2024年高考化学一轮复习（新高考版） 第4章 第16讲　铁盐、亚铁盐及相互转化

第16讲　铁盐、亚铁盐及相互转化

[复习目标]　1.掌握Fe2＋和Fe3＋的检验方法。2.掌握铁盐、亚铁盐的性质，能实现Fe2＋和Fe3＋的转化。

考点一　铁盐、亚铁盐的性质与检验

1．铁盐与亚铁盐

2.其他常见铁盐

(1)绿矾(FeSO4·7H2O)：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。

(2)铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。

(3)赤血盐{K3[Fe(CN)6]}：红色晶体，能溶于水，常用于检验Fe2＋，生成蓝色沉淀。

(4)高铁酸钾(K2FeO4)：暗紫色晶体，具有强氧化性，可用作水体的杀菌、消毒剂或高容量电池材料。

3．Fe2＋和Fe3＋的检验

(1)

(2)

(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验

溶液变红色，说明含有______。

酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有______。

1．氢氧化铁与HI溶液仅能发生中和反应(　　)

2．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SO(　　)

3．酸性条件下H2O2氧化Fe2＋的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(　　)

4．将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，溶液变红，则Fe(NO3)2晶体已氧化变质(　　)

5．用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2(　　)

一、铁盐、亚铁盐的性质

1．铁及其化合物是中学化学中一类重要的物质。下列关于铁元素的叙述正确的是(　　)

A．采用将FeCl3溶液直接蒸干的方法制备FeCl3固体

B．保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解

C．25 ℃时，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存

D．FeSO4溶液中加入H2O2溶液时，Fe2＋表现还原性

2．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入铁粉与铜粉的混合物。

(1)若金属无剩余，则溶液中一定存在的金属阳离子有________，可能存在的有________。

(2)若剩余固体中有铁和铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有________，一定不存在________。

(3)若剩余固体中只有铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有________，可能存在的有____________，一定不存在________。

二、Fe2＋和Fe3＋的检验

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，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋

4．以下实验能证明某溶液中不含Fe3＋而含有Fe2＋的是(　　)

A．滴入KSCN溶液，不显红色

B．滴加足量氯水，再加KSCN溶液，显红色

C．滴入KSCN溶液，不显红色，再加氯水，溶液变红

D．滴入KSCN溶液，不显红色，再加足量高锰酸钾溶液，溶液变红

检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项

(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。

(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。

考点二　Fe2＋、Fe3＋的相互转化

Fe2＋与Fe3＋的相互转化

用离子方程式实现下列转化：

Fe2＋Fe3＋

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________；

⑤________________________________________________________________________；

⑥________________________________________________________________________；

⑦________________________________________________________________________。

某班同学用如下实验探究Fe2＋与Fe3＋的转化，回答下列问题：

(1)实验Ⅰ：Fe3＋转化为Fe2＋

实验步骤及现象：甲组同学将少量铜粉加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中，观察到铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象；乙组同学将过量铜粉加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中，观察到铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后出现白色沉淀；丙组同学将过量铜粉加入1 mL 0.05 mol·L－1 Fe23溶液中，观察到铜粉有剩余，溶液黄色褪去，变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀。

①分别取三组实验反应后的溶液于三支试管中，_____________________________

________________________________________________________________________

(填操作步骤及现象)，证明生成了Fe2＋；分析三组实验结果，实验中均发生的反应的离子方程式为_________________________________________________________________。

②对比三组实验，说明加入蒸馏水后沉淀的产生与__________________________有关。

③向丙组实验后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现的现象为______________________。

④丙组在检验反应后的溶液中是否存在Fe3＋时，取反应后的上层清液于试管中，滴加3滴KSCN溶液，结果出现白色沉淀，查阅资料：ⅰ.SCN－的化学性质与I－相似，CuSCN为白色固体；ⅱ.2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，写出该实验中出现白色沉淀的离子方程式：________________________________________________________________________。

(2)实验Ⅱ：Fe2＋转化为Fe3＋

实验步骤及现象：向3 mL 0.1 mol·L－1 FeSO4溶液中加入稍过量稀硝酸，溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色，已知Fe2＋＋NO―→Fe(NO)2＋(棕色)。

①使用的FeSO4溶液中存在少量铁屑，其目的是_______________________________。

②实验中产生NO的原因为____________________________________________________

________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。

(3)实验Ⅲ：Fe2＋与Fe3＋相互转化

实验步骤及现象：将SO2通入足量Fe3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀。将产生的白色沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量其质量为6.99 g，则整个实验中产生的气体(假设只生成一种气体，该气体遇空气变为红棕色)在标准状况下的体积为_______________________________________________。

1．(2019·浙江4月选考，24)聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是(　　)

A．KClO3作氧化剂，每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n消耗 mol KClO3

B．生成聚合硫酸铁后，水溶液的pH增大

C．聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水

D．在相同条件下，Fe3＋比[Fe(OH)]2＋的水解能力更强

2．(2022·河北，15)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)红渣的主要成分为__________(填化学式，下同)，滤渣①的主要成分为__________。

(2)黄铁矿研细的目的是_________________________________________________________

_____________________________________________________________________________。

(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为_________________________________。

(4)工序①的名称为______________________________________________________________，

所得母液循环使用。

(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为__________，氧化工序发生反应的离子方程式为________________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4，所加试剂为__________和________(填化学式，不引入杂质)。

3．(2016·全国卷Ⅱ,28)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：

(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________________________________________。

(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为___________________________。

(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是________________________________________________________________________。

(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；

②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_______________________。

(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________；

一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______________________________________________，生成沉淀的原因是____________(用平衡移动原理解释)。