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1、铁及其化合物考点整合考点整合“铁三角铁三角”及其应用及其应用由于Fe是变价元素,在反应中可以失去2个电子,也可以失去3个电子,所以呈不同的价态。铁遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时,铁只能失去最外层的电子,而生成价铁的化合物,当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时,铁原子可以再失去次外层上的电子而生成价铁的化合物。并且价比价稳定。“铁三角”指的是Fe、Fe2+、Fe3+三者相互转化的三角关系,具体应用有以下几个方面:1共存问题(1)Fe2+在酸性条件下不能与强氧化性离子共存,如:等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存,如:等。(2)Fe3+:不能与还原性离子共存,如:等
2、。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存,如:等;不能与SCN共存;不能与苯酚共存。2分离与提纯(1)FeCl2(杂质FeCl3),加入或后过滤。(2)FeCl3(杂质FeCl2),通入或滴加或加入“绿色”氧化剂:。3制备物质(1)工业冶炼铁,如:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2(2)制取氢氧化亚铁实验原理:实验现象:。要制得白色的Fe(OH)2沉淀,要注意以下几点:硫酸亚铁溶液中不能含有Fe3+,因此,硫酸亚铁溶液应是。实验用的氢氧化钠溶液,溶解亚铁盐的蒸馏水应煮沸,以。实验时,用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后,把滴管插入硫酸亚铁溶液的,再轻轻挤胶头滴管的胶头,逐滴加入氢氧化钠溶液,这时就会
3、析出FeOH2白色絮状沉淀。例由于Fe(OH)2在空气中易被氧化,同学们为了观察到白色的Fe(OH)2固体想了很多方法。甲同学:在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等制备。(1)在试管I里加入的试剂是。(2)II中的试剂加入前应如何处理:。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管I和II中加入试剂,打开止水夹,塞紧后的实验步骤是。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是。乙同学:只是将甲同学所用药品中的铁屑改为FeS固体,其余都与甲相同。(5)对乙同学的这一改变请你作出评价:_。丙同学:认为甲乙两同学所用的装置太复杂,难以组装,该同学应用试管取了一些
4、不含Fe3+的FeSO4溶液,然后向其中加入经煮沸并冷却的NaHCO3溶液,结果也制得了白色沉淀并较长时间保持白色。(6)请你解释原因并写出相关反应的离子方程式:_。例(2008年广东)某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究:将适量稀硝酸加入少许样品中,加热溶解;取少许溶液,滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。(1)请指出该结论是否合理并说明理由。(2)请完成对铁元素价态的探究:限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:3molL1H2SO4、3H2O2、6molL1HNO3、0.01mo
5、lL1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1molL1Kl、20KSCN、蒸馏水。提出合理假设假设1:;假设2:;假设3:。设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)实验过程根据的实验方案,进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。实验操作预期现象与结论步骤1:步骤2:步骤3:例(2007年广东)已知某混合金属粉末,除铝外还含有铁、铜中的一种或两种,所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。仅限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙;1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。完成以下实验探究过程:(1)提出假设:假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有元素;假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有元素;假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素;(2)设计实验方案:基于假设3,设计出实验方案。(3)实验过程:根据(2)的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。编号实验操作预期现象和结论