 綠 色 溶 液 Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO +2H2O（ 鐵 不 足 ） 生 成 無 色 氣 體 ， 在 試 管 中 變 紅 棕 色 ，得 到 棕 黃 色 溶 液 3Fe+8HNO3 3Fe(NO3)2+2NO +4H2O (鐵 過 量 )生 成 無 色 氣 體 ， 在 試 管 中 變 紅 棕 色 ， 得到 淺 綠 色 溶 液 基 礎(chǔ) 回 歸1.鐵 的 存 在 形 態(tài) 在 地 殼 中 鐵 的 含 量 位 于 第 位 ， 在 自 然 界 鐵 既 有 游離 態(tài) （ 存 在 于 隕 石 中 ， 也 有 化 合 態(tài) ， 主 要 化 合 價(jià)為 ， 其 更 穩(wěn) 定 ） 。2.鐵 的 化 學(xué) 性 質(zhì)（ 1） 與 非 金 屬 反 應(yīng) Fe與 較 強(qiáng) 的 氧 化 劑 反 應(yīng) 生 成 價(jià) 化 合 物 ； Fe與 較 弱 的 氧 化 劑 反 應(yīng) 生 成 價(jià) 化 合 物 。 （ 2） 與 水 蒸 氣 反 應(yīng) 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 ： 。四+2、 +3 +3價(jià) 化 合 物3Fe+4H 2O(g) Fe3O4+4H2高 溫+3+2 （ 3） 與 酸 反 應(yīng) 與 非 氧 化 性 酸 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 H2如 與 稀 H2SO4、 鹽 酸 等 反 應(yīng) ， 其 離 子 方 程 式 為 ： 。 與 氧 化 性 酸 反 應(yīng) 不 生 成 H2過 量 鐵 與 稀 硝 酸 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 ,離 子 方程 式 為 。少 量 鐵 與 足 量 稀 硝 酸 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 。常 溫 下 鐵 、 鋁 遇 冷 的 濃 HNO 3、 濃 H2SO4時(shí) 表 面 會(huì) 2H+Fe H2 +Fe2+3Fe+8HNO3 3Fe(NO3)2+2NO +4H2O3Fe+8H+2 3Fe2+2NO +4H2O3NOFe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO +2H2O 2Fe3+Fe 3Fe2+生 成 一 層 致 密 的 薄 膜 ， 化 學(xué) 上 稱 為 ，屬 于 變 化 （ 填 “ 物 理 ” 或 “ 化 學(xué) ” ） 。（ 4） 與 鹽 溶 液 反 應(yīng) 能 與 活 動(dòng) 性 較 弱 的 金 屬 鹽 溶 液 反 應(yīng) ， 如 Fe和CuSO4溶 液 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 為 ： 。 與 FeCl3溶 液 反 應(yīng) ， 其 離 子 方 程 式 為 ： 。氧 化 物 鈍 化化 學(xué)Fe+Cu2+ Cu+Fe2+ 思 考鐵 與 其 他 物 質(zhì) 反 應(yīng) 時(shí) ， 何 時(shí) 生 成 +2價(jià) 鐵 的 化 合 物 ？何 時(shí) 生 成 +3價(jià) 鐵 的 化 合 物 ？ 鐵 與 氧 化 性 比 較 弱 的 非 金 屬 （ 如 S、 I2） 、非 氧 化 性 酸 （ 如 鹽 酸 、 稀 H2SO4） 、 不 活 潑 金 屬 的鹽 溶 液 （ 如 CuSO4溶 液 ） 、 FeCl3溶 液 反 應(yīng) 生 成Fe2+。鐵 與 強(qiáng) 氧 化 劑 ， 如 Cl 2、 H2O2、 KMnO4(H+)、 HNO3、濃 H2SO4在 一 定 條 件 下 反 應(yīng) 都 會(huì) 生 成 Fe3+。答 案 二 、 鐵 的 重 要 化 合 物2.下 列 中 學(xué) 化 學(xué) 中 常 見 物 質(zhì) 的 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 如 圖 ， 反 應(yīng)條 件 及 部 分 反 應(yīng) 物 和 產(chǎn) 物 未 全 部 注 明 ， 已 知 A、D為 金 屬 單 質(zhì) ， 其 他 為 化 合 物 。 試 推 斷 ： （ 1） 寫 出 物 質(zhì) 的 化 學(xué) 式 ： A 、 C 、 I 。 （ 2） 寫 出 下 列 反 應(yīng) 的 方 程 式 ： C F的 離 子 方 程 式 。H I的 化 學(xué) 方 程 式 。G H的 離 子 方 程 式 。I B的 化 學(xué) 方 程 式 。解 析 根 據(jù) 紅 棕 色 粉 末 可 知 B為 Fe2O3， 則 I、 H、G、 D依 次 為 Fe(OH)3、 Fe(OH)2、 FeCl2、 Fe。 A、D為 金 屬 單 質(zhì) ， 則 A+B C+D為 置 換 反 應(yīng) ， C為金 屬 化 合 物 ， 試 劑 為 HCl， 試 劑 為 NaOH， 既能 與 酸 反 應(yīng) ， 又 能 與 堿 反 應(yīng) 的 金 屬 化 合 物 C應(yīng) 為Al 2O3， 其 余 問 題 可 迎 刃 而 解 。高 溫 答 案 (1)Al Al2O3 Fe(OH)3(2)Al2O3+2OH- 2 +H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O4 Fe(OH)3Fe2+2OH- Fe(OH)22Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 2lOA 基 礎(chǔ) 回 歸1.鐵 的 氧 化 物氧 化 物 氧 化 亞 鐵 三 氧 化 二 鐵 四 氧 化 三 鐵化 學(xué) 式 FeO Fe2O3 Fe3O4顏 色 狀 態(tài) 粉 末 粉 末 （ 有 磁 性 ）溶 解 性 難 溶 于 水 難 溶 于 水 難 溶 于 水鐵 的化 合 價(jià)穩(wěn) 定 性 不 穩(wěn) 定 穩(wěn) 定 穩(wěn) 定 與 H+ FeO+2H+Fe2+H2O Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O Fe3O4+8H+ Fe2+2Fe3+4H2O黑 色 紅 棕 色 黑 色 晶 體+2 +3 +2， +3 2.鐵 的 氫 氧 化 物氫 氧 化 物 氫 氧 化 亞 鐵 氫 氧 化 鐵化 學(xué) 式 Fe(OH)2 Fe(OH)3顏 色 狀 態(tài) 溶 解 性 難 溶 于 水 難 溶 于 水穩(wěn) 定 性 很 不 穩(wěn) 定 ， 易 被氧 化 不 穩(wěn) 定 ， 受 熱 分解與 H +反 應(yīng) 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 Fe(OH)2+2H+ Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+ Fe3+3H2O白 色 固 體 紅 褐 色 固 體4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 思 考1.Fe3O4是 堿 性 氧 化 物 嗎 ？ Fe3O4可 寫 作 FeO Fe2O3， 能 否 認(rèn) 為 Fe3O4是 FeO和 Fe2O3的 混 合 物 ？ 答 案 Fe3O4和 非 氧 化 性 酸 反 應(yīng) 生 成 的 是 兩 種 鹽和 水 ， 不 符 合 堿 性 氧 化 物 的 概 念 ， 所 以 不 是 堿 性氧 化 物 （ FeO、 Fe2O3是 堿 性 氧 化 物 ） 。 Fe3O4中有 的 Fe是 +2價(jià) ， 有 的 Fe是 +3價(jià) ， 可 寫 成 ： ， 但 不 能 認(rèn) 為 Fe 3O4是 FeO和 Fe2O3的混 合 物 ， 實(shí) 際 上 ， Fe3O4是 純 凈 物 。 與 非 氧 化 性酸 （ 如 鹽 酸 ） 、 氧 化 性 酸 （ 如 稀 HNO3） 反 應(yīng) 方 程 式 分 別 為 ： Fe3O4+8HCl FeCl2+2FeCl3+4H2O 3Fe3O4+28HNO3 9Fe(NO3)3+NO +14H2O3231 三 、 銅 及 其 重 要 化 合 物自 我 診 斷 3. Fe2O3和 Cu2O都 是 紅 色 粉 末 ， 常 用 作 顏 料 。 某 校 一 化 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 小 組 通 過 實(shí) 驗(yàn) 來 探 究 “ 紅 色 ” 粉 末 是 Fe2O3還 是 Cu2O或 二 者 混 合 物 。 探 究 過 程 如 下 ： 【 查 閱 資 料 】 Cu2O是 一 種 堿 性 氧 化 物 ， 溶 于 稀 硫 酸 生 成 Cu和 CuSO4,在 空 氣 中 加 熱 生 成 CuO。 【 提 出 假 設(shè) 】 假 設(shè) 1： 紅 色 粉 末 是 Fe 2O3 假 設(shè) 2： 紅 色 粉 末 是 Cu2O 假 設(shè) 3： 紅 色 粉 末 是 Fe2O3和 Cu2O的 混 合 物 【 設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 】 取 少 量 粉 末 放 入 足 量 稀 硫 酸 中 ， 在所 得 溶 液 中 再 滴 加 KSCN試 劑 。（ 1） 若 假 設(shè) 1成 立 ， 則 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 是 。（ 2） 若 滴 加 KSCN試 劑 后 溶 液 不 變 紅 色 ， 則 證 明原 固 體 粉 末 中 一 定 不 含 三 氧 化 二 鐵 。 你 認(rèn) 為 這 種說 法 合 理 嗎 ？ 。 簡 述 你 的 理 由 （ 不 需寫 出 反 應(yīng) 的 方 程 式 ） 。（ 3） 若 固 體 粉 末 完 全 溶 解 無 固 體 存 在 ， 滴 加KSCN試 劑 時(shí) 溶 液 不 變 紅 色 ， 則 證 明 原 固 體 粉 末 是 ， 寫 出 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 ： 。 答 案 （ 1） 固 體 完 全 溶 解 ， 溶 液 呈 紅 色（ 2） 不 合 理 當(dāng) 原 固 體 粉 末 為 Fe2O3和 Cu2O的 混合 物 時(shí) ， 加 入 稀 H2SO4后 Cu2O生 成 Cu和 CuSO4， 產(chǎn)生 的 Fe3+與 Cu反 應(yīng) 生 成 Fe2+,滴 加 KSCN溶 液 后 也 可以 不 變 紅 色（ 3） Fe2O3和 Cu2O Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H2O，Cu 2O+2H+ Cu+Cu2+H2O，2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+ Cl2+Cu CuCl2基 礎(chǔ) 回 歸1.銅（ 1） 物 理 性 質(zhì) ： 色 ， 不 能 被 磁 鐵 吸 引 。（ 2） 化 學(xué) 性 質(zhì) ： 紫 紅反 應(yīng) 物 質(zhì) 化 學(xué) 方 程 式非金屬 O2 ( 色 固 體 )Cl2、 S ( 色 煙 )氧化性酸 濃 H2SO4 Cu+2H2SO4(濃 ) CuSO4+SO2 +2H2O濃 HNO3 Cu+4HNO3(濃 ) Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O稀 HNO3 3Cu+8HNO3(稀 ) 3Cu(NO3)2+2NO +4H2O鹽 AgNO3 Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2AgFeCl3 Cu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2點(diǎn) 燃 2Cu+O2 2CuO2Cu+S Cu2S 黑 棕 黃 2.氧 化 銅 和 氫 氧 化 銅物 質(zhì) 氧 化 銅 氫 氧 化 銅化 學(xué) 式狀 態(tài) 不 溶 于 水 的 色 固 體 （ 粉 末 ） 不 溶 于 水 的 色 固 體化 學(xué) 性質(zhì) CuO+2H+ Cu2+H2OCuO+H 2 Cu+H2OCuO+CO Cu+CO2 Cu(OH)2+2H+Cu2+2H2OCu(OH)2 CuO+H2OCuO Cu(OH)2黑 藍(lán) 3.CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O為 色 晶 體 ， 俗 稱 。 無 水 CuSO4為 白 色 粉 末 ， 遇 水 變 藍(lán) 色 （ 生 成 CuSO4 5H2O） 可 作 為 的 檢 驗(yàn) 依 據(jù) 。 指 點(diǎn) 迷 津 溶液中的Cu2+常為藍(lán)色（濃CuCl2溶液為綠色，稀CuCl2溶液為藍(lán)色），可作為Cu2+的判定依據(jù)。如CuSO 4溶液為藍(lán)色。 Cu2+與堿反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀Cu(OH)2，這是鑒定Cu2+的原理之一。藍(lán) 藍(lán) 礬 、 膽 礬水 要 點(diǎn) 精 講要 點(diǎn) 一 鐵 三 角 及 其 重 要 應(yīng) 用1.“ 鐵 三 角 ” 中 的 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 (1)Fe Fe 2+： 鐵 與 氧 化 性 比 較 弱 的 非 金 屬 （ 如 S、I2） 、 非 氧 化 性 酸 （ 如 鹽 酸 、 稀 硫 酸 ） 、 不 活潑 金 屬 的 鹽 溶 液 (如 CuSO4溶 液 )反 應(yīng) ， 都 可 實(shí) 現(xiàn)這 種 轉(zhuǎn) 化 。 例 如 ： Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 (2)Fe2+ Fe:比 較 活 潑 的 金 屬 （ 如 Al、 Zn） 能 從 亞鐵 鹽 溶 液 中 置 換 出 鐵 。 例 如 ： FeCl2+Zn ZnCl2 +Fe(3)Fe Fe3+:鐵 與 強(qiáng) 氧 化 劑 (如 Cl2、 HNO3、 濃 硫酸 )在 一 定 條 件 下 反 應(yīng) 都 會(huì) 實(shí) 現(xiàn) 這 種 轉(zhuǎn) 化 。 例 如 :2Fe+3Cl2 2FeCl3(4)Fe3+ Fe:鐵 鹽 溶 液 與 活 潑 的 金 屬 （ K、 Na、 Ca除 外 ） 反 應(yīng) 時(shí) ， 可 被 還 原 。 例 如 ： 2FeCl 3+3Zn 2Fe+3ZnCl2(5)Fe2+ Fe3+:亞 鐵 鹽 與 強(qiáng) 氧 化 劑 反 應(yīng) 。 例 如 ：2FeCl2+Cl2 2FeCl3 (6)Fe3+ Fe2+:鐵 鹽 溶 液 與 比 較 強(qiáng) 的 還 原 劑 反 應(yīng) 。例 如 ： Fe+2FeCl3 3FeCl22FeCl3+2NaI 2FeCl2+I2+2NaCl(7)Fe2+ Fe3+ 2.有 關(guān) Fe2+、 Fe3+的 性 質(zhì) 及 之 間 的 轉(zhuǎn) 化 經(jīng) 常 應(yīng) 用 在以 下 幾 個(gè) 方 面 ： （ 1） 判 斷 離 子 共 存 Fe2+、 Fe3+均 水 解 ， 與 等 因水 解 相 互 促 進(jìn) 在 溶 液 中 不 能 大 量 共 存 。 Fe3+與 S2-、 I-、 HS-、 ， Fe2+與 (H+)、ClO-、 (H+)在 溶 液 中 因 氧 化 還 原 反 應(yīng) 不 能大 量 共 存 。 (2)鹽 溶 液 的 配 制 與 保 存 Fe 2+的 鹽 溶 液 ： 加 少 量 鐵 粉 ， 防 止 Fe2+被 氧 化 ；加 少 量 相 應(yīng) 的 酸 ， 防 止 Fe2+水 解 。 2323 COlOAHCO 、23SO4MnO 3NO Fe3+的 鹽 溶 液 ： 加 少 量 相 應(yīng) 的 酸 防 止 Fe3+水 解 。(3)制 取 Fe(OH)3膠 體Fe3+3H2O（ 沸 水 ） Fe(OH)3(膠 體 ） +3H+(4)制 備 無 水 FeCl3FeCl3 6H2O FeCl3+6H2O(5)氧 化 性 、 還 原 性 關(guān) 系氧 化 性 ： Cl2Br2Fe3+I2S還 原 性 ： Cl-Br-Fe2+I-4時(shí)，F(xiàn)e3+即可形成Fe(OH)3沉淀。欲除去某溶液中含有的Fe2+雜質(zhì)時(shí)，一般先向該溶液中加入氧化劑（如H2O2），使Fe2+被氧化為Fe3+,然后通過加堿液調(diào)節(jié)pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。 【 典 例 導(dǎo) 析 1】 在 一 些 茶 葉 的 包 裝 盒 中 有 一 個(gè) 小 袋 ，將 小 袋 打 開 可 看 到 灰 黑 色 粉 末 ， 其 中 有 的 已 變成 棕 褐 色 。 將 這 種 灰 黑 色 粉 末 投 入 稀 鹽 酸 后 ，取 其 上 層 清 液 并 加 幾 滴 氯 水 ， 再 滴 加 KSCN溶液 ， 馬 上 出 現(xiàn) 血 紅 色 。 以 下 結(jié) 論 不 正 確 的 是 （ ） A.該 灰 黑 色 粉 末 作 抗 氧 化 劑 B.該 灰 黑 色 粉 末 不 可 食 用 C.小 袋 中 原 來 裝 有 鐵 粉 D.小 袋 中 原 來 裝 有 氧 化 鐵 D 遷 移 應(yīng) 用 1 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 下 圖 所 示 。 請 將 正 確 答 案 的 序 號 填 在 相 應(yīng) 的 橫 線 上 。 （ 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 。 解 析 向 稀 HNO3中 加 入 鐵 粉 ， 開 始 時(shí) 稀 HNO3過量 應(yīng) 生 成 Fe3+,隨 加 入 鐵 粉 量 的 增 加 ， 發(fā) 生 反 應(yīng)2Fe3+Fe 3Fe2+,最 后 全 部 轉(zhuǎn) 化 為 Fe2+。答 案 （ 1） （ 2） （ 3） 要 點(diǎn) 二 Fe2+和 Fe3+的 檢 驗(yàn) Fe2+和 Fe3+的 檢 驗(yàn) 方 法 （ 1） 直 接 觀 察 顏 色 ： Fe2+的 溶 液 呈 淺 綠 色 ， Fe3+的 溶 液 呈 棕 黃 色 。 （ 2） 利 用 顯 色 反 應(yīng) ： 有 關(guān) 離 子 反 應(yīng) 方 程 式 ： Fe 3+SCN- Fe(SCN) 2+ （ 3） 利 用 其 化 合 物 沉 淀 的 顏 色 ：有 關(guān) 反 應(yīng) 的 方 程 式 ： Fe2+2OH- Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3Fe3+3OH- Fe(OH)3(4)利 用 Fe3+的 氧 化 性 ： 有 關(guān) 離 子 反 應(yīng) 方 程 式 ： 2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+ 有 關(guān) 離 子 反 應(yīng) 方 程 式 ： 2Fe3+2I- 2Fe2+I2(5)利 用 Fe2+的 還 原 性 ：有 關(guān) 離 子 反 應(yīng) 方 程 式 ： 5Fe2+ +8H+ 5Fe 3+Mn2+4H2O有 關(guān) 離 子 反 應(yīng) 方 程 式 ： 2Fe2+Br2 2Fe3+2Br-4MnO 【 典 例 導(dǎo) 析 2】 要 證 明 某 溶 液 中 不 含 Fe3+而 可 能 含有 Fe2+進(jìn) 行 如 下 實(shí) 驗(yàn) 操 作 時(shí) ， 最 佳 順 序 為 （ ） 加 入 足 量 氯 水 加 入 足 量 KMnO4 加 入 少 量NH4SCN溶 液 A. B. C. D. 解 析 在 該 溶 液 中 先 加 入 少 量 NH4SCN溶 液 ， 溶液 不 變 紅 色 ， 無 Fe3+存 在 ， 再 加 入 氯 水 ， 將 Fe2+氧 化 成 Fe3+， 溶 液 變 為 紅 色 。 KMnO 4溶 液 呈 紫 紅色 ， 溶 液 顏 色 變 化 不 明 顯 ， 所 以 這 兒 不 用KMnO4溶 液 。 C 遷 移 應(yīng) 用 2 將 幾 滴 KSCN(SCN-是 “ 類 鹵 離 子 ” )溶 液 加 入 酸 性 的 含 有 Fe3+的 溶 液 中 ， 溶 液 變 成 紅色 ， 將 該 紅 色 溶 液 分 為 兩 份 ， 一 份 中 加 入 適量 KMnO4溶 液 ， 紅 色 褪 去 ； 向 另 一 份 中 通 入SO2， 紅 色 也 褪 去 。 下 列 說 法 不 正 確 的 是 ( ) A. 紅 色 褪 去 的 原 因 是 KMnO4將 SC -氧 化 ， 使 Fe（ SCN） 3消 失 B. 紅 色 褪 去 的 原 因 是 SO 2將 Fe3+還 原 為 Fe2+ C. 紅 色 褪 去 的 原 因 是 SO2將 SCN-還 原 D.SCN-在 適 當(dāng) 條 件 下 可 失 去 電 子 被 氧 化 劑 氧 化 為 （ SCN） 2 解 析 由 于 SCN-是 “ 類 鹵 離 子 ” ， 與 鹵 素 離 子 性質(zhì) 相 似 ， 可 以 被 KMnO4（ H+） 氧 化 為 （ SCN） 2，而 使 紅 色 消 失 。 Fe3+具 有 氧 化 性 ， 可 被 SO2還 原 為Fe2+， 也 可 使 紅 色 消 失 。 綜 上 分 析 可 知 C項(xiàng) 錯(cuò) 誤 。答 案 C 要 點(diǎn) 三 Fe（ OH） 2的 制 備 與 實(shí) 驗(yàn) 條 件 的 控 制 要 制 備 氫 氧 化 亞 鐵 ， 并 使 氫 氧 化 亞 鐵 長 時(shí) 間 保 持白 色 沉 淀 的 狀 態(tài) 。 一 是 要 減 少 溶 液 中 氧 氣 的 含量 ， 防 止 溶 液 與 空 氣 的 接 觸 ； 二 是 要 防 止 溶 液中 出 現(xiàn) 三 價(jià) 鐵 離 子 。 既 要 除 去 三 價(jià) 鐵 離 子 ， 又不 引 入 新 的 雜 質(zhì) ， 一 般 選 用 鐵 粉 來 還 原 三 價(jià) 鐵離 子 。 實(shí) 驗(yàn) 中 一 般 采 用 新 制 的 硫 酸 亞 鐵 與 NaOH溶 液 反 應(yīng) 來 制 取 Fe(OH) 2沉 淀 。 下 面 我 們 來 探 究其 他 制 備 氫 氧 化 亞 鐵 的 方 法 。 【 典 例 導(dǎo) 析 3】 用 下 面 三 種 方 法 均 可 制 得 Fe(OH)2白 色 沉 淀 。 方 法 一 用 不 含 Fe3+的 FeSO4溶 液 與 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 需要 加 入 。 （ 2） 除 去 蒸 餾 水 中 溶 解 的 O2常 采 用 的 方 法 。 （ 3） 生 成 Fe(OH) 2白 色 沉 淀 的 操 作 是 用 長 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 。 方 法 二 在 如 右 圖 所 示 的 裝 置 中 ， 用 NaOH溶 液 、鐵 屑 、 稀 H2SO4等 試 劑 制 備 。（ 1） 在 試 管 里 加 入 的 試 劑 是 。（ 2） 在 試 管 里 加 入 的 試 劑 是 。（ 3） 為 了 制 得 Fe(OH)2白 色 沉 淀 ， 在 試管 和 中 加 入 試 劑 ， 打 開 止 水 夾 ， 塞緊 塞 子 后 的 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 是 。（ 4） 這 樣 生 成 的 Fe(OH) 2沉 淀 能 較 長 時(shí) 間 保 持 白色 ， 理 由 是 。 方 法 三 利 用 電 解 實(shí) 驗(yàn) 可 以 制 得 純 凈 的 Fe(OH)2白色 沉 淀 ， 如 右 圖 所 示 ， 已 知 兩 電 極 的 材 料 分 別 為石 墨 和 鐵 。（ 1） a電 極 的 材 料 應(yīng) 為 ， 電 極 反應(yīng) 式 為 。（ 2） 電 解 液 c可 以 是 （ 填 編 號 ） 。A.純 水 B.NaCl溶 液C.NaOH溶 液 D.CuCl 2溶 液（ 3） d為 苯 ， 其 作 用 是 ， 在 加 入 苯 之前 對 電 解 液 c應(yīng) 作 何 簡 單 處 理 ？ 。 （ 4） 為 了 在 較 短 時(shí) 間 內(nèi) 看 到 白 色 沉 淀 ， 可 采 取 的措 施 是 （ 填 編 號 ） 。A.改 用 稀 H2SO4作 電 解 液B.適 當(dāng) 增 大 電 源 的 電 壓C.適 當(dāng) 減 小 兩 極 間 的 距 離D.適 當(dāng) 降 低 電 解 液 的 溫 度（ 5） 若 c用 Na2SO4溶 液 ， 當(dāng) 電 解 一 段 時(shí) 間 后 看 到白 色 Fe(OH) 2沉 淀 ， 再 反 接 電 源 電 解 ， 除 了 電 極 上看 到 氣 泡 外 ， 另 一 明 顯 現(xiàn) 象 為 。 解 析 方 法 一 Fe2+易 水 解 ， 要 加 入 稀 H2SO4防 止其 水 解 ； Fe2+易 被 空 氣 中 的 O2氧 化 ， 要 加 鐵 粉 ， 將被 氧 化 的 Fe3+還 原 成 Fe2+。 氣 體 的 溶 解 度 是 隨 溫 度升 高 而 降 低 的 ， 所 以 煮 沸 后 的 蒸 餾 水 中 溶 解 的 O2變 少 。方 法 二 兩 支 試 管 ， 試 管 是 開 口 式 ， 無 法 用 產(chǎn) 生的 氣 體 將 試 液 壓 入 試 管 中 ， 所 以 制 取 FeSO4應(yīng) 在試 管 中 ， 而 在 試 管 中 盛 不 含 O 2的 NaOH溶 液 。當(dāng) Fe與 稀 H2SO4放 入 試 管 后 ， 產(chǎn) 生 的 H2可 以 從 試管 內(nèi) 短 管 處 排 出 ， 從 而 排 盡 試 管 內(nèi) 空 氣 。 再經(jīng) 過 止 水 夾 通 入 試 管 中 ， 排 盡 試 管 內(nèi) 空 氣 。然 后 關(guān) 閉 止 水 夾 ， 試 管 內(nèi) 產(chǎn) 生 的 H2無 法 逸 出 ， 造 成 管 內(nèi) 壓 強(qiáng) 增 大 ， 將 試 管 內(nèi) FeSO4溶 液 通 過 長導(dǎo) 管 壓 入 試 管 內(nèi) ， 在 此 過 程 中 ， 液 體 都 處 于 H2環(huán) 境 ， 從 而 避 免 了 被 空 氣 中 的 O2氧 化 ， 使 得Fe(OH)2能 保 存 更 長 時(shí) 間 。方 法 三 電 解 時(shí) 陽 極 Fe-2e- Fe2+,陰 極 上2H2O+2e- H2 +2OH-,或 電 解 質(zhì) 溶 液 能 直 接 提供 OH-。 當(dāng) Fe2+與 OH-接 觸 時(shí) Fe2+2OH-Fe(OH)2 ，當(dāng) 電 解 液 選 用 NaOH溶 液 時(shí) ， 在 陽 極 處 立 即 產(chǎn) 生 白色 沉 淀 ， 當(dāng) 選 其 他 溶 液 時(shí) ， 只 有 遷 移 后 兩 者 相 遇時(shí) 才 能 產(chǎn) 生 沉 淀 （ 大 約 在 電 池 中 部 ） ； 當(dāng) 反 接 電源 后 ， 陽 極 4OH -4e- 2H2O+O2 ,產(chǎn) 生 的 O2立即 把 Fe(OH)2氧 化 為 Fe(OH)3。 答 案 方 法 一 （ 1） 稀 H2SO4、 鐵 屑 （ 2） 煮 沸（ 3） 避 免 生 成 的 Fe(OH)2沉 淀 接 觸 O2而 被 氧 化方 法 二 （ 1） 稀 H2SO4和 鐵 屑 （ 2） NaOH溶 液（ 3） 檢 驗(yàn) 試 管 出 口 處 排 出 的 H2的 純 度 ， 當(dāng) 排 出的 H2已 經(jīng) 純 凈 時(shí) 再 夾 緊 止 水 夾 （ 4） 試 管 中 反 應(yīng)生 成 的 H2充 滿 了 試 管 和 試 管 ， 且 外 界 O2不 易進(jìn) 入方 法 三 （ 1） Fe Fe-2e- Fe2+ (2)BC (3)隔 絕 空 氣 ， 防 止 生 成 的 Fe(OH) 2被 氧 化 加 熱 煮沸 ， 排 出 溶 解 的 O2（ 4） BC（ 5） 白 色 沉 淀 迅 速 變?yōu)?灰 綠 色 ， 最 后 變 成 紅 褐 色 遷 移 應(yīng) 用 3 某 研 究 性 學(xué) 習(xí) 小 組 在 研 究 由 Fe2+制 備 Fe(OH)2的 過 程 中 ， 設(shè) 計(jì) 了 如 下 實(shí) 驗(yàn) 方 案 ： 按 照 圖 示 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) ， 容 器 A中 的 反 應(yīng) 開 始 時(shí) ， 彈簧 夾 C處 于 打 開 狀 態(tài) ， 一 段 時(shí) 間 后 ， 關(guān) 閉 彈 簧 夾C， 容 器 A中 的 反 應(yīng) 仍 在 進(jìn) 行 ， 最 終 在 容器 中 觀 察 到 白 色 沉 淀 ， 該 實(shí) 驗(yàn) 中 涉 及 到 的 化 學(xué)方 程 式 有 。 【 探 究 思 考 】 實(shí) 驗(yàn) 表 明 上 述 實(shí) 驗(yàn) 中 出 現(xiàn) 的 白 色 沉淀 會(huì) 逐 漸 轉(zhuǎn) 變 為 灰 綠 色 或 綠 色 ， 那 么 如 何 解 釋 出現(xiàn) 灰 綠 色 或 綠 色 的 現(xiàn) 象 呢 ？（ 1） 甲 同 學(xué) 查 閱 資 料 后 ， 得 到 Fe(OH)2如 下 信 息 ： 資 料 名 稱 物 理 性 質(zhì) 描 述 化 學(xué) 性 質(zhì) 描 述 化 學(xué) 辭 典 ,顧 翼 東 編 ，1989年 版 P637 白 色 無 定 形 粉 末或 白 色 至 淡 綠 色六 方 晶 體 與 空 氣 接 觸 易 被 氧 化 ， 將細(xì) 粉 噴 于 空 氣 中 ， 則 立 即燃 燒 出 火 花 大 學(xué) 普 通 化學(xué) （ 下 冊 ） 傅 鷹 著 P637 白 色 沉 淀 此 沉 淀 易 被 氧 化 成 微 綠 色Fe3(OH)8 普 通 化 學(xué) 教程 （ 下 冊 ）P 788 白 色 能 強(qiáng) 烈 吸 收 O2， 迅 速 變 成棕 色 Fe(OH)3， 這 時(shí) 作 為 氧化 的 中 間 產(chǎn) 物 為 土 綠 色 ，其 中 含 有 Fe2+、 Fe3+ 閱 讀 該 資 料 后 ， 你 對 上 述 實(shí) 驗(yàn) 中 出 現(xiàn) 灰 綠 色 或 綠色 的 現(xiàn) 象 的 解 釋 是 ；資 料 中 提 及 的 微 綠 色 Fe3(OH)8,用 氧 化 物 的 形 式 表示 可 寫 成 。（ 2） 乙 同 學(xué) 依 據(jù) 配 色 原 理 ： 白 色 和 棕 色 不 可 能 調(diào)配 成 綠 色 或 灰 綠 色 的 常 識(shí) ， 認(rèn) 為 綠 色 可 能 是 形 成Fe(OH)2 nH2O所 致 。 用 熱 水 浴 的 方 式 加 熱 實(shí) 驗(yàn) 中生 成 的 綠 色 沉 淀 ， 觀 察 到 沉 淀 由 綠 變 白 的 趨 勢 。加 熱 時(shí) ,實(shí) 驗(yàn) 中 彈 簧 夾 C應(yīng) 處 于 （ 填 “ 打 開 ”或 “ 關(guān) 閉 ” ） 狀 態(tài) ， 容 器 A中 的 反 應(yīng) 須 處 于 （ 填 “ 停 止 ” 或 “ 發(fā) 生 ” ） 狀 態(tài) 。 寫 出 該 實(shí) 驗(yàn) 中 支 持 乙 同 學(xué) 觀 點(diǎn) 的 化 學(xué) 方 程 式 。 （ 3） 歡 迎 你 參 加 該 研 究 小 組 的 討 論 ， 請 提 出 一 種在 研 究 由 Fe2+制 備 Fe(OH)2的 過 程 中 ， 有 助 于 對 沉淀 由 “ 白 ” 變 “ 綠 ” 的 現(xiàn) 象 進(jìn) 行 合 理 解 釋 的 實(shí) 驗(yàn)設(shè) 計(jì) 新 思 路 。 答 案 B Fe+H2SO4 FeSO4+H2 ；FeSO4+2NaOH Fe(OH)2 +Na2SO4；H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O【 探 究 思 考 】 （ 1） 由 于 Fe(OH)2部 分 被 氧 化 ， 混入 少 量 的 Fe(OH)3 FeO Fe2O3 4H2O（ 2） 打 開 發(fā) 生 Fe(OH)2 nH2O Fe(OH)2+nH2O(3)向 Fe2+和 Fe3+的 混 合 液 中 加 入 NaOH 溶 液 后 ， 觀察 生 成 的 沉 淀 的 顏 色 是 否 為 灰 綠 色 （ 或 者 可 以 將Fe(OH ) 3和 Fe(OH )2混 合 后 觀 察 其 顏 色 ） 。 要 點(diǎn) 四 有 關(guān) Fe、 Cu及 其 化 合 物 的 綜 合 推 斷 有 關(guān) 鐵 、 銅 的 單 質(zhì) 、 化 合 物 推 斷 突 破 口 有 ： （ 1） 特 征 顏 色 ： 如 Fe2+溶 液 淺 綠 色 ， Fe3+溶 液 棕黃 色 ， Fe(SCN)3溶 液 紅 色 ， Fe(OH)3膠 體 紅 褐 色 ，F(xiàn)e(OH)2在 空 氣 中 的 顏 色 變 化 ， Fe(OH)3紅 褐 色 ，F(xiàn)eCl3固 體 紅 棕 色 ， Fe2O3紅 棕 色 ， Fe3O4、 FeO、FeS黑 色 等 。 Cu2+溶 液 藍(lán) 色 、 Cu2O紅 色 、 CuO黑色 ， Cu(OH) 2藍(lán) 色 等 。 （ 2） 特 征 變 價(jià) ： 鐵 有 +2、 +3價(jià) 。 （ 3） 特 征 反 應(yīng) ： 鋁 熱 反 應(yīng) 。 （ 4） FeCl3變 色 種 類 向 FeCl3溶 液 中 加 幾 滴 KSCN溶 液 呈 血 紅 色 ； FeCl3溶 液 能 使 紫 色 石 蕊 試 液 呈 紅 色 ； FeCl3與 NaOH溶 液 反 應(yīng) ， 生 成 紅 褐 色 沉 淀 ； 向 FeCl3溶 液 中 加 入 過 量 Fe粉 ,溶 液 變 為 淺 綠 色 ； 向 FeCl3溶 液 中 加 入 過 量 Cu粉 ,溶 液 變 為 藍(lán) 綠 色 ； 將 FeCl3溶 液 滴 入 到 淀 粉 -碘 化 鉀 溶 液 中 ， 溶 液變 為 藍(lán) 色 ； 將 FeCl 3溶 液 滴 入 AgNO3溶 液 中 ,生 成 白 色 沉 淀 ； 將 FeCl3溶 液 與 NaHCO3溶 液 混 合 ， 放 出 氣 體 ， 生 成 紅 褐 色 沉 淀 ； 將 飽 和 FeCl3溶 液 滴 入 沸 水 中 ， 生 成 紅 褐 色Fe(OH)3膠 體 。 【 典 例 導(dǎo) 析 4】 （ 2008 寧 夏 理 綜 ， 26） 某 廠 的 酸性 工 業(yè) 廢 水 中 含 有 一 定 量 的 Fe3+、 Cu2+、 Au3+等離 子 。 有 人 設(shè) 計(jì) 了 圖 中 的 工 藝 流 程 ， 利 用 常 用的 酸 、 堿 和 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 的 廢 鐵 屑 ， 從 廢 水 中 回收 金 ， 并 生 產(chǎn) 一 定 量 的 鐵 紅 和 氧 化 銅 。 填 寫 下 面 空 白 ： （ 1） 圖 中 標(biāo) 號 處 需 加 入 的 相 應(yīng) 物 質(zhì) 分 別 是 、 、 、 、 。 （ 2） 寫 出 處 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 ；寫 出 處 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 。（ 3） 鐵 紅 的 化 學(xué) 式 為 ； 分 別 寫 出 鐵 紅 和 氧化 銅 在 工 業(yè) 上 的 一 種 主 要 用 途 ： 鐵 紅 ；氧 化 銅 。解 析 （ 1） 本 實(shí) 驗(yàn) 的 目 的 是 用 廢 鐵 屑 、 常 用 的 酸和 堿 ， 從 廢 水 中 回 收 金 ， 并 生 產(chǎn) 一 定 量 的 鐵 紅 和氧 化 銅 。 而 廢 水 中 含 有 Fe3+、 Cu2+、 Au3+， 因 此 首先 加 入 廢 鐵 屑 將 Cu和 Au都 置 換 出 來 。 Cu和 Au的 分離 可 以 利 用 Cu與 稀 硝 酸 能 反 應(yīng) 而 Au不 能 ， 將 其 分離 ， Cu 2+和 Fe2+分 別 加 入 堿 使 其 轉(zhuǎn) 化 為 沉 淀 ， 灼 燒分 別 生 成 它 們 的 氧 化 物 。 （ 2） 由 于 廢 水 顯 酸 性 ， 又 含 有 Cu2+、 Au3+、 Fe3+，因 此 加 入 鐵 屑 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 為 ：Fe+2H+ H2 +Fe2+Fe+Cu2+ Cu+Fe2+3Fe+2Au3+ 2Au+3Fe2+2Fe3+Fe 3Fe2+（ 3） 鐵 紅 的 化 學(xué) 式 為 Fe 2O3， 鐵 紅 常 用 作 紅 色 顏料 ， 氧 化 銅 常 用 作 制 銅 鹽 的 原 料 。 答 案 (1) 鐵 屑 稀 硫 酸 稀 硝 酸 氫 氧 化 鈉 氫 氧 化 鈉（ 2） Fe+2H+ Fe2+H2 ，2Fe3+Fe 3Fe2+， Cu2+Fe Cu+Fe2+，2Au3+3Fe 2Au+3Fe2+3Cu+8HNO3（ 稀 ） 3Cu(NO3)2+2NO +4H2O（ 3） Fe 2O3 用 作 紅 色 涂 料 用 作 制 造 銅 鹽的 原 料 遷 移 應(yīng) 用 4 （ 2008 北 京 理 綜 ， 28） 由 Fe2O3、Fe、 CuO、 C、 Al中 的 幾 種 物 質(zhì) 組 成 的 混 合 粉 末 ，取 樣 品 進(jìn) 行 下 列 實(shí) 驗(yàn) （ 部 分 產(chǎn) 物 略 去 ） ： （ 1） 取 少 量 溶 液 X， 加 入 過 量 的 NaOH溶 液 ， 有沉 淀 生 成 。 取 上 層 清 液 ， 通 入 CO 2， 無 明 顯 變 化 ，說 明 樣 品 中 不 含 有 的 物 質(zhì) 是 （ 填 寫 化 學(xué)式 ） 。 （ 2） Z為 一 種 或 兩 種 氣 體 ： 若 Z只 為 一 種 氣 體 ， 試 劑 a為 飽 和 NaHCO3溶 液 ，則 反 應(yīng) I中 能 同 時(shí) 生 成 兩 種 氣 體 的 化 學(xué) 方 程 式 是 。 若 Z為 兩 種 氣 體 的 混 合 物 ， 試 劑 a為 適 量 水 ， 則 Z中 兩 種 氣 體 的 化 學(xué) 式 是 。（ 3） 向 Y中 通 入 過 量 氯 氣 ， 并 不 斷 攪 拌 ， 充 分 反應(yīng) 后 ,溶 液 中 的 陽 離 子 是 （ 填 寫 離 子 符 號 ） 。（ 4） 取 Y中 的 溶 液 ， 調(diào) pH約 為 7， 加 入 淀 粉 -KI溶液 和 H 2O2,溶 液 呈 藍(lán) 色 并 有 紅 褐 色 沉 淀 生 成 。 當(dāng) 消耗 2 mol I-時(shí) ， 共 轉(zhuǎn) 移 3 mol電 子 ， 該 反 應(yīng) 的 離 子 方程 式 是 。 （ 5） 另 取 原 樣 品 ， 加 入 足 量 稀 硫 酸 充 分 反 應(yīng) 。 若溶 液 中 一 定 不 會(huì) 產(chǎn) 生 Y中 的 紅 色 固 體 ， 則 原 樣 品 中所 有 可 能 存 在 的 物 質(zhì) 組 合 是 （ 各 組 合 中 的 物 質(zhì) 用化 學(xué) 式 表 示 ） 。解 析 由 題 干 中 框 圖 轉(zhuǎn) 化 的 關(guān) 系 可 知 ， Y中 必 含Cu， 另 有 Fe2+； 產(chǎn) 生 兩 種 氣 體 必 有 C。（ 1） 上 層 清 液 中 通 入 CO2無 明 顯 現(xiàn) 象 說 明 無進(jìn) 一 步 說 明 樣 品 中 無 Al。（ 2） Z為 一 種 氣 體 ， 則 必 為 CO 2， 說 明 另 一 種氣 體 為 SO2被 NaHCO3溶 液 除 去 ， 濃 酸 為 濃 H2SO4，反 應(yīng) 為 ：C+2H2SO4（ 濃 ） CO2 +2SO2 +2H2O 2lOA Z為 兩 種 氣 體 ， a為 H2O， 則 說 明 濃 酸 為 濃 HNO3，Z中 氣 體 為 NO和 CO2。（ 3） Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+； 2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+循 環(huán) 反 應(yīng) ， 則 溶 液 中 陽 離 子 為 Fe3+、Cu2+和 過 量 酸 余 下 的 H+。（ 4） 據(jù) 題 目 信 息 可 推 知 氧 化 還 原 反 應(yīng) 為 ：4I-+3H2O2+2Fe2+ 2I2+2Fe（ OH） 3（ 5） 由 題 意 分 析 無 Cu生 成 ， 則 必 定 是 不 發(fā) 生Cu 2+Fe Cu+Fe2+或 2Al+3Cu2+ 3Cu+2Al3+的 置 換 反 應(yīng) ， 說 明 混 合 物 中 無 Fe和 Al。 由 題 干 框圖 知 必 含 CuO和 C。 則 組 合 可 能 為 CuO、 C； CuO、C、 Fe2O3。 答 案 （ 1） Al（ 2） C+2H2SO4（ 濃 ） CO2 +2SO2 +2H2O NO、 CO2（ 3） Cu2+、 Fe3+、 H+（ 4） 2Fe2+3H2O2+4I- 2Fe（ OH） 3 +2I2（ 5） CuO、 C或 CuO、 C、 Fe2O3 對 點(diǎn) 訓(xùn) 練題 組 一 鐵 、 銅 的 性 質(zhì) 及 Fe2+、 Fe3+檢 驗(yàn)1. 下 列 有 關(guān) 鐵 及 其 化 合 物 的 有 關(guān) 說 法 中 正 確 的 是 （ ） A.赤 鐵 礦 的 主 要 成 分 是 Fe3O4 B.鐵 與 水 蒸 氣 在 高 溫 下 的 反 應(yīng) 產(chǎn) 物 為 Fe2O3和 H2 C.除 去 FeCl2溶 液 中 的 FeCl3雜 質(zhì) 可 以 向 溶 液 中 加 入 鐵 粉 ， 然 后 過 濾 D.Fe 3+與 KSCN產(chǎn) 生 血 紅 色 沉 淀 解 析 赤 鐵 礦 的 主 要 成 分 是 Fe2O3， 鐵 與 水 蒸 氣 在高 溫 下 的 反 應(yīng) 產(chǎn) 物 為 Fe3O4和 H2,+3價(jià) 鐵 離 子 遇KSCN溶 液 變 為 血 紅 色 ， 但 沒 有 沉 淀 產(chǎn) 生 ， 一 般 可 以 用 此 方 法 檢 驗(yàn) +3價(jià) 鐵 離 子 的 存 在 。答 案 C 2. 下 列 離 子 方 程 式 中 ， 正 確 的 是 ( ) A.氧 化 亞 鐵 和 稀 硝 酸 反 應(yīng) FeO+2H+ Fe2+H2O B.銅 和 三 氯 化 鐵 溶 液 反 應(yīng) Cu+Fe3+ Fe2+Cu2+ C.氯 化 亞 鐵 溶 液 中 滴 入 氯 水 Cl2+2Fe2+ 2Cl- +2Fe3+ D.金 屬 鋁 投 入 NaOH溶 液 中 2Al+2OH-+H2O 2 +2H 2 解 析 A項(xiàng) 中 稀 硝 酸 可 將 FeO氧 化 ； B項(xiàng) 中 電 荷不 守 恒 ； D項(xiàng) 中 原 子 不 守 恒 。2lOA C 3.化 合 物 A是 一 種 重 要 的 光 化 學(xué) 試 劑 ,屬 于 不 含 結(jié) 晶水 的 復(fù) 鹽 。 AH之 間 相 互 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 如 下 圖 所示 :(部 分 反 應(yīng) 物 、 生 成 物 沒 有 列 出 ) 已 知 :A中 含 兩 種 陽 離 子 和 一 種 帶 兩 個(gè) 單 位 負(fù) 電荷 的 陰 離 子 ,三 種 離 子 的 個(gè) 數(shù) 比 為 3 1 3。 陰 離 子 中 各 元 素 的 質(zhì) 量 分 數(shù) 與 C中 的 相 同 且 式 量 是 C的 2倍 。 C、 D都 為 氣 體 且 含 有 的 元 素 種 類 相 同 ，C能 使 澄 清 石 灰 水 變 渾 濁 ， E是 一 種 紅 棕 色 的 顏 料 ，F(xiàn)的 焰 色 反 應(yīng) 呈 紫 色 ， I能 使 苯 酚 溶 液 顯 紫 色 ?；?答 下 列 問 題 ：（ 1） C的 電 子 式 是 。（ 2） A的 化 學(xué) 式 是 。（ 3） D+E C+G的 方 程 式 是 。（ 4） H+H 2O2+H+ I的 離 子 反 應(yīng) 方 程 式 是 。（ 5） 在 A的 溶 液 中 滴 入 酸 性 高 錳 酸 鉀 溶 液 ， 高 錳酸 鉀 溶 液 紫 色 褪 去 ， 而 在 A的 溶 液 中 滴 入 硫 氰 化 鉀溶 液 ， 溶 液 呈 紅 色 。 產(chǎn) 生 上 述 現(xiàn) 象 的 主 要 原 因 是 。 解 析 本 題 的 突 破 口 是 I能 使 苯 酚 顯 紫 色 ， 說 明 I含有 Fe3+， 結(jié) 合 題 意 I為 FeCl3。 E為 紅 棕 色 的 顏 料 ， E為 Fe2O3。 結(jié) 合 Fe2+Fe3+相 互 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 ， 知 G為 Fe，H為 FeCl2。 C能 使 澄 清 石 灰 水 變 渾 濁 ， C、 D含 有的 元 素 種 類 相 同 ， D能 和 Fe2O3反 應(yīng) ， 則 D為 CO、C為 CO2。 F的 焰 色 反 應(yīng) 呈 紫 色 ， F為 KCl， B為K2CO3（ 加 熱 下 不 可 能 為 KHCO3） 。 A中 所 含 陽 離子 為 Fe3+、 K+， 陰 離 子 中 各 元 素 的 質(zhì) 量 分 數(shù) 與 C中的 相 同 且 式 量 是 C的 2倍 ， 則 陰 離 子 為 C 2 （ 草 酸根 ） ， A為 K3Fe（ C2O4） 3。 24O 答 案 （ 1） （ 2） K3Fe（ C2O4） 3（ 3） 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2（ 4） 2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O（ 5） 因 為 溶 液 中 的 草 酸 根 （ C2 ） 被 高 錳 酸 鉀氧 化 ， 故 使 溶 液 的 紫 色 褪 去 ； 溶 液 中 的 Fe3+與SCN-反 應(yīng) ， 使 溶 液 呈 紅 色 24O 4.現(xiàn) 有 一 份 含 有 FeCl3和 FeCl2的 固 體 混 合 物 ， 為 測 定 各 成 分 的 含 量 進(jìn) 行 如 下 兩 個(gè) 實(shí) 驗(yàn) ： 實(shí) 驗(yàn) 1 稱 取 一 定 質(zhì) 量 的 樣 品 ， 將 樣 品 溶 解 ； 向 溶 解 后 的 溶 液 中 加 入 足 量 的 AgNO3溶 液 ， 產(chǎn) 生 沉 淀 ； 將 沉 淀 過 濾 、 洗 滌 、 干 燥 得 到 白 色 固 體 17.22 g。 實(shí) 驗(yàn) 2 稱 取 與 實(shí) 驗(yàn) 1中 相 同 質(zhì) 量 的 樣 品 ， 將 樣 品 溶 解 ； 向 溶 解 后 的 溶 液 中 通 入 足 量 的 Cl 2; 再 向 所 得 溶 液 中 加 入 足 量 的 NaOH溶 液 ， 得 到紅 褐 色 沉 淀 ； 將 沉 淀 過 濾 、 洗 滌 后 ， 加 熱 灼 燒 ， 到 質(zhì) 量 不 再減 少 ， 得 到 固 體 物 質(zhì) 4 g。根 據(jù) 實(shí) 驗(yàn) 回 答 下 列 問 題 ：（ 1） 溶 解 過 程 中 所 用 到 的 玻 璃 儀 器 有 。（ 2） 實(shí) 驗(yàn) 室 保 存 FeCl2溶 液 時(shí) 通 常 會(huì) 向 其 中 加 入 少量 試 劑 和 。（ 3） 實(shí) 驗(yàn) 2通 入 足 量 Cl 2的 目 的 是 ；涉 及 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 是 。（ 4） 檢 驗(yàn) 實(shí) 驗(yàn) 2的 步 驟 中 沉 淀 已 經(jīng) 洗 滌 干 凈 的方 法 是 。 （ 5） 通 過 實(shí) 驗(yàn) 所 得 數(shù) 據(jù) ， 計(jì) 算 固 體 樣 品 中 FeCl3和FeCl2的 物 質(zhì) 的 量 之 比 為 。（ 6） 可 以 采 用 下 列 裝 置 制 取 少 量 的 FeCl3固 體 ， 已知 FeCl3易 潮 解 。 （ 部 分 夾 持 儀 器 已 略 去 ）該 裝 置 存 在 不 足 ， 往 往 無 法 得 到 FeCl 3固 體 ， 請 你對 裝 置 提 出 合 理 的 改 進(jìn) 措 施 ： 。 解 析 （ 2） 為 了 防 止 FeCl2溶 液 水 解 、 氧 化 應(yīng) 加 入稀 鹽 酸 、 鐵 粉 ； （ 4） 做 此 種 類 型 的 題 時(shí) ， 首 先 要明 確 沉 淀 中 所 含 雜 質(zhì) ， 此 題 中 的 雜 質(zhì) 是 Na+、 Cl-，檢 驗(yàn) 沉 淀 是 否 洗 滌 干 凈 ， 只 要 檢 驗(yàn) 洗 滌 后 的 溶 液中 是 否 含 有 Na+、 Cl-中 的 一 種 就 可 以 。 （ 5） 是 有 關(guān)混 合 物 的 計(jì) 算 ， 設(shè) 原 固 體 混 合 物 中 FeCl3為 x mol，F(xiàn)eCl2為 y mol， n（ AgCl） = =0.12 mol, n(Fe 2O3)= =0.025 mol,依 據(jù) Cl、 Fe守 恒3x mol+2y mol=0.12 mol,x mol+y mol=0.025 mol 2,解 得 x=0.02,y=0.03。（ 6） 因 為 FeCl3易 水 解 ， 所 以 其 制 備 應(yīng) 在 無 水 的 條件 下 進(jìn) 行 ， 即 C裝 置 中 應(yīng) 干 燥 ， 并 防 止 水 分 進(jìn) 入 。g/mol5.143 g22.17g/mol160 g4 答 案 （ 1） 燒 杯 、 玻 璃 棒 （ 2） 稀 鹽 酸 鐵 粉（ 3） 將 Fe2+全 部 轉(zhuǎn) 化 為 Fe3+ 2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-(4)向 洗 滌 后 的 溶 液 中 滴 加 少 量 硝 酸 酸 化 的 硝 酸 銀溶 液 ， 如 果 沒 有 白 色 沉 淀 生 成 ， 說 明 沉 淀 已 經(jīng) 洗滌 干 凈（ 5） 2 3（ 6） 在 B、 C之 間 和 C、 D之 間 分 別 增 加 盛 有 濃 硫酸 的 洗 氣 瓶 防 止 FeCl 3潮 解 5.運(yùn) 用 鐵 及 其 化 合 物 的 知 識(shí) ， 完 成 下 列 各 題 。 （ 1） 下 列 物 質(zhì) 跟 鐵 反 應(yīng) 后 的 生 成 物 ， 能 跟 KSCN 溶 液 作 用 生 成 紅 色 溶 液 的 是 （ ） A.鹽 酸 B.氯 氣 C.CuSO4溶 液 D.稀 硫 酸 （ 2） 既 有 氧 化 性 又 有 還 原 性 的 微 粒 是 （ ） A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+（ 3） 把 過 量 的 鐵 粉 加 入 稀 硝 酸 中 ， 其 結(jié) 果 是 （ ） A.不 反 應(yīng) B.生 成 硝 酸 鐵 C.生 成 硝 酸 亞 鐵 （ 4） 要 除 去 FeCl2溶 液 中 的 少 量 FeCl3， 可 行 的 辦法 是 （ ）A.滴 入 KSCN溶 液 B.通 入 氯 氣C.加 入 銅 粉 D.加 入 鐵 粉（ 5） 當(dāng) 人 體 缺 鐵 時(shí) ， 往 往 需 要 吃 補(bǔ) 鐵 保 健 品 ， 人體 能 夠 吸 收 的 是 +2價(jià) 鐵 元 素 。 但 是 +2價(jià) 鐵 元 素 很容 易 被 氧 化 。 查 看 一 種 補(bǔ) 鐵 保 健 品 ， 了 解 其 中 鐵元 素 的 價(jià) 態(tài) 。 你 認(rèn) 為 可 以 采 用 什 么 方 法 檢 驗(yàn) 補(bǔ) 鐵 保 健 品 中 鐵元 素 的 價(jià) 態(tài) ？ 天 然 食 品 中 含 有 的 大 多 是 +3價(jià) 鐵 元 素 ， 為 了 使+3價(jià) 鐵 元 素 轉(zhuǎn) 化 為 +2價(jià) 鐵 元 素 并 被 人 體 較 好 地 吸收 ， 你 認(rèn) 為 應(yīng) 該 采 取 哪 些 措 施 ？ 請 查 找 資 料 ， 尋找 辦 法 。 答 案 （ 1） B（ 2） B（ 3） C（ 4） D（ 5） 檢 驗(yàn) 鐵 元 素 的 價(jià) 態(tài) ， 可 以 考 慮 先 觀 察 其 水溶 液 的 顏 色 ： 含 Fe2+的 溶 液 為 淺 綠 色 ， 含 有 Fe3+的溶 液 為 棕 黃 色 。 然 后 將 其 與 NaOH溶 液 或 KSCN溶液 反 應(yīng) 觀 察 產(chǎn) 物 的 顏 色 來 鑒 別 檢 驗(yàn) :Fe2+與 NaOH生成 不 穩(wěn) 定 的 白 色 沉 淀 Fe(OH)2， 該 白 色 沉 淀 暴 露 在空 氣 中 會(huì) 迅 速 轉(zhuǎn) 變 成 灰 綠 色 ， 最 后 變 成 紅 褐 色 沉淀 Fe(OH)3,Fe2+和 KSCN溶 液 作 用 沒 有 顏 色 變 化 ；而 Fe 3+與 NaOH溶 液 直 接 生 成 紅 褐 色 沉 淀 ， 或 與KSCN溶 液 作 用 呈 紅 色 。 為 使 鐵 元 素 被 人 體 較 好地 吸 收 ， 需 將 +3價(jià) 鐵 元 素 轉(zhuǎn) 化 為 +2價(jià) 鐵 元 素 ， 可以 考 慮 加 還 原 劑 ，