铁及其化合物的应用

铁及其重要化合物的应用练一练：运用铁及其化合物的知识，完成下列各题。（1）下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是（）A.盐酸B.氯气C.CuSO4溶液D.稀硫酸（2）既有氧化性又有还原性的微粒是（）A.FeB.Fe2+C.Fe3+（3）把过量的铁粉加入稀硝酸中，其结果是（）A.不反应B.生成硝酸铁C.生成硝酸亚铁（4）要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是A.滴入KSCN溶液B.通入氯气C.加入铜粉D.加入铁粉（5）当人体缺铁时，往往需要吃补铁保健品，人体能够吸收的是+2价铁元素。但是+2价铁元素很容易被氧化。查看一种补铁保健品，了解其中铁元素的价态。①你认为可以采用什么方法检验补铁保健品中铁元素的价态？②天然食品中含有的大多是+3价铁元素，为了使+3价铁元素转化为+2价铁元素并被人体较好地吸收，你认为应该采取哪些措施？答案（1）B（2）B（3）C（4）D（5）①检验铁元素的价态，可以考虑先观察其水溶液的颜色：含Fe2+的溶液为浅绿色，含有Fe3+的溶液为棕黄色。然后将其与NaOH溶液或KSCN溶液反应观察产物的颜色来鉴别检验:Fe2+与NaOH生成不稳定的白色沉淀Fe(OH)2，该白色沉淀暴露在空气中会迅速转变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀Fe(OH)3,Fe2+和KSCN溶液作用没有颜色变化；而Fe3+与NaOH溶液直接生成红褐色沉淀，或与KSCN溶液作用呈红色。②为使铁元素被人体较好地吸收，需将+3价铁元素转化为+2价铁元素，可以考虑加还原剂，但该还原剂必须对人体健康无害，如加入维生素C。知识回顾Fe2+和Fe3+的检验Fe2+和Fe3+的检验方法（1）直接观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe3+的溶液呈棕黄色。（2）利用显色反应：有关离子反应方程式：Fe3++SCN-［Fe(SCN)］2+（3）利用其化合物沉淀的颜色：有关反应的方程式：Fe2++2OH-Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3Fe3++3OH-Fe(OH)3↓(4)利用Fe3+的氧化性：有关离子反应方程式：2Fe3++2I-2Fe2++I2(5)利用Fe2+的还原性：有关离子反应方程式：5Fe2+++8H+5Fe3++Mn2++4H2O有关离子反应方程式：2Fe2++Br22Fe3++2Br-4MnO有关离子反应方程式：2Fe2++Br22Fe3++2Br-练一练2在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的量（纵坐标）与所加铁粉的物质的量（横坐标）的关系如下图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。（1）AB段铁元素以形式存在。（2）BC段铁元素以形式存在。（3）CD段铁元素以形式存在。①④③知识回顾铁三角及其重要应用1.“铁三角”中的转化关系(1)Fe→Fe2+：铁与氧化性比较弱的非金属（如S、I2）、非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）、不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应，都可实现这种转化。例如：Fe+CuSO4Cu+FeSO4(2)Fe2+→Fe:比较活泼的金属（如Al、Zn）能从亚铁盐溶液中置换出铁。例如：FeCl2+ZnZnCl2+Fe(3)Fe→Fe3+:铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种转化。例如:2Fe+3Cl22FeCl3(4)Fe3+→Fe:铁盐溶液与活泼的金属（K、Na、Ca除外）反应时，可被还原。例如：2FeCl3+3Zn2Fe+3ZnCl2(5)Fe2+→Fe3+:亚铁盐与强氧化剂反应。例如：2FeCl2+Cl22FeCl3(6)Fe3+→Fe2+:铁盐溶液与比较强的还原剂反应。例如：Fe+2FeCl33FeCl22FeCl3+2NaI2FeCl2+I2+2NaCl(7)Fe2+Fe3+练一练3.室温下，单质A，B，C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按图2进行反应。又知E溶液是无色的，请回答：图2反应流程（1）A是、B是、C是（请填化学式）。（2）反应①的化学方程式为：。（3）反应③的化学方程式为：。（4）反应④的化学方程式为：。有关Fe及其化合物的综合推断有关铁的单质、化合物推断突破口有：（1）特征颜色：如Fe2+溶液浅绿色，Fe3+溶液棕黄色，Fe(SCN)3溶液红色，Fe(OH)3胶体红褐色，Fe(OH)2在空气中的颜色变化，Fe(OH)3红褐色，Fe2O3红棕色，Fe3O4、FeO、FeS黑色等。Cu2+溶液蓝色、Cu2O红色、CuO黑色，Cu(OH)2蓝色等。（2）特征变价：铁有+2、+3价。（3）特征反应：铝热反应。（4）FeCl3变色种类①向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈血红色；②FeCl3溶液能使紫色石蕊试液呈红色；③FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；④向FeCl3溶液中加入过量Fe粉,溶液变为浅绿色；⑤向FeCl3溶液中加入过量Cu粉,溶液变为蓝绿色；⑥将FeCl3溶液滴入到淀粉-碘化钾溶液中，溶液变为蓝色；⑦将FeCl3溶液滴入AgNO3溶液中,生成白色沉淀；⑧将FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合，放出气体，生成红褐色沉淀；⑨将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体。反馈1：下列中学化学中常见物质的转化关系如图，反应条件及部分反应物和产物未全部注明，已知A、D为金属单质，其他为化合物。试推断：（1）写出物质的化学式：A、C、I。（2）写出下列反应的方程式：CF的离子方程式。HI的化学方程式。GH的离子方程式。IB的化学方程式。答案(1)AlAl2O3Fe(OH)3(2)Al2O3+2OH-2+H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3Fe2++2OH-Fe(OH)2↓2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O2lOA2.根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：。（2）某同学取X的溶液，酸化后加入淀粉KI溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：、。(3)写出N转化为Z的现象及化学方程式：。(4)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：。答案（1）Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O(2)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O2Fe3++2I-2Fe2++I2(3)白色沉淀迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色，4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(4)10KOH+3Cl2+2Fe(OH)32K2FeO4+6KCl+8H2O3（探究实验）某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性，请回答下列问题：（1）除胶头滴管外，你认为本实验必不可缺的一种玻璃仪器是。（2）请帮他们完成以下实验报告：实验目的：。试剂：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。实验记录（划斜线部分不必填写）：序号实验内容实验现象离子方程式实验结论①在FeCl2溶液中滴入适量氯水溶液由浅绿色变为棕黄色Fe2+具有还原性②在FeCl2溶液中加入锌片Zn+Fe2+Zn2++Fe③在FeCl3溶液中加入足量铁粉Fe+2Fe3+3Fe2+Fe3+具有氧化性④Fe3+具有氧化性实验结论：Fe只有还原性，Fe3+只有氧化性，Fe2+既有氧化性，又有还原性。（3）根据以上结论判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有：。（填序号）A.Cl2B.NaC.Na+D.Cl-E.SO2F.NO2(4)亚铁盐在溶液中易被氧化，而实验室中需要纯净的亚铁盐溶液。那么保存亚铁盐溶液时应该如何防止亚铁盐被氧化？答案（1）试管（2）探究铁及其化合物的氧化性和还原性①Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+②Fe2+具有氧化性③铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色④在FeCl3溶液中加入铜片（3）AEF（4）在亚铁盐溶液中加入少量铁单质。4.某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白：（1）图中标号处需加入的相应物质分别是①、②、③、④、⑤。（2）写出①处发生反应的离子方程式；写出③处发生反应的化学方程式。（3）铁红的化学式为；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红；氧化铜。