发布时间 : 星期六 文章17-18版 第3章 第3节 铁及其化合物更新完毕开始阅读91a6827ec8aedd3383c4bb4cf7ec4afe04a1b16d
方法三：电解法
用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图所示。
图3
角度2 Fe2＋、Fe3＋的主要性质和检验
4．下列关于0.1 mol·L－1硫酸铁溶液的叙述正确的是( ) A．在该溶液中，K＋、Fe3＋、SCN－、Br－可以大量共存 B．和KI溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2
－C．在该溶液中，Fe3＋与SO24的物质的量之比为2∶3
D．1 L该硫酸铁溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe
D [Fe3＋和SCN－不能大量共存，A项错误；Fe3＋和I－反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，B项错误；Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐，Fe3＋会发生水解，
－
Fe3＋与SO2C项错误；1 L 0.1 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液4的物质的量之比小于2∶3，
中含0.2 mol Fe3＋，和足量的Zn充分反应，能生成0.2 mol Fe，质量为11.2 g，D项正确。]
5．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)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。
①Fe3＋ ②Fe2＋ ③Fe、Fe2＋ ④Fe2＋、Fe3＋ (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。
(4)AB段与BC段所需Fe的质量比为________。
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[解析] 向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3＋，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后Fe3＋全部转化为Fe2＋。
[答案] (1)① (2)④ (3)③ (4)2∶1
6．欲探究浓H2SO4与Fe共热反应后铁元素的价态，设计下列实验，请填空： 将反应后试管中的溶液稀释。取少量溶液，滴入3～5滴________溶液，若溶液呈红色，则证明含有Fe3＋，否则不含Fe3＋；取少量溶液，滴入3～5滴________溶液，若溶液褪色，则证明含有Fe2＋，否则不含Fe2＋。若实验证明反应后的溶液中只含有
Fe3
＋
，则反应的化学方程式是
__________________________________。
[答案] KSCN 酸性KMnO4
△
2Fe＋6H2SO4(浓)=====Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O
Fe2＋、Fe3＋的常用检验方法
(1)Fe2＋的检验
滴加KSCN溶液滴加氯水
①样品溶液――→无现象――→溶液变红色，证明含有Fe2＋。 加入氢氧化钠溶液②样品溶液――→产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋。
(2)Fe3＋的检验
滴加KSCN溶液①样品溶液――→溶液变红色，证明含有Fe3＋。
加入氢氧化钠溶液②样品溶液――→产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。 (3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 ①Fe3＋的检验
滴加KSCN溶液混合溶液――→溶液变红色，说明含有Fe3＋。 ②Fe2＋的检验
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滴加酸性
a．混合溶液――→酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明可能含有Fe2＋。
KMnO4溶液K3[Fe?CN?6]溶液
b．混合溶液――→生成蓝色沉淀，说明含Fe2＋。
专项突破4 “铁三角”的转化及其应用
1．“铁三角”中的转化关系
2．三个应用 (1)离子共存分析
Fe2＋、Fe3＋因氧化还原反应不能共存的离子或分子：
不共存
＋－－2－
①Fe――→NO－3(H)、ClO、MnO4、H2O2、Cl2、Br2、Cr2O7等。
2＋
不共存
2－
②Fe3＋――→S2－、I－、SO3、HS－、HSO－3、H2SO3、H2S等。 (2)常见的离子除杂方法 溶液 FeCl2 FeCl3 FeCl2 CuCl2 CaCl2 MgCl2 杂质 FeCl3 FeCl2 CuCl2 FeCl3 FeCl3 FeCl3 除杂方法 加过量铁粉后过滤 加氯水或H2O2 加过量铁粉后过滤 加过量CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3后过滤 加过量CaCO3后过滤 加过量MgO或Mg(OH)2或MgCO3后过滤 (3)盐溶液的配制与保存 Fe2＋的盐溶液—加少量Fe，防止Fe2＋被氧化；
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加少量相应的酸，防止Fe2＋水解 │
Fe3＋的盐溶液—加少量相应的酸，防止Fe3＋水解
[对点训练1] (2017·长沙模拟)在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a＞c，则下列说法正确的是( )
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋ C．将残余固体加入稀硫酸中，有气泡产生 D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
B [因为a＞c，说明b g铁完全反应，溶液中含Cu2＋、Fe2＋，不含Fe3＋。] [对点训练2] (2017·绵阳模拟)25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
－2－A．pH＝13的溶液：Fe2＋、NH＋4、NO3、SO4 ＋－2－B．含0.1 mol/L Fe3＋的溶液：NH＋4、Na、Cl、SO3 －＋2＋C．滴入使甲基橙试剂变红色的溶液：NO－3、Fe、Cl、K －－D．pH＝1的溶液中：Fe3＋、Fe2＋、SO24、Cl
－D [A项，pH＝13为碱性，Fe2＋、NH＋B项，Fe3＋氧化SO24不能大量共存；3；
2＋
C项，溶液为酸性，NO－3氧化Fe。]
[对点训练3] 下列除杂的操作不正确的是( )
【导学号：95812048】
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤 B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入CaCO3充分反应后过滤
D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
C [C项，加入CaCO3，CaCO3溶解引入新杂质Ca2＋。]
[对点训练4] 实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体，经历下列过程，其中分析错误的是( )
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