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1、高中化学第三章非金属及其化合物重难点十一Fe2、Fe3、Fe的相互转变-“铁三角”(含解析)新人教版必修1重难点十一 Fe2、Fe3、Fe的相互转变-“铁三角”【要点解读】1Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化(1)与弱氧化剂反应 Fe能被S、Fe3、Cu2、H等较弱氧化剂氧化为Fe2,如:FeSFeS,Fe2Fe3=3Fe2。(2)与强氧化剂反应 Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3,如:2Fe3Cl22FeCl3。2Fe2既具有氧化性又具有还原性(1)与氧化剂反应 当Fe2遇到强氧化剂(如Cl2、HNO3、KMnO4)时,被氧化为Fe3,如:2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)与还
2、原剂反应 当Fe2遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时,可以被还原为Fe,如:Fe2Zn=Zn2Fe,FeOCOFeCO23Fe3具有较强氧化性,可被还原为Fe2或Fe(1)Fe3被C、CO、Al等还原为Fe,如Fe2O33CO2Fe3CO2,Fe2O32Al2FeAl2O3(2)Fe3被Fe、Cu、I等还原为Fe2,如2Fe3Cu=2Fe2Cu2【温馨提示】(1)不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时,注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。(2)亚铁盐保存时,为了防止被氧化为铁盐,通常在溶液中加少量还原铁粉或铁钉。【重难点指数】【重难点考向一】Fe和Fe3+的反应【例1】将1.12g铁粉加入25mL
3、 2molL-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是()A铁有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-浓度基本不变 B往溶液中滴入无色KSCN溶液,显黄色 CFe2+和Fe3+的物质的量之比为6:1 D氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5 【答案】C【名师点睛】先根据2Fe3+Fe=3Fe2+进行计算,确定溶液的成分,再结合Fe2+、Fe3+的性质结合选项进行判断。【重难点考向二】Fe2+转化为Fe3+【例2】向Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸,溶液颜色变化应该是()A无变化 B颜色变浅 C变为棕黄色 D变为红褐色 【答案】C【解析】往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,发生反应的离子方
4、程式为:3Fe2+NO3-+4H+3Fe3+NO+2H20,三价铁离子为棕黄色,故选C。【名师点睛】酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为三价,二价铁浅绿色,三价铁为棕黄色,以此解答。【重难点考向三】铁和铁的化合物之间的转化【例3】已知A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系,回答下列问题。(1)写出A、C、F、G的化学式:A_;C_;F._;G._。(2)检验D中阳离子的方法为_。(3)保存C溶液时要加固体A的原因是_。(4)写出下列转化的离子方程式:DC:_。CD:_。(5)写出EF的化学方程式:_。【答案】(1)FeFeCl2Fe(OH)3Fe2O3(2)取
5、D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3(3)防止Fe2被O2氧化(4)2Fe3Fe=3Fe22Fe2Cl2=2Fe32Cl(5)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3【解析】根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3,从而推知A为Fe,B为Fe3O4,C是FeCl2,D是FeCl3,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为Fe2O3,X为H2。【重难点点睛】铁及其化合物推断突破口(1)特征颜色及变化:Fe2溶液:浅绿色;Fe3溶液:棕黄色;Fe(OH)3胶体:红褐色;Fe(OH)3:红褐色;Fe2O3:红棕色;FeO和Fe3O4:黑色;Fe2溶液中加NaOH
6、溶液:白色沉淀灰绿色红褐色;Fe3溶液中加KSCN溶液变红色。(2)特征价态变化:铁为常见的变价金属。【趁热打铁】1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若滤出的固体只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含有Cu2+和Fe3+C若滤出的固体只有铜,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+【答案】D2化学是以一门实验为基础的自然科学,许多实验
7、有丰富的颜色变化,有关实验的颜色变化有错误的是()A向FeSO4和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水,溶液由浅绿色变为红色 B向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色 C向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸,能使溶液变为棕黄色 D将Fe(OH)3胶体装在U形管中做电泳实验时,负(阴)极一端颜色变浅 【答案】D【解析】A向FeSO4和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水,亚铁离子被氧化成铁离子,铁离子与硫氰根离子反应生成红色的硫氰化铁,所以溶液由浅绿色变为红色,故A正确;B向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成白色的氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁很
8、快被氧化,颜色变为灰绿色,最终会变成红褐色的氢氧化铁,故B正确;C向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸,在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,能够将亚铁离子氧化成铁离子,所以溶液变为棕黄色,故C正确;DFe(OH)3胶体吸附带正电荷,将Fe(OH)3胶体装在U形管中做电泳实验时,胶体向阴极移动,则负(阴)极一端颜色变深,故D错误;故选D。3将17.6克Fe2O3和Cu的混合物溶解于足量的稀盐酸中,再加铁粉9.8克,待铁粉溶解后,溶液中无Fe3+,此过程共产生2.24升H2(标况),则下列判断正确的是()A混合物中Cu全部被氧化为Cu2+以后,Cu2+又全部被还原B混合物中Cu全部被氧化为Cu2+以
9、后,Cu2+又部分被还原C混合物中Cu部分被氧化为Cu2+以后,Cu2+又全部被还原D混合物中Cu部分被氧化为Cu2+以后,Cu2+又部分被还原【答案】C【解析】根据题意知Fe2O3和Cu的混合物溶解于足量的稀盐酸中,发生反应:6H+2Fe2O3=2Fe3+3H2O,Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+,得到氯化铁和氯化铜、盐酸的混合溶液,三价铁离子的氧化性强于铜离子,加入铁粉后依次发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=Fe2+H2,铁粉9.8克,物质的量为:=0.175mol,铁粉在反应中均生产二价铁离子,所以共失去电子物质的量为0.175mo
10、l2=0.35mol,设混合物全部是三氧化二铁,Fe2O3的物质的量为:=0.11mol,反应中得到的电子的物质的量为:0.11mol21=0.22mol,盐酸与铁反应生成标况下2.24L氢气,得到的电子数为:2=0.2mol,0.22mol+0.2mol=0.42mol0.35,说明混合物中Cu部分被氧化为Cu2+以后,Cu2+又全部被还原,故选C。4下列物质能将Fe3+转化为Fe2+的有()新制氯水 铁 铜 稀硫酸A B C D 【答案】C【解析】新制氯水中的氯气是强氧化剂,和铁离子不反应,故不能还原铁离子为亚铁离子;铁是金属具有还原性,和铁离子反应氧化还原反应,把三价铁离子还原为亚铁离子,2Fe3+Fe=3Fe2+,故能还原铁离子为亚铁离子;铜是金属具有还原性,和铁离子反应氧化还原反应,把三价铁离子还原为亚铁离子,2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+,故能还原铁离子为亚铁离子;稀硫酸不能还原铁离子,故不能还原铁离子为亚铁离子;综上所述:符合;故选C。5为了防止FeSO4被氧化而变质,实验室在配制FeSO4溶液时,常在溶液中加入少量的()A铜粉 B铁粉 C锌粉 DFe2(SO4)3【答案】B【解析】FeSO4中Fe为+2价,所以极易被氧化为+3价,加入铁粉后,会与+3价的铁反应使之成为亚铁离子后,融入到FeSO4溶液中,这样便有效地减少FeSO4的损失,故选B。5 / 5