四氧化三铁溶于盐酸

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1、第第第第34343434讲讲讲讲四氧化三铁溶于盐酸：氢氧化亚铁置于潮湿空气中：氧化铜与乙醇加热发生的反应：硫酸亚铁与氯水：含有稀硫酸的氯化亚铁中加入足量双氧水：氯化铁溶液中通入二氧化硫：氢氧化铁溶于足量氢碘酸：3H2O2+6FeCl2+3H2SO4 Fe2(SO4)3+4FeCl3+6H2OSO2+2FeCl3+2H2O H2SO4+2FeCl2+2HCl课前体验课前体验1.回答下列问题(1)写出下列反应化学反应方程式：Fe3O4+8HCl FeCl2+2FeCl3+4H2O4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3CH3CH2OH+CuO CH3CHO+H2O+Cu6FeSO4+3C

2、l2 2FeCl3+2Fe2(SO4)32Fe(OH)3+6HI 2FeI2+I2+6H2O 金属单质如铁、铜，I、+4价硫元素、-2价硫元素等课前体验课前体验1.回答下列问题(2)能使硫酸亚铁溶液被氧化的试剂可以是能使氯化铁还原的试剂是 氯气、溴水、氧气、高锰酸钾、硝酸、过氧化氢、次氯酸等课前体验课前体验2.某铁的“氧化物”样品，用5 mol/L的盐酸140 mL恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56 L氯气，使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样品可能的化学式是A.Fe2O3 B.Fe3O4C.Fe4O5 D.Fe5O7【解析】溶解后溶液中含Fe2+物质的量为0.05 mol,含

3、有氯离子0.7 mol,所以含有Fe3+物质的量为0.2 mol。又5 mol/L的盐酸140 mL恰好完全溶解推知样品中含有氧原子物质的量0.35 mol,所以样品中n(Fe)n(O)=0.25 mol0.35 mol=57。3.某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠并微热搅拌，再加入盐酸，溶液中大量减少的阳离子是NH4+Mg2+Fe2+Al3+A.B.C.D.课前体验课前体验【解析】加入过量氢氧化钠后加热，溶液中NH4+转化为氨气挥发，Fe2+转化为氢氧化亚铁然后再被氧化为氢氧化铁。课前体验课前体验4.某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实

4、验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。(1)请指出该结论是否合理并说明理由 该结论不正确。稀 HNO3有强氧化性，若该铁的价态为+2价，则被氧化为 +3价同样可使KSCN溶液变血红色。课前体验课前体验(2)请完成对铁元素价态的探究：限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒 精 灯、试 管 夹：3 molL1H2SO4、3%H2O2、6 molL1HNO3、0.01 molL1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 molL1KI、20%KSCN、蒸馏水。提出

5、合理假设假设1：假设2：假设3：催化剂中铁元素的价态为+3价；催化剂中铁元素的价态为+2价；催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。4.某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。课前体验课前体验设计实验方案证明你的假设实验过程根据的实验方案，进行实验。在下表写出实验操作步骤、预期现象与结论。4.某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSC

6、N溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。(2)请完成对铁元素价态的探究：限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒 精 灯、试 管 夹：3 molL1H2SO4、3%H2O2、6 molL1HNO3、0.01 molL1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 molL1KI、20%KSCN、蒸馏水。课前体验课前体验实验操作预期现象与结论 步骤1：用滴管量取一定量的3molL1 H2SO4于试管中，加热煮沸数分钟以 除去其中溶解的氧步骤2：用钥匙取少许样品于试管中，用滴管加入步骤1中的稀硫酸，并加热，充分反应后得到A溶液固体溶解，溶液颜色有变化步骤3：取少量步

7、骤2中的A溶液于试管中，滴加12滴KSCN溶液，振荡(1)若溶液不变红色，则假设2成立(2)若溶液变红色，则假设1或假设3成立步骤4：另取少量步骤2中的A溶液于试管中，滴加12滴0.01molL1KMnO4溶液，振荡试结合步骤3中的(2)：(1)溶液呈紫红色，则假设1成立(2)若溶液紫红色褪去，则假设3成立课前体验课前体验【解析】(1)稀HNO3有强氧化性，若该铁的价态为+2价，则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变血红色。(2)氧化物中铁的价态有可能有三种情况：只有+2价、只有+3价、同时有+2和+3价；检验难点是溶液中同时有Fe2+和Fe3+，此时要用高锰酸钾来检验是否存在Fe2+；同时要

8、除去用于溶解样品的硫酸溶液中的氧气。典例精析典例精析【例例1 1】一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入0.5mol/L的盐酸400mL,恰好完全溶解，所得溶液中加KSCN无血红色出现，若用足量CO还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量为 ()A.11.2 g B.2.8 g C.5.6 g D.无法计算C【解析】依据题意恰好完全溶解时生成FeCl2溶液，依据Fe 2+2Cl，可以求出亚铁离子的物质的量为0.1 mol,足量CO还原混合物后，所有铁元素转化为单质铁，所以可以得到铁的质量为5.6 g。典例精析典例精析【评注】依据元素守恒快速计算；对题中涉及的各种反应能迅速寻找出规律。【例例

9、1 1】一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入0.5mol/L的盐酸400mL,恰好完全溶解，所得溶液中加KSCN无血红色出现，若用足量CO还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量为 ()A.11.2 g B.2.8 g C.5.6 g D.无法计算C典例精析典例精析变式变式变式变式1 1 在FeCl3,CuCl2,FeCl2的混合溶液中，Fe3+,Cu2+和Fe2+的物质的量之比为321,现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为124,则参加反应的铁粉与原溶液Fe3+的物质的量之比为 ()A.21 B.12C.13 D.14【解析】依据题意反应后还有Fe3+,说明原来溶液中

10、Cu2+没有发生反应，因为氧化性Fe3+Cu2+Fe2+；设原溶液中含有Fe3+为3mol,反应后剩余1mol,所以参加反应的Fe3+为2 mol,消耗铁粉0.1 mol。C典例精析典例精析【例例2 2】已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色，现在足量的稀 氯化亚铁溶液中，加入12滴液溴，振荡后溶液呈黄色。(1)甲同学认为这不是发生化学反应所致，则使溶液呈黄色的物质是 (填粒子的化学式，下同)。乙同学认为这是发生化学反应所致，则使溶液呈黄色的物质是 。Br2Fe3+能使溶液成黄色的微粒有Br2、Fe3+典例精析典例精析【例例2 2】已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色，现在足量的稀 氯化亚铁溶液中，加入12

11、滴液溴，振荡后溶液呈黄色。(2)为了验证乙同学的判断正确性，请根据下面所提供的可用试剂，用两种方法加以验证，请将选用的试剂代号及实验中观察到的现象填入下表。实验可供选用试剂：A.高锰酸钾酸性溶液 B.氢氧化钠溶液 C.四氯化碳D.硫氰化钾溶液 E.硝酸银溶液 F.碘化钾淀粉溶液实验方案所选用试剂(填代号)实验现象方案一方案二CD有机层无色溶液变红注意题中溴水是很少量的，如果能与氯化亚铁溶液反应，反应完成后仍然有大量的Fe2+存在，此时要检验Fe3+不可能用氢氧化钠溶液，因为会有大量氢氧化亚铁生成。为此可以两种思路：一种思路证明混合液中不存在溴分子(用四氯化碳萃取后有机层无色)，另一种思路是证明

12、混合液中含有Fe3+(用KSCN溶液)典例精析典例精析【例例2 2】已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色，现在足量的稀 氯化亚铁溶液中，加入12滴液溴，振荡后溶液呈黄色。(3)若选用淀粉碘化钾溶液来判断哪位同学的推断是正确的，你认为是否可行?，理由是 。(4)在标准状况下，若向100.0 mL溴化亚铁溶液中通入268.8 mL的C2时有70%的溴被氧化，则原溴化亚铁溶液的物质的量浓度为 mol/L。所发生反应的离子方程式为 。因为Br2和Fe3+都能把I氧化成I2不可以 10Fe2+14Br+12Cl2 10Fe3+24Cl+7Br20.1Br2和Fe3+都能把I氧化成I2当有70%的溴被氧化时，亚

13、铁离子已经完全被氧化，依据电子得失相等可以求出氯化亚铁的浓度【评注】重点考查亚铁离子、铁离子的检验以及实验设计能力和化学计算能力。某资料说铁锈的成分为Fe2O3H2O和FeCO3的混合物。根据此记载，某实验兴趣小组设计下列实验来验证其中是否含有碳酸亚铁。取一高度腐蚀的干燥铁钉，称其质量为10.04 g，在氮气保护下，充分加热，冷却后称得质量为8.92 g。将得到的残渣投入到5.00 mol/L的硫酸中，不断添加硫酸直至残渣完全溶解时，恰好用去硫酸31.00 mL。整个过程无气体放出。试回答下列问题：典例精析典例精析变式变式变式变式2 2(1)铁锈中 (填“含有”或“不含有”)碳酸亚铁。理由是含

14、有若干燥铁片中没有碳酸亚铁，则加热时减少的质量都是水，干燥铁片中结晶水的质量为：10.0418/178=1.0150.5n1.5n mol1.2 mol/L典例精析典例精析【解析】依据还原性强弱顺序：Fe2+Br,当氯气不足时，氯气首先与亚铁离子反应。n mol FeBr2中含有Fe2+n mol,含有Br 2n mol,要将亚铁离子完全氧化需要氯气0.5n mol；要将溴离子完全氧化，需要氯气n mol。(1)x0.5n;(4)当x=n时，亚铁离子完全氧化，溴离子有n mol被氧化，所以氧化产物(氯化铁和溴单质)共有1.5n mol;(5)假设FeBr2物质的量为a，依据电子得失相等有：a1

15、+(2a1/3)1=0.052，解得a=0.06，溶液浓度即可计算。方法指导方法指导一、一、亚铁盐亚铁盐(Fe2+)、铁盐、铁盐(Fe3+)检验检验1.Fe2+溶液不存在Fe3+条件下，检验Fe2+可以采用如下方法方法1：先加入KSCN溶液，不变色，再加入氯水(或溴水、硝酸、双氧水等)，溶液显红色；方法2：直接加入强碱溶液；先产生白色沉淀，后沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；2.Fe3+方法1：加入KSCN溶液，溶液显红色；方法2：直接加入强碱溶液，生成红褐色沉淀；3.同时含有Fe2+和Fe3+溶液(1)取少量溶液滴入KSCN溶液，如果变红，说明含有Fe3+。(2)另取少量溶液，滴入高锰酸钾

16、酸性溶液，高锰酸钾溶液紫红色褪去，说明含有Fe2+。方法指导方法指导二、二、氢氧化亚铁的制取探究氢氧化亚铁的制取探究方法1用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时同时加入铁粉。(2)加热煮沸除去蒸馏水中溶解的O2。(3)用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。氢氧化亚铁很容易被空气氧化，所以在制取时应该防止空气的氧化。常用方法有：方法指导方法指导二、二、氢氧化亚铁的制取探究氢氧化亚铁的制取探究氢氧化亚铁很容易被空气氧化，所以在制取时应该防止空气的氧化。常用方法有：方法二在

17、如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管里加入铁屑和稀H2SO4；(2)在试管里加入NaOH溶液；(3)在试管和中加入试剂后，打开止水夹，塞紧塞子，检验试管出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。方法指导方法指导二、二、氢氧化亚铁的制取探究氢氧化亚铁的制取探究氢氧化亚铁很容易被空气氧化，所以在制取时应该防止空气的氧化。常用方法有：方法三电解法如图所示：(1)a电极材料为铁，其电极反应式为，Fe2e Fe2+(2)电解质溶液可以是NaCl溶液、NaOH溶液与CuCl2溶液中进行选择。选择电解液d，可以是NaOH，此时白色沉淀在电极上生成；也可以是N

18、aCl，此时白色沉淀在两极之间的溶液中生成。方法指导方法指导二、二、氢氧化亚铁的制取探究氢氧化亚铁的制取探究氢氧化亚铁很容易被空气氧化，所以在制取时应该防止空气的氧化。常用方法有：方法三电解法如图所示：(3)液体c为苯，其作用是隔绝空气，防止FeOH2被空气氧化；在加入苯之前，对溶液进行加热处理的目的是赶走电解液中溶解的氧气。(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可以采取的合理措施有适当增大两极间电压或适当缩小两极板间距离。方法指导方法指导二、二、氢氧化亚铁的制取探究氢氧化亚铁的制取探究氢氧化亚铁很容易被空气氧化，所以在制取时应该防止空气的氧化。常用方法有：方法三电解法如图所示：(5)若d改为硫

19、酸钠溶液，当电解一段时间看到白色沉淀后，再反接电源继续电解，除了在电极上看到气泡外，另一明显现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色。方法指导方法指导三、三、无水氯化铁、无水硫酸亚铁的制取无水氯化铁、无水硫酸亚铁的制取1.无水氯化铁制取(1)由氯化铁溶液制取：氯化铁溶液直接蒸干时，由于氯化铁的水解，将不能得到无水氯化铁。因此必须将氯化铁溶液加热浓缩，降温结晶，先获得氯化铁晶体FeCl36H2O，再将氯化铁晶体在氯化氢气流中加热可以得到无水氯化铁。(2)铁粉与干燥的氯气共热制取2.无水硫酸亚铁制取将绿矾FeSO47H2O在保护气(如氮气等)中灼烧即可得到无水FeSO4。方法指导方法指导四、四

20、、FeBr2、FeI2分别与氯水反应分析分别与氯水反应分析由于还原性：IFe2+Br，当溶液中同时存在三种离子时，通入氯气后发生反应的先后顺序是：IFe2+Br，所以可以得到如下方程式：少量氯水过量氯水FeBr22Fe2+Cl2 Fe3+2Cl2Fe2+4Br+3Cl22Fe3+2Br2+6ClFeI22I+Cl2 I2+2Cl2Fe2+4I+3Cl22Fe3+2I2+6Cl高考回放高考回放(2008北京)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化

21、，说明样品中不含有的物质是 。(2)Z为一种或两种气体：若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是AlC+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2ONO、CO2高考回放高考回放(2008北京)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(3)向Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是 (填写离子符号)。(4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol

22、 I-时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是Cu2+、Fe3+、H+2Fe2+3H2O2+4I 2Fe(OH)3+2I2高考回放高考回放(2008北京)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是 (各组合中的物质用化学式表示)。CuO、C；CuO、C、Fe2O3高考回放高考回放 解决问题的基本出发点是：能与Fe2O3、Fe、CuO、C、Al物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸；如果是浓硫酸，可以与Fe、C、Al单质

23、发生氧化还原反应，浓硫酸被还原为SO2，C被氧化CO2,Fe和Al被氧化为Fe3+和Al3+,如果是浓硝酸，则两种气体是SO2和NO2,其变化与加浓硫酸的反应相同。无论是那种浓酸均可以使两种氧化物Fe2O3、CuO转化为对应的盐。(1)无论加什么浓酸(硫酸和硝酸)，溶液X中都可能含有Fe3+、Cu2+、Al3+三种金属阳离子。向溶液X中加入过量的NaOH溶液，可转化为Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀析出，如果有Al3+，则可转化为AlO2,如果上层清液，通入CO2后，会发生反应，产生白色沉淀Al(OH)3，与题目中“取上层清液，通入CO2，无明显变化，”不相符，所以，可以肯定样品中没有Al。

24、【解析】高考回放高考回放【解析】(2)有了前面的分析，设问(2)就比较容易解决了(分析略)。(3)向溶液X中加过量Fe粉，得Y溶液和两种固体，且一种固体为红色(Cu)，另一种就是过量的Fe粉，这个过程发生了置换反应：Cu2+Fe Cu+Fe2+，向Y溶液中通入过量氯气，并不断搅拌，会发生如下反应：Cl2+2Fe2+2Cl+2Fe3+2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+Cl2+H2O HCl+HClO充分反应后，溶液中的阳离子是：Cu2+、Fe3+、H+(特别注意没有了Fe2+)。高考回放高考回放【解析】(4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当

25、消耗2 mol I时，共转移3 mol电子，定量计算方程式的书写，依据信息“当消耗2 mol I时，共转移3 mol电子”参加反应的还原剂的量比：转移3 mol电子其中2 mol来自I，另外1 mol电子来自Fe2+，这样才能写出方程式：2Fe2+3H2O2+4I 2Fe(OH)3+2I2(5)设问(5)的目的是推测样品可能的组合，根据前面四步设问知道，样品中一定没有Al,一定有CuO和C，不能确定是否有Fe和Fe2O3，加入足量稀硫酸后一定不产生Cu，那么排除Fe，符合整个设问的组合只有两种为：CuO、C；CuO、C、Fe2O3。谢 谢！小节课结束页湖南学海文化传播有限责任公司湖南学海文化传播有限责任公司链接返回主页