【最新版】初中升高高中化学衔接课程讲义专题17 铁的重要化合物

【知识回放】

铁在地壳中的含量仅次于    、      和     ，具第   位，主要以         和     形式存在。在Fe2O3中铁的化合价是    ，FeO中铁的化合价是       ，Fe3O4中铁的化合价是     。

【答案】氧    硅     铝    4    +2    +3    +3    +2      +2 和 +3

【新知精讲】

一、铁的重要化合物

1.铁的含量及存在形态

(1)含量:铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,居第四位。

(2)形态:铁的主要化合价为+2、+3,在地壳中主要是以化合物的形式存在。

2.铁的氧化物

3.铁的氢氧化物

4.铁盐、亚铁盐

(1)Fe3+的检验:

(2)Fe2+和Fe3+的转化:

Fe2+Fe3+

写出下列反应的离子方程式:

①FeCl3溶液与铁粉:2Fe3++Fe===3Fe2+;

②FeCl2溶液与氯水:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。

(3)铁盐的净水作用:铁盐在天然水中可生成Fe(OH)3胶体,和水中的悬浮物形成絮状不溶物沉降下来。

二、铜盐

1.铜属于重金属,化学性质不活泼,使用铜器皿比较安全。

2.硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐易溶于水,都有毒。

3.铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其难溶于水。

【科学探究】

探究一 “铁三角”的转化关系分析

问题导引

1.FeCl3溶液中逐渐加入锌粉的反应情况如何?

提示FeCl3溶液逐渐加入锌粉,开始FeCl3溶液过量,首先发生2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+,当锌粉过量后发生Fe2++Zn===Fe+Zn2+。

2.金属阳离子被还原一定得到金属单质吗?

提示 不一定。Fe3+被还原可以生成Fe,也可以被还原生成Fe2+。

探究二 Fe3+和Fe2+的检验、提纯

问题导引

1.若先加少量氯水,再加KSCN溶液,溶液变为红色,能否证明溶液中含有Fe2+?

提示 不能,因为若原溶液中含有Fe3+,也会有同样的现象,不能确定原溶液中一定含有Fe2+。

2.若Fe2(SO4)3溶液中可能含有Fe2+,用何种方法检验Fe2+是否存在?

提示 选用酸性KMnO4溶液,Fe2+可使紫色的酸性KMnO4溶液褪色。

【重点突破】

1.Fe、Fe2+ 、Fe3+性质

（1）Fe只有还原性,可以被氧化成+2价或+3价的铁

如Fe+2H+===H2↑+Fe2+

2Fe+3Cl22FeCl3

3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2

（2）Fe2+既有氧化性又有还原性

如2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-   Zn+Fe2+===Fe+Zn2+

（3）Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为+2价或0价的铁

如2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+

3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2

2.Fe3+、Fe2+检验

（1）Fe3+、Fe2+的检验方法

（2）Fe3+与Fe2+检验时的注意事项

①根据Fe3+、Fe2+的颜色利用观察法检验Fe3+、Fe2+时,适用于浓度较大时,若溶液较稀,离子浓度较小,易产生干扰,一般不用此法检验。

②利用KSCN检验Fe2+时,要注意加入试剂的顺序,即先加入KSCN溶液,再加入氯水,以免发生误检。

③Fe3+与SCN-作用后的“溶液”显红色,注意并不是“沉淀”。

【典题探究】

典例1

已知有以下物质相互转化

试回答:(1)B的化学式:　　　　　　　　、D的化学式:　　　      。 

(2)写出由E转变成F的化学方程式:　　　　。 

(3)常用　　　　检验G中的阳离子,其现象为　　                 。 

(4)向G溶液加入A的有关反应的离子方程式为　　              。 

【答案】:(1)FeCl2　KCl  学&科网

(2)4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3

(3)KSCN溶液　棕黄色溶液变为红色溶液

(4)2Fe3++Fe===3Fe2+

变式训练1-1

按下图要求写出下列三个反应的化学方程式,属于离子反应的只写出离子方程式。

(1)BC+D:　                    ; 

(2)EF:　                       ; 

(3)FD:　                        。 

【答案】:(1)Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O

(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

(3)Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O

变式训练1-2

除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,最好的办法是(　　)

A.加入氢氧化钠溶液 B.通入氯气

C.加入铜粉  D.加入铁粉

【答案】:D

【解析】:要实现“Fe3+→Fe2+”的转化,需要加入还原剂,且不引入新的杂质离子,最好的办法是加入足量铁粉充分反应后过滤,发生的化学反应为2FeCl3+Fe===3FeCl2。学&科网

变式训练1-3

下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是(　　)

A.Fe2+的水溶液为浅绿色

B.Fe3+的水溶液为黄色

C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有还原性

D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀

【答案】:D

【解析】:Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,生成红色可溶性物质,不是红色沉淀。

典例2

向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是(　　)

A.该溶液中一定含有SCN-

B.氧化性:Fe3+>Cl2

C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质

D.Fe2+被氧化为Fe3+

【答案】:B

变式训练2-1

要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为(　　)

①加入足量氯水　

②加入足量酸性KMnO4溶液

③加入少量KSCN溶液

A.①③ B.③② 

C.③① D.①②③

【答案】:C

【解析】:先加入少量KSCN溶液,若无红色,证明无Fe3+,然后加足量的氯水,若出现红色,说明有Fe2+存在。不用加入足量酸性KMnO4溶液的原因是酸性KMnO4溶液是紫红色的溶液,干扰Fe2+检验。学&科网

变式训练2-2

硫酸亚铁缓释片可以补铁、防治贫血,但存放不当很容易变质,药片中的Fe2+被氧化生成Fe3+。若将药片配成溶液,需使用刚刚煮沸过又冷却的蒸馏水,原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

实验室检验Fe3+,除了可以用碱外,常用的试剂是　　　　(填化学式),若　　　　,则证明有Fe3+。 

【答案】:防止水中溶解的氧气氧化Fe2+　KSCN　溶液变成红色

【解析】:硫酸亚铁缓释片溶于水时,药片中的Fe2+易被水中溶解的O2氧化为Fe3+,因此将药片配成溶液时,应预先将蒸馏水煮沸,以除去水中溶解的O2;检验Fe3+,还可以用KSCN溶液,Fe3+与SCN-发生反应使溶液变红色。

变式训练2-3

下列离子的检验方法合理的是(　　)

A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+

B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+

C.向某溶液中加入NaOH溶液,得到红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+

D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+

【答案】:C