2024高考化學一輪復習第2章元素與物質世界第4講鐵及其重要化合物的氧化性和還原性學案魯科版

PAGE29-第4講鐵及其重要化合物的氧化性和還原性【2024·備考】最新考綱素養(yǎng)落地1.了解鐵與其重要化合物的主要性質。2.了解鐵及其化合物的重要應用。以物質類別為線索，結合化合價，多角度、多層次地相識鐵及其重要化合物，以亞鐵鹽、氫氧化亞鐵的性質為基礎，發(fā)覺、設計氫氧化亞鐵新的制備方案并進行試驗探究。eq\a\vs4\al\co1(考點一鐵、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物)『學問梳理』1.鐵(1)位置與物理性質(2)化學性質單質鐵性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。①與非金屬單質的反應②與水的反應常溫下鐵與水不反應，在高溫條件下與水蒸氣反應：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。③與酸的反應④與某些鹽溶液反應2.鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水化合價＋2＋3＋2、＋3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H＋反應的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O3.鐵的氫氧化物化學式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O受熱分解2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿反應：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿反應：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓二者的關系空氣中，Fe(OH)2能夠特別快速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現象是白色沉淀快速變成灰綠色，最終變成紅褐色，化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3[鏈接新教材]①(新教材LK第一冊P88活動探究改編題)一個體重50kg的健康人體內含鐵元素2g，這2g鐵元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在，Fe2＋易被汲取，所以給貧血者補充鐵時，應補充含Fe2＋的亞鐵鹽，治療缺鐵性貧血的常見方法是服用補鐵藥物?！八倭Ψ啤?主要成分：琥珀酸亞鐵，呈暗黃色)是市場上一種常見的補鐵藥物。該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸。某同學為了檢測“速力菲”藥片中Fe2＋的存在，設計并進行了如下試驗：eq\x(藥片)eq\o(→,\s\up7(碾碎后加入試劑1),\s\do5(靜置，過濾))eq\x(\a\al(淡黃色,溶液))eq\o(→,\s\up7(試劑2))eq\x(\a\al(淡紅色,溶液))eq\o(→,\s\up7(新制氯水))eq\x(\a\al(血紅色,溶液))eq\o(→,\s\up7(一段時),\s\do5(間后))eq\x(\a\al(溶液,褪色))(1)試劑1的名稱是________。(2)加入試劑2和新制氯水后溶液中發(fā)生的離子反應方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)加入試劑2時溶液為淡紅色說明“速力菲”中的Fe2＋已部分氧化，一般在服用“速力菲”時，同時服用Vc，說明Vc具有________性。不僅溶液中Fe2＋易被氧化成Fe3＋，堿性環(huán)境中Fe(OH)2更易被O2氧化，請寫出反應的化學方程式：___________________________________________________________________。(4)在試驗中發(fā)覺放置一段時間，溶液顏色會漸漸褪去，為了進一步探究溶液褪色的緣由，甲、乙、丙三位同學首先進行了猜想：編號猜想甲溶液中的＋3價的鐵又被還原為＋2價的鐵乙溶液中的SCN－被氯水氧化丙新制的氨水具有漂白性，將該溶液漂白基于乙同學的猜想，請設計試驗方案，驗證乙同學的猜想是否正確。寫出有關的試驗操作、預期現象和結論。_______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)稀鹽酸(2)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋3Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(3)還原4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(4)取少量褪色后溶液于試管中滴入足量的KSCN溶液，若溶液顯紅色，則乙同學猜想正確，不顯紅色，則乙同學猜想不正確②(新教材RJ第一冊P82習題變式練)(1)將鐵片放入FeCl3溶液中，溶液的質量________(填“增加”、“削減”或“不變”)。完全反應后，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物質的量濃度恰好相等。則已反應的Fe3＋和未反應的Fe3＋的物質的量之比為________。(2)市場出售的某種麥片中含有微量、顆粒細小的還原性鐵粉，可以治療缺鐵性貧血，其原理為_____________________________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。答案(1)增加2∶3(2)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑『考向突破』考向一鐵的單質、氧化物、氫氧化物的性質及應用eq\a\vs4\al\co1(鐵及其重要化合物性質理解與辨析)[題目設計]1.推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2(×)(2)鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹主要成分是Fe2O3，鐵在純氧中燃燒的產物是Fe3O4，Fe在高溫下與水蒸氣反應生成Fe2O3(×)(3)Fe3O4中Fe的化合價有＋2價和＋3價，因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物(×)(4)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應均有氣泡產生，說明Fe與兩種酸發(fā)生置換反應(×)(5)鐵在常溫下與濃硝酸反應比與稀硝酸反應猛烈(×)eq\a\vs4\al\co1(鐵單質、氧化物的性質)[題目設計]2.鐵及其氧化物日常生活中應用比較廣泛?；卮鹣嚓P問題。(1)除去Cu粉中少量鐵粉。物理方法：________，化學方法________(填試劑名稱)。(2)鐵與鹵素單質反應時，與Cl2、Br2反應生成FeCl3、FeBr3而與I2反應生成FeI2。緣由是____________________________________________________________。(3)FeO、FeO·Cr2O3在空氣中灼燒時固體質量增加，緣由是__________________________________________________________________。(4)紅珊瑚是一種珍貴飾品，其顏色是因為含有一種鐵的氧化物導致的，該氧化物的化學式為________。提示(1)用磁鐵吸引稀鹽酸(稀硫酸)(2)I2的氧化性弱(3)汲取空氣中的O2(4)Fe2O3eq\a\vs4\al\co1(鐵與水蒸氣反應試驗探究)[題目設計]3.鐵與水蒸氣反應，通常有以下兩種裝置，請回答下列問題：裝置一裝置二(1)裝置二中濕棉花的作用為_______________________________________。(2)試驗完畢后，取出裝置一的少量固體，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯改變，試說明緣由：_______________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。提示(1)供應水蒸氣(2)Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋考向二有關鐵與硝酸反應的定量計算eq\a\vs4\al\co1(鐵與硝酸反應的產物推斷)[命題素材]鐵與硝酸反應的產物推斷方法一是明確哪種物質過量，二是依據兩種物質的量分析探討推斷：(1)HNO3過量：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，鐵元素的存在形式為Fe3＋。(2)Fe過量：3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，鐵元素的存在形式為Fe2＋。(3)用數軸表示：(4)無論二者的量如何改變，鐵與稀HNO3反應，被還原的HNO3與參與反應的HNO3的物質的量之比總是1∶4。[題目設計]4.(1)向肯定量的稀HNO3中漸漸加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質的量(縱坐標)與所加鐵粉的物質的量(橫坐標)的關系如圖所示。AB段對應溶液中所含金屬陽離子為________。BC段對應溶液中所含金屬陽離子為________。(2)向肯定量的鐵粉中逐滴滴加稀硝酸，得到金屬陽離子與所加硝酸的物質的量的關系如圖所示。Ⅰ對應金屬陽離子為________，Ⅱ對應金屬陽離子為________，c、b兩點的數值比為________。提示(1)Fe3＋Fe2＋、Fe3＋(2)Fe2＋Fe3＋2∶3eq\a\vs4\al\co1(鐵的氧化物化學式確定)[題目設計]5.肯定質量的某鐵的氧化物FexOy，與足量的4mol·L－1硝酸溶液充分反應，消耗硝酸溶液700mL，生成2.24LNO(標準狀況)。則該鐵的氧化物的化學式為________。提示Fe3O4考向三氫氧化亞鐵的制備[命題素材]1.原理Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓由于Fe(OH)2、Fe2＋易被空氣中的O2氧化，導致無法得到Fe(OH)2白色沉淀，故該試驗的關鍵之處為排出空氣、隔絕空氣。2.排空、隔空常見詳細措施(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅除溶液中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管的亞鐵鹽溶液底部，并漸漸擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入愛護氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加愛護層，如苯、植物油等。eq\a\vs4\al\co1(常規(guī)制備)[題目設計]6.試驗室中向FeSO4溶液中加入NaOH溶液制Fe(OH)2?；卮鹣嚓P問題。(1)制備試驗如圖所示。苯層的作用為___________________________________________________________________。(2)向試管中滴加液體一般應為懸滴，而本試驗中吸有NaOH溶液的滴管插入液面以下，目的是___________________________________________________。提示(1)隔絕空氣(2)防止生成的Fe(OH)2與空氣接觸而被氧化eq\a\vs4\al\co1(創(chuàng)新制備)[題目設計]7.用鐵屑、稀硫酸、NaOH溶液等試劑制備Fe(OH)2，裝置如圖所示。回答相關問題。(1)試管Ⅰ中加入的試劑是________。(2)試驗起先時，止水夾應處于________(填“打開”或“關閉”)狀態(tài)。(3)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示(1)鐵屑稀硫酸(2)打開(3)試管Ⅰ中反應生成的H2充溢了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界O2不易進入eq\a\vs4\al\co1(考點二鐵鹽、亞鐵鹽及相互轉化)『學問梳理』1.Fe2＋、Fe3＋的檢驗(1)Fe2＋的檢驗方法1樣品溶液eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))無現象eq\o(→,\s\up7(滴加氯水),\s\do5(或雙氧水))溶液變紅色，證明含有Fe2＋方法2樣品溶液eq\o(→,\s\up7(加入NaOH溶液))產生白色絮狀沉淀，快速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，證明含有Fe2＋方法3樣品溶液eq\o(→,\s\up7(加入K3[Fe(CN)6]溶液))生成藍色沉淀，證明含有Fe2＋(2)Fe3＋的檢驗方法1樣品溶液eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變紅色，證明含有Fe3＋方法2樣品溶液eq\o(→,\s\up7(加入NaOH溶液))產生紅褐色沉淀，證明含有Fe3＋eq\a\vs4\al\co1(名師提示你)(1)Fe2＋的檢驗方法3最靈敏且無干擾，Fe3＋的檢驗方法1最靈敏且無干擾。(2)方法1檢驗Fe2＋應先向樣品溶液中加KSCN溶液后加氧化劑，且氧化劑加入量不宜過多(如氯水、H2O2等可能氧化SCN－)。(3)用酸性KMnO4檢驗Fe2＋肯定要留意其它還原性離子的干擾(如Cl－等)。2.亞鐵鹽與鐵鹽(1)亞鐵鹽①含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，Fe2＋處于鐵的中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主。②可水解，Fe2＋(如FeSO4)溶液呈酸性。(2)鐵鹽①含有Fe3＋的溶液呈黃色，Fe3＋處于鐵的高價態(tài)，具有氧化性。②易水解：Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強的溶液中。(3)Fe2＋、Fe3＋的相互轉化完成下列反應的離子方程式①酸性FeCl2溶液長期露置于空氣中：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O。②向Fe(NO3)2溶液中滴加少量稀硫酸：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。③FeCl2的酸性溶液與H2O2反應的離子方程式：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O。④向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反應的離子方程式：MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。⑤向FeCl3溶液中滴加KI溶液：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2。⑥向FeCl3溶液中漸漸加入Zn粉至過量：2Fe3＋＋Zn=2Fe2＋＋Zn2＋、Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋。(4)應用①鹽溶液的配制與保存②物質的制備[鏈接新教材](新教材RJ第一冊P8210習題變式練)①氯化鐵的用途之一是五金蝕刻，例如日常生活中印刷電路板上的圖形就是用氯化鐵溶液蝕刻而成。①寫出用氯化鐵溶液蝕刻印刷電路板發(fā)生反應的離子方程式：__________________________________________________________________。②向蝕刻后的溶液中加入鐵粉，充分反應后，溶液中所剩余的固體可被磁鐵吸引，此時溶液中的陽離子主要是________。②菠菜常用作補鐵食品之一，為探究其中鐵元素的價態(tài)，現進行如下試驗。①取簇新的菠菜10g，將菠菜剪碎后放在研缽中研磨，然后倒入燒杯中，加入30mL蒸餾水，攪拌。將上述濁液過濾，得到的濾液作為試驗樣品。分置于兩支試管中。②向一支試管中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，生成________，說明濾液中含Fe2＋。③向另一支試管中加入少量稀硝酸，然后加入幾滴KSCN溶液，溶液呈________色。能否說明濾液中含Fe3＋，試分析其緣由：___________________________________________________________________________________________________。答案(1)①2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋②Fe2＋(2)②藍色沉淀③血紅不能，濾液中含Fe2＋，加入稀硝酸后生成Fe3＋，干擾試驗，溶液變紅不能說明濾液中含Fe3＋『考向突破』考向一Fe2＋、Fe3＋的檢驗eq\a\vs4\al\co1(無干擾檢驗)[題目設計]1.有一氧化鋁固體粉末略帶黃色，某同學懷疑其中可能含Fe2O3?，F欲確定其中是否含Fe2O3，設計試驗如下：方案一：取粉未少許，加入過量NaOH溶液，如剩余固體為紅棕色，則含Fe2O3。加入NaOH溶液反應的離子方程式為___________________________________。方案二：取粉末少許，加入過量稀硫酸，向其中加入________(填試劑名稱)溶液，_________________________________________________________________________________________________________________________(補充完整)。提示Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O硫氰化鉀溶液變血紅色說明含Fe2O3，否則不含eq\a\vs4\al\co1(有干擾檢驗)[題目設計]2.將0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等體積混合充分反應后，為證明溶液中存在化學平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，試驗中必需檢驗的微粒為________，對應檢驗試劑分別為________。提示Fe3＋Fe2＋或I2KSCN溶液K3[Fe(CN)6]溶液或淀粉溶液考向二Fe2＋、Fe3＋的性質及應用eq\a\vs4\al\co1(Fe2＋、Fe3＋性質的理解與辨析)[題目設計]3.推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)加熱蒸干氯化鐵溶液最終得到FeCl3晶體(×)(2)將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液變紅，說明Fe(NO3)2晶體已氧化變質(×)(3)向某溶液中先滴加少量氯水，再滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色，溶液中肯定含有Fe2＋(×)(4)配制FeSO4溶液時，加入稀硫酸抑制Fe2＋水解，加入鐵粉防止Fe2＋被氧化(√)(5)在中性溶液中Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、Na＋、Fe3＋可大量共存(×)eq\a\vs4\al\co1(Fe2＋、Fe3＋的轉化關系)[題目設計]4.(1)將鐵屑溶于過量鹽酸后，為使溶液中的Fe2＋轉化為Fe3＋，可以加入氯水、雙氧水，寫出對應離子方程式_________________________________________________________________________________________________________。(2)加入Fe(NO3)2、NaClO是否可行？理由是___________________________________________________________________________________________。提示(1)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O(2)可行，NOeq\o\al(－,3)、ClO－在酸性條件下氧化Fe2＋生成Fe3＋eq\a\vs4\al\co1(Fe2＋、Fe3＋轉化關系的應用)[題目設計]5.ZnSO4溶液[含有少量FeSO4、Fe2(SO4)3]，為除去溶液中的FeSO4、Fe2(SO4)3，設計試驗如下：(1)可先向溶液中通入氧氣，目的是_____________________________________；(2)加入________(填最佳試劑)調整溶液的pH至2.8；(3)過濾。已知相關金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Fe3＋Fe2＋Zn2＋起先沉淀的pH1.56.36.2沉淀完全的pH2.88.38.2(4)問題探討：①調整溶液pH時是否可以用NaOH溶液？理由是___________________________________________________________________。②假如不通入氧氣，其后果是______________________________________。提示(1)將Fe2＋氧化成Fe3＋(2)ZnO(4)①不行以pH不易限制，引入雜質②Zn2＋沉淀的同時Fe2＋也沉淀無法除去雜質eq\a\vs4\al\co1(Fe2＋、Fe3＋與金屬反應的定量分析)[題目設計]6.(1)在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag銅，完全溶解后，再加bg鐵，充分反應后得到cg殘余固體，且a＞c。試分析殘留固體的成分________，所得溶液中陽離子為________。(2)向Fe2(SO4)3、CuSO4的混合溶液中漸漸加入鐵粉，試分析下列狀況回答相關問題。①無固體剩余，溶液中的陽離子可能為________。②剩余固體成分只含Cu，溶液中的陽離子可能為________。③剩余固體成分為Fe、Cu，溶液中的陽離子為________。提示(1)CuCu2＋、Fe2＋(2)①Fe2＋、Cu2＋或Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋②Fe2＋或Fe2＋、Cu2＋③Fe2＋eq\a\vs4\al\co1(8)eq\a\vs4\al\co1(拓展拾遺：變價金屬：V、Cr、Mn)1.釩及其化合物(1)釩單質具有耐酸性，在空氣中不被氧化，可溶于氫氟酸、硝酸和王水。(2)釩的氧化物釩的常見化合價為＋2、＋3、＋4、＋5，對應氧化物分別為VO、V2O3、VO2、V2O4、V2O5。釩的氧化物的化學性質化學式VOV2O3VO2、V2O4V2O5物質類別堿性氧化物堿性氧化物兩性氧化物兩性氧化物反應方程式VO＋2H＋=V2＋＋H2OV2O3＋6H＋=2V3＋＋3H2OVO2＋2H＋=VO2＋＋H2O2VO2＋OH－=HV2Oeq\o\al(－,5)V2O5＋2H＋=2VOeq\o\al(＋,2)＋H2OV2O5＋6OH－=2VOeq\o\al(3－,4)＋3H2O制備原理V2O5＋3H2eq\o(=,\s\up7(1700℃))2VO＋3H2OV2O5＋2H2eq\o(=,\s\up7(600℃～650℃))V2O3＋2H2OV2O5＋Ceq\o(=,\s\up7(600℃))V2O4＋CO↑2NH4VO3eq\o(=,\s\up7(500℃))2NH3↑＋V2O5＋H2O2VOCl3＋3H2O=V2O5↓＋6HCl相互轉化：低價釩的氧化物在空氣中易被氧化成高價釩的氧化物，高價釩的氧化物可被還原性氣體還原生成低價釩的氧化物(3)氫氧化釩化學式V(OH)2V(OH)3制備V2＋＋2OH－=V(OH)2↓V3＋＋3OH－=V(OH)3↓(綠色)性質(堿)V(OH)2＋2H＋=V2＋＋2H2O在空氣中極易被氧化V(OH)3＋3H＋=V3＋＋3H2O在空氣中易被氧化(4)釩鹽①五價釩鹽在堿性較強的溶液中以VOeq\o\al(3－,4)形式存在，在酸性溶液中發(fā)生一系列反應生成偏礬酸鹽(VOeq\o\al(－,3))、焦礬酸鹽(V2Oeq\o\al(4－,7))、多釩酸鹽等。②四價礬鹽在酸性溶液中主要以VO2＋形式存在，如VOSO4③不同價態(tài)的釩離子在溶液中的顏色(VO2)＋顏色為淺黃色或深綠色，(VO)2＋顏色為藍色，V3＋為綠色，V2＋為紫色。2.鉻及其化合物(1)鉻單質：最硬的金屬，化學性質穩(wěn)定，常溫下在空氣中、水中不生銹。(2)鉻的氧化物與氫氧化物Cr2O3和Cr(OH)3具有兩性，其轉化關系如下：相關反應的離子方程式：①Cr3＋＋3OH－=Cr(OH)3↓②Cr(OH)3＋OH－=[Cr(OH)4]－③[Cr(OH)4]－＋H＋=Cr(OH)3↓＋H2O④Cr(OH)3＋3H＋=Cr3＋＋3H2O(3)鉻鹽鉻元素的常見價態(tài)有＋2、＋3、＋6。①Cr(Ⅱ)：在酸性溶液中，Cr2＋具有很強的還原性。②Cr(Ⅲ)：Cr3＋在酸性條件下是穩(wěn)定的，但在堿性條件下能氧化成CrOeq\o\al(2－,4)，2Cr3＋＋3H2O2＋10OH－=2CrOeq\o\al(2－,4)＋8H2O。在堿性溶液中，亞鉻酸鹽(CrOeq\o\al(－,2))可以被H2O2或Na2O2氧化成鉻酸鹽2CrOeq\o\al(－,2)＋3H2O2＋2OH－=2CrOeq\o\al(2－,4)＋4H2O2CrOeq\o\al(－,2)＋3Na2O2＋2H2O=2CrOeq\o\al(2－,4)＋6Na＋＋4OH－③Cr(Ⅵ)：在水溶液中Cr2Oeq\o\al(2－,7)和CrOeq\o\al(2－,4)存在下列平衡：在酸性溶液中，Cr2Oeq\o\al(2－,7)具有強氧化性，但在堿性溶液中Cr2Oeq\o\al(2－,7)的氧化性要弱的多如Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Cl－＋14H＋=3Cr2＋＋3Cl2↑＋7H2OCr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O3.錳及其化合物錳元素常見價態(tài)：＋2、＋4、＋6、＋7。(1)錳單質硬而脆，熔沸點高，在空氣中易氧化生成褐色氧化物覆蓋層，燃燒時生成四氧化三錳；溶于稀鹽酸、稀硫酸生成二價錳鹽。(2)Mn(Ⅱ)Mn2＋在酸性溶液中的穩(wěn)定性強于在堿性溶液中的穩(wěn)定性。①酸性介質中只有很強的氧化劑(如NaBiO3、PbO2)氧化Mn2＋生成MnOeq\o\al(－,4)。2Mn2＋＋5BiOeq\o\al(－,3)＋14H＋=5Bi3＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋7H2O2Mn2＋＋5PbO2＋4H＋=2MnOeq\o\al(－,4)＋5Pb2＋＋2H2O留意：介質不能用鹽酸，Cl－具有還原性，可生成Cl2；Mn2＋用量不能太多，否則：2MnOeq\o\al(－,4)＋3Mn2＋＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋。②堿性介質中Mn2＋相對簡單被氧化。ClO－＋Mn2＋＋2OH－=Cl－＋MnO2↓＋H2O(3)Mn(Ⅳ)MnO2不溶于水、硝酸，是兩性氧化物。①在酸性介質中具有強氧化性，如MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；遇易燃物可燃燒。②遇強氧化劑表現還原性，如3MnO2＋3K2CO3＋KClO3eq\o(=,\s\up7(△))3K2MnO4＋KCl＋3CO2↑③可用作催化劑，如2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(4)Mn(Ⅵ)①MnOeq\o\al(2－,4)存在于強堿性溶液中，在酸性、中性環(huán)境均發(fā)生歧化。3MnOeq\o\al(2－,4)＋2H2O=2MnOeq\o\al(－,4)＋MnO2↓＋4OH－3MnOeq\o\al(2－,4)＋4H＋=2MnOeq\o\al(－,4)＋MnO2↓＋2H2O②具有強氧化性MnOeq\o\al(2－,4)＋4Cl－＋8H＋=Mn2＋＋2Cl2↑＋4H2O(5)Mn(Ⅶ)KMnO4熱穩(wěn)定性差，通常保存在棕色試劑瓶中：4KMnO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(光照))4MnO2↓＋3O2↑＋4KOH①在酸性介質中，MnOeq\o\al(－,4)具有強氧化性，本身被還原為Mn2＋。2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2O2=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O②在堿性、中性或微弱酸性溶液中，MnOeq\o\al(－,4)氧化性減弱，還原產物為MnO2。2MnOeq\o\al(－,4)＋I－＋H2O=2MnO2↓＋IOeq\o\al(－,3)＋2OH－③在強堿性溶液中，MnOeq\o\al(－,4)還原產物為MnOeq\o\al(2－,4)。2MnOeq\o\al(－,4)＋SOeq\o\al(2－,3)＋2OH－=2MnOeq\o\al(2－,4)＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2O。案例1工業(yè)制備金屬釩被譽為“合金的維生素”。從廢釩(主要成分為V2O5、Fe2O3、SiO2等)中回收V2O5的一種工藝流程如下圖所示：已知：步驟②、③中的轉化過程可簡化為：Rn＋(水層)＋nHA(有機層)RAn(有機層)＋nH＋(水層)(式中Rn＋表示VO2＋或Fe3＋，HA表示有機萃取劑)回答下列問題：(1)步驟①酸浸過程中發(fā)生氧化還原反應的化學方程式為_____________________________________________________________________，濾渣的成分為__________________________________________________。(2)萃取時應加入適量堿的作用是_____________________________________。(3)步驟④中反應的離子方程式為_________________________________。(4)沉釩所得NH4VO3為離子化合物，NHeq\o\al(＋,4)的電子式為________________。(5)V2O5是兩性氧化物，在強酸性溶液中以VOeq\o\al(＋,2)形式存在，VOeq\o\al(＋,2)具有強氧化性，能將I－氧化為I2，本身被還原為VO＋，則V2O5與氫碘酸反應的離子方程式為_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)為提高釩的回收率，步驟②和③需多次進行，假設酸浸所得“強酸性浸出液”中c(VO2＋)＝amol·L－1，步驟②和③每進行一次，VO2＋萃取率為80%，4次操作后，“強酸性浸出液中”c(VO2＋)＝________mol·L－1。(萃取率＝eq\f(萃取的量,原量)×100%)解析(1)由浸出液的成分可知V2O5→VO2＋，故反應的化學方程式為V2O5＋K2SO3＋2H2SO4=K2SO4＋2VOSO4＋2H2O，在酸浸時V2O5、Fe2O3均溶解，而SiO2不溶，故濾渣的成分為SiO2。(2)由Rn＋(水層)＋nHA(有機層)RAn(有機層)＋nH＋(水層)可知，加入堿，c(H＋)減小，平衡右移，有利于R進入有機層，提高萃取率。(3)由反應后的溶液成分可知VO2＋→VOeq\o\al(＋,2)、KClO3→Cl－，故反應的離子方程式為ClOeq\o\al(－,3)＋6VO2＋＋3H2O=Cl－＋6VOeq\o\al(＋,2)＋6H＋。(5)由題目分析知V2O5和氫碘酸反應V2O5→VO＋、I－→I2，故反應的離子方程式為：V2O5＋4I－＋6H＋=2I2＋2VO＋＋3H2O。(6)萃取率為80%，則剩余(1－80%)，故萃取4次后剩余濃度為(1－80%)4×amol·L－1＝1.6×10－3amol·L－1答案(1)V2O5＋K2SO3＋2H2SO4=K2SO4＋2VOSO4＋2H2OSiO2(2)使平衡右移，提高萃取率(3)6VO2＋＋ClOeq\o\al(－,3)＋3H2O=Cl－＋6VOeq\o\al(＋,2)＋6H＋(4)(5)V2O5＋4I－＋6H＋=2VO＋＋2I2＋3H2O(6)1.6a×10－3案例2性質及應用鉻是不銹鋼中一種重要的元素，鉻的毒性與其存在的價態(tài)有關，低價鉻對人體基本無害，六價鉻比三價鉻毒性高100倍，并易被人體汲取且在體內蓄積，有關含鉻化合物的相互轉化關系如圖甲。回答下列問題：(1)從圖甲中信息推斷，Cr(OH)3是________氫氧化物(填“酸性”、“堿性”或“兩性”)，相關反應的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________________。(2)圖甲中所示轉化過程中須要加入氧化劑的是________(填寫表示轉化過程的小寫字母)。(3)在水溶液中橙色的Cr2Oeq\o\al(2－,7)與黃色的CrOeq\o\al(2－,4)有下列平衡關系：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋。向K2Cr2O7稀溶液中加入NaOH溶液后，溶液顏色的改變是________。(4)CrO3具有強氧化性，熱穩(wěn)定性較差，加熱時逐步分解，其固體殘留率(eq\f(剩余固體的質量,原始固體的質量)×100%)隨溫度的改變如圖乙所示。①三氧化鉻在稀硫酸環(huán)境中氧化乙醇，CrO3變?yōu)榫G色的Cr2(SO4)3，乙醇被完全氧化為CO2，則其化學方程式是___________________________________________________________________。②圖乙中B點所示固體的化學式是________。解析(1)由圖轉化關系可知Cr(OH)3可與酸反應生成Cr3＋，離子方程式為Cr(OH)3＋3H＋=Cr3＋＋3H2O，與堿反應生成CrOeq\o\al(－,2)，離子方程式為Cr(OH)3＋OH－=CrOeq\o\al(－,2)＋2H2O；(2)Cr3＋轉化為CrOeq\o\al(2－,4)，CrOeq\o\al(－,2)轉化為CrOeq\o\al(2－,4)，Cr元素化合價上升，需加入氧化劑；(3)向K2Cr2O7稀溶液中加入NaOH溶液，平衡正向移動，顏色由橙色變?yōu)辄S色；(4)①酸性條件下，CrO3和C2H5OH發(fā)生氧化還原反應生成Cr2(SO4)3和CO2，方程式為4CrO3＋C2H5OH＋6H2SO4=2Cr2(SO4)3＋2CO2↑＋9H2O；②設CrO3的質量為100g，則CrO3中鉻元素的質量為100g×eq\f(52,52＋16×3)＝52g，B點時固體的質量為100g×76%＝76g，Cr的質量沒有變，所以生成物中Cr元素的質量為52g，氧元素的質量為76g－52g＝24g，Cr、O原子個數比為eq\f(52,52)∶eq\f(24,16)＝2∶3，所以B點時剩余固體的成分是Cr2O3。答案(1)兩性Cr(OH)3＋3H＋=Cr3＋＋3H2O、Cr(OH)3＋OH－=CrOeq\o\al(－,2)＋2H2O(2)dg(3)由橙色變?yōu)辄S色(4)①4CrO3＋C2H5OH＋6H2SO4=2Cr2(SO4)3＋2CO2↑＋9H2O②Cr2O3基礎學問鞏固1.《本草綱目》中記載“慈石治腎家諸病，而通耳明目。慈石，色輕紫，石上皸澀，可吸連針鐵，俗謂之熁鐵石”?！按仁钡闹饕煞质?)A.鐵 B.氧化銅C.氧化鐵 D.四氧化三鐵答案D2.(2024·煙臺模擬)下列有關說法不正確的是()A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中肯定含有Fe2＋B.用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4C.檢驗Fe(NO3)2是否已氧化變質，可將Fe(NO3)2溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再視察溶液是否變紅D.現榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色，其緣由可能是蘋果汁中的Fe2＋變成Fe3＋答案C3.下列各組物質中，X是主體物質，Y是少量雜質，Z是為除去雜質所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液HCl溶液答案C4.如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質間的反應。下列各對應反應的離子方程式書寫不正確的是()A.Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2OB.Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OC.Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2OD.3Fe(OH)2＋10H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋8H2O答案B考試實力過關5.(2024·營口質檢)有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能汲取0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉變?yōu)镕e3＋，則該樣品可能的化學式為()A.Fe2O3 B.Fe3O4C.Fe4O5 D.Fe5O7解析n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝2×0.025mol＝0.05mol，最終所得溶液中所含Fe3＋的物質的量為n(Fe3＋)＝eq\f(5mol·L－1×0.14L＋0.025mol×2,3)＝0.25mol，故鐵的氧化物中Fe(Ⅲ)的含量為0.25mol－0.05mol＝0.2mol。鐵的氧化物中FeO、Fe2O3的含量分別為0.05mol、0.1mol，二者物質的量之比為n(FeO)∶n(Fe2O3)＝0.05mol∶0.1mol＝1∶2，該樣品的化學式為FeO·2Fe2O3→Fe5O7。答案D6.硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖所示)，下列說法錯誤的是()A.堿式硫酸鐵水解能產生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑B.為防止NH4HCO3分解，生產FeCO3需在較低溫度下進行C.可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D.常溫下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4大解析堿式硫酸鐵電離產生Fe3＋，Fe3＋能發(fā)生水解反應生成Fe(OH)3膠體，Fe(OH)3膠體具有吸附性，可用作凈水劑，A正確；NH4HCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，所以為防止NH4HCO3分解，生產FeCO3需在較低溫度下進行，B正確；KSCN溶液遇Fe2＋溶液無現象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化則生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋，溶液變紅，C正確；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能與(NH4)2SO4反應生成(NH4)2Fe(SO4)2，D錯誤。答案D7.(2024·昆明重點中學調研)鐵及其化合物在日常生產生活中用途廣泛。利用FeSO4制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下：試驗室中可用FeSO4(用鐵粉和稀硫酸反應制得)和NH4HCO3在如下裝置模擬上述流程中的“轉化”環(huán)節(jié)。(1)裝置A的名稱是________，裝置B中盛放的試劑是________，NH4HCO3盛放在裝置________中。(2)試驗過程中，欲將生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合，操作方法是_________________________________________________________________________________________________________________________________________，發(fā)生主要反應的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________________。FeSO4溶液要現用現配制的緣由是_________________________________________________________________________________________________________，檢驗久置的FeSO4是否變質的方法是___________________________________________________________________________________________________。(3)干燥過程主要目的是脫去游離水，過程中會有少量FeCO3在空氣中被氧化為FeOOH，該反應的化學方程式為_______________________________________，取干燥后的FeCO3樣品12.49g，與碳混合后焙燒，最終得到還原鐵粉6.16g，計算樣品中雜質FeOOH的質量為________g。解析(1)裝置A是分液漏斗，盛放稀硫酸，裝置B中盛放鐵粉，稀硫酸與鐵粉反應生成H2和FeSO4。裝置C中盛放NH4HCO3。(2)檢驗D處氫氣已純凈時，表明裝置中空氣已排盡，關閉活塞3，打開活塞2，在氫氣作用下將FeSO4溶液壓入C中發(fā)生反應。FeSO4具有還原性，易被O2氧化，故FeSO4溶液要現用現配。用KSCN溶液檢驗久置的FeSO4是否變質。(3)FeCO3、FeOOH的物質的量分別為x、y，則x×116g·mol－1＋y×89g·mol－1＝12.49g，56g·mol－1×(x＋y)＝6.16g，解得x＝0.1mol，y＝0.01mol。故m(FeOOH)＝0.89g。答案(1)分液漏斗鐵粉C(2)(待D處的氣體純凈后)關閉活塞3，打開活塞2Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋H2O＋CO2↑(或Fe2＋＋HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋H＋、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O)亞鐵離子易被氧化取樣品配成溶液，取少量溶液于試管中，再向試管中加入KSCN溶液，視察是否顯血紅色(合理答案即可)(3)4FeCO3＋O2＋2H2O=4FeOOH＋4CO20.89[A級全員必做題]1.食品簡單被空氣氧化而變質，故在裝有月餅的袋子里常放有干燥劑及鐵粉，這是利用了鐵粉的()A.酸性 B.堿性C.氧化性 D.還原性答案D2.用毛筆蘸取少量30%FeCl3溶液在銅片上寫一個“Cu”，放置片刻，用少量水將銅片上的溶液沖到小燒杯中，下列說法正確的是()A.燒杯中的溶液呈黃色B.銅片無任何改變C.銅片上有凹陷的“Cu”D.發(fā)生了反應：Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋Fe2＋答案C3.向某晶體的溶液中加入含Fe2＋的溶液無明顯改變，當滴加幾滴溴水后，混合液出現紅色，由此得出下列的結論錯誤的是()A.Fe3＋的氧化性比溴的氧化性強B.該晶體中肯定含有SCN－C.Fe2＋與SCN－不能形成血紅色化合物D.Fe2＋被溴氧化成Fe3＋解析在Br2與Fe2＋反應中，Fe3＋是氧化產物，Br2是氧化劑，所以Br2的氧化性應比Fe3＋的氧化性強，選項A符合題意。答案A4.(2024·寧夏石嘴山模擬)下列關于Fe3＋、Fe2＋的說法錯誤的是()A.用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2B.配制FeCl3溶液時，先將FeCl3晶體溶于較濃的鹽酸中.再加水稀釋到所須要的濃度C.用如圖裝置可以制備Fe(OH)2沉淀D.向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化解析Cl－也可使酸性KMnO4溶液褪色，故不能驗證Fe2＋是否存在，A錯誤。答案A5.某同學用含有鐵銹(Fe2O3)的廢鐵屑來制取氯化鐵晶體，試驗裝置如圖所示(夾持裝置略，氣密性已檢驗)，下列推斷不合理的是(雙選)()A.B中收集到的氣體是氫氣B.燒杯中雙氧水的作用是將Fe2＋還原為Fe3＋C.A中的氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵D.燒杯中的溶液經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾后得到氯化鐵晶體解析鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集到的氣體是氫氣，A項正確；雙氧水具有氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，B項錯誤；氧化鐵為堿性氧化物，可與鹽酸反應生成氯化鐵和水，C項正確；因鐵離子易水解，故FeCl3溶液應在氯化氫氣氛下，經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾后得到氯化鐵晶體，D項錯誤。答案BD6.某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標準狀況下112mLCl2，恰好將Fe2＋完全氧化，x值為()A.0.80 B.0.85C.0.90 D.0.93解析由選項可分析知該鐵的氧化物既有Fe(Ⅱ)，又有Fe(Ⅲ)，其中n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝2×eq\f(112mL,22400mL·mol－1)＝0.01mol，n(FeO)＝0.01mol，n(Fe2O3)＝eq\f(1.52g－0.01mol×72g·mol－1,160g·mol－1)＝0.005mol，n(FeO)∶n(Fe2O3)＝0.01mol∶0.005mol＝2∶1，該氧化物的化學式為2FeO·Fe2O3→Fe4O5→Fe0.8O。答案A7.(2024·洛陽模擬)中科院化學所研制的晶體材料——納米四氧化三鐵，在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途，其生產過程的部分流程如下所示。FeCl3·6H2Oeq\o(→,\s\up7(環(huán)丙胺),\s\do5(①))FeOOHeq\o(→,\s\up7(CO),\s\do5(②))納米四氧化三鐵下列有關敘述不合理的是()A.納米四氧化三鐵具有磁性，可作為藥物載體用于治療疾病B.納米四氧化三鐵可分散在水中，它與FeCl3溶液的分散質直徑大小相等C.在反應①中環(huán)丙胺的作用可能是促進氯化鐵水解D.反應②的化學方程式是6FeOOH＋CO=2Fe3O4＋3H2O＋CO2解析納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料，可作為藥物載體用于疾病的治療，A正確；納米四氧化三鐵分散在適當的分散劑中形成的分散系屬于膠體，不同于溶液中溶質微粒的直徑，B錯誤；反應①中環(huán)丙胺不參與反應，但加入環(huán)丙胺后FeCl3發(fā)生水解生成FeOOH，即環(huán)丙胺會促進氯化鐵的水解，C正確；由制備過程可知，反應②的反應物為FeOOH和CO，由一種生成物為Fe3O4和質量守恒定律可知，反應為6FeOOH＋CO=2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D正確。答案B[B級拔高選做題]8.用廢鐵屑制備磁性膠體粒子，制取過程如下：eq\x(廢鐵屑)eq\o(→,\s\up7(Na2CO3(aq)),\s\do5(浸泡))eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4))eq\o(→,\s\up7(調整pH＝1～2),\s\do5(適量H2O2))eq\x(溶液A)eq\o(→,\s\up7(NaOH(aq)),\s\do5(通入N2加熱))eq\x(Fe3O4（膠體粒子）)下列說法不正確的是()A.用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的油污B.通入N2是為了防止空氣中的O2氧化二價鐵元素C.加適量的H2O2是為了將部分的Fe2＋氧化為Fe3＋，涉及反應：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OD.溶液A中Fe2＋和Fe3＋的濃度比為2∶1解析Na2CO3的水溶液顯堿性，油污在堿性溶液中發(fā)生水解，因此用Na2CO3溶液浸泡可以除去廢鐵屑表面的油污，A正確；Fe2＋簡單被氧氣氧化，因此通入N2的目的是防止空氣中的氧氣氧化Fe2＋，B正確；利用H2O2的氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，涉及反應：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，C正確；Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋物質的量之比為1∶2，所以溶液A中Fe2＋和Fe3＋的濃度比為1∶2，D錯誤。答案D9.向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中漸漸加入鐵粉至過量，溶液中金屬陽離子a、b與所加鐵粉的物質的量的關系如圖所示(已知稀硝酸的還原產物只有NO)。下列有關推斷不正確的是(雙選)()A.a表示n(Fe3＋)的改變曲線B.n1＝0.25C.P點時，n(Fe3＋)＝0.5625molD.向P點溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4g解析該反應可以看作兩步：①Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根離子過量，氫離子不足；②2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。a表示Fe3＋的物質的量改變曲線，A正確；溶液中共有3molH＋參與反應，消耗鐵為0.75mol，B錯誤；P點n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，二者均為0.45mol，C錯誤；剩余0.45molFe3＋，消耗0.225mol(14.4g)銅，D正確。答案BC10.(2024·菏澤質檢)為驗證還原性：SO2>Fe2＋>Cl－，三組同學分別進行了下圖試驗，并對溶液1和溶液2中所含離子進行了檢驗，能證明上述還原性依次的試驗組有()溶液1溶液2甲含Fe3＋、Fe2＋含SOeq\o\al(2－,4)乙含Fe3＋，無Fe2＋含SOeq\o\al(2－,4)丙含Fe3＋，無Fe2＋含Fe2＋A.只有甲 B.甲、乙C.甲、丙 D.甲、乙、丙解析向FeCl2溶液中通入Cl2，得到溶液1，再向溶液1中通入SO2，得到溶液2。甲.溶液1中含有Fe3＋、Fe2＋，說明發(fā)生反應2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，且Cl2反應完全，可證明還原性Fe2＋>Cl－；溶液2中含有SOeq\o\al(2－,4)，則說明發(fā)生反應2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，可證明還原性SO2>Fe2＋，故甲能證明還原性SO2>Fe2＋>Cl－；乙.溶液1中含有Fe3＋，無Fe2＋剩余，則還原性Fe2＋>Cl－，但Cl2可能過量，再通入SO2，可能發(fā)生的反應是Cl2＋SO2＋2H2O=2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，不能比較SO2與Fe2＋的還原性強弱，故乙不能驗證；丙.溶液1中含有Fe3＋，沒有Fe2＋，通入SO2后溶液中又含有Fe2＋，說明SO2將Fe3＋還原得到Fe2＋，證明還原性SO2>Fe2＋，故丙試驗結論能證明還原性SO2>Fe2＋>Cl－。答案C11.(2024·浙江4月選考)聚合硫酸鐵[Fe(OH)SO4]n。能用作凈水劑(絮凝劑)，可由綠礬(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反應得到。下列說法不正確的是()A.KClO3作氧化劑，每生成1mol[Fe(OH)SO4]n消耗6/nmolKClO3B.生成聚合硫酸鐵后，水溶液的pH增大C.聚合硫酸鐵可在水中形成氫氧化鐵膠體而凈水D.在相同條件下，Fe3＋比[Fe(OH)]2＋的水解實力更強解析FeSO4和KClO3反應生成[Fe(OH)SO4]n的化學方程式為6nFeSO4＋nKClO3＋3nH2O=6[Fe(OH)SO4]n＋nKCl，依據化學方程式可知，KClO3作氧化劑，每生成1mol[Fe(OH)SO4]n消耗n/6molKClO3，A項錯誤；[Fe(OH)]2＋的水解實力小于Fe2＋，導致生成聚合硫酸鐵后，溶液堿性增加，B項正確；[Fe(OH)]2＋可在水中水解生成Fe(OH)3膠體而凈水，C項正確；比較Fe3＋和[Fe(OH)]2＋的水解實力，可以從二者所帶電荷的多少來分析，所帶正電荷越多，結合OH－的實力就越強，水解實力就越強，D項正確，故選A。答案A12.硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上做補血劑。某課外小組測定該補血劑中鐵元素的含量。試驗步驟如下：請回答下列問題：(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加________，該過程的現象為______________________________________________________________________________________________________________。(2)步驟②加入過量H2O2的目的是_________________________________________________________________________________________________________。(3)步驟③中反應的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________。(4)步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、________、灼燒、________、稱量。(5)若試驗中鐵無損耗，則每片補血劑中含鐵元素的質量為________g。解析(2)由于H2O2具有氧化性，加入過量H2O2的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋。(3)步驟③的目的是將Fe3＋全部轉化為Fe(OH)3，所以步驟③需加入過量的氨水，反應的離子方程式是Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)步驟④的目的是將產生的紅褐色懸濁液分別，最終得到固體Fe2O3，所以步驟④的操作步驟是過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。(5)由于試驗中鐵無