第9講鐵的多樣性

第9講鐵的多樣性復(fù)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng).了解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。.能鑒別溶液中的Fe?+、Fe產(chǎn)。.宏觀辨識與微觀探析：認(rèn)識鐵及其化合物的性質(zhì)，能以Fe?-、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化為例，理解變價金屬元素的氧化還原反應(yīng)實質(zhì)。.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：利用鐵及其化合物的性質(zhì)，科學(xué)認(rèn)識鐵及其化合物的分離、提純和制備工藝流程，同時具有嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和崇尚真理的意識?？键c一鐵的單質(zhì)、氧化物和氫氧化物.變價金屬一鐵⑴物理性質(zhì)鐵具有金屬的共性，具有能被磁體吸引的特性。⑵化學(xué)性質(zhì)按要求書寫下列反應(yīng)的方程式：_點燃△①Fe與Cb、S反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Fe+302^^2FeCh；Fe+S^=FeSo②Fe與水蒸氣的反應(yīng)：3Fe+4H2O(g)=^=FeaQ4+4H2。③與氧化性酸(如HNO?的反應(yīng)(寫離子方程式)。酸化學(xué)方程式或現(xiàn)象稀hno3Fe不足Fe+4H*'+NO?=Fe3++NOt+2H2OFe過量3Fe+8H"+2NOj=3Fe2++2NOt+4H2O濃HNO3、濃H2s04常溫下坡化④與某些鹽溶液的反應(yīng)與CuSCh溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe+Cu2+=Fe2+4-Ciu與FcCLa溶液反應(yīng)的離子方程式：Fc+2Fe*=3Fc2,(3)生鐵的冶煉①原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。②設(shè)備：高爐。③主要反應(yīng)a.還原劑的生成：C+O?'CO2?CO2+C12CO；b.鐵的還原：Fe2O3+3CO=^=2Fe+3CO2：c.造渣反應(yīng)：CaCO3=^CaO+CO2t,CaO4-SiO2=^CaSiO3o[微思考1]請寫出足晟鐵與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。解析：C由題圖可知，a為Fe,b中含有Fc2+,c為Fe(0H)2,d為Fe(OH)3,e中含有Fe3\Fe+2Fe3]=3Fe2+,a可與e反應(yīng)生成b,A推斷合理：Fe?+既可以被氧化為Fy,也可以被還原為Fe,B推斷合理；可將飽和的Fe3+溶液加入沸水中制得Fe(0H)3膠體，而不是濃誠液中，C推斷不合理；可存在Fe2+」竺一Fe(0H)2一"Fe(0H)3—JFe3‘一JFe2+的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系，D推斷合理。.(經(jīng)典高考題節(jié)選)下列敘述正確的是()A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵B.向盛有FeCL溶液的試管中加過量鐵粉，充分振蕩后加I滴KSCN溶液，溶液黃色逐漸消失，加氯水后溶液顏色不變C.將廢鐵屑加入FeCk溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的CLD.氧化亞鐵溶于稀硝酸：FeO+2H+=Fe2，+H2O答案：C.(經(jīng)典高考題)磷酸亞鐵鋰(LiFePOj)電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：下列敘述錯誤的是()A.合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用B.從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC.“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為FE+D.上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉解析：D合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用，LiFePCh中含有Li和Fc元素，正極片堿溶所得濾液中含有A1元素，A、B項正確：Fe?+能被HNCh氧化為Fe3+,Fe3’遇到堿液后沉淀，而另一種金屬離子(□+)遇到Na2co3后沉淀，C項正確；Li2so4易溶于水，用Na2s0’代替Na2c03,不能形成含Li沉淀，D項錯誤。.(2020?全國卷I,27)為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進行實驗?；卮鹣铝袉栴}：⑴由FeSONHzO固體配制0.10molL「FeS04溶液,需要的儀器有藥匙、玻璃棒、(從卜.列圖中選擇，寫出名稱)。(2)電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且電遷移率a。)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇作為電解質(zhì)。陽尚子irxio8/(m2-s-,-v-,)陰離子1rxIO8/(m2-s-,-V-,)Li+4.07HCO?4.61Na'5.19NOJ7.40Ca2+6.59cr7.91k+7.62sor8.27(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極。可知，宏橋中的陽離子進入電極溶液中。(4)電池反應(yīng)一段時間后，測得鐵電極溶液中eCFe?.)增加了0.02molL「。石墨電極上未見Fe析出?？芍姌O溶液中c(Fe2+)=°(5)根據(jù)(3)、(4)實驗結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為，鐵電極的電極反應(yīng)式為。因此，驗證了Fe2,氧化性小于、還原性小于。(6)實驗前需要對鐵電極表面活化。在FeSCh溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應(yīng)完成的方法是。解析：⑴由FeSO#7H2O固體配制0.固mol.L」FeSO4溶液的步驟為計算、稱量、溶解并冷卻至室溫、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶、貼標(biāo)簽，由FeSO4-7H2O固體配制O.IOmoML」FeSO4溶液需要的儀器有藥匙、托盤天平、合適的量筒、燒杯、玻璃棒、合適的容量瓶、膠頭滴管。(2)Fe2\Fe3'能與HCO3反應(yīng)，Ca?+能與SO4反應(yīng)，F(xiàn)eSCKFeKSO/都屬于強酸弱堿鹽，水溶液呈酸性，酸性條件下NO,能與Fe2+反應(yīng)，根據(jù)題意“鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)”，鹽橋中陰離子不可以選擇HCO］、NO?,陽離子不可以選擇Ca2',另鹽橋中陰、陽離子的遷移率(，武)應(yīng)盡可能地相近，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇KC1作為電解質(zhì)。(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極，則鐵電極為負(fù)極，石墨電極為正極，鹽橋中陽離子向正極移動，則鹽橋中的陽離子進入石墨電極溶液中。(4)根據(jù)(3)的分析，鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe—2e-=Fe2+,石墨電極上未見Fe析出，石墨電極的電極反應(yīng)式為Fe3++e-=Fe2+,電池反應(yīng)一段時間后，測得鐵電極溶液中《Fe?十)增加了0.02mol/L,根據(jù)電子守恒，石墨電極溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L,石墨電極溶液中c(Fe21)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/Lo(5)根據(jù)(3)、(4)實驗結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為Fe3++e-=Fe2,鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe—2e-=Fe2+；電池總反應(yīng)為Fe+2Fe3-=3F°2十，根據(jù)同一反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物、還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物，則驗證了Fe?+氧化性小于Fe3+,還原性小于Fe。(6)在FeSCh溶液中加入幾滴Fe2(SCh)3溶液，將鐵電極浸泡一段時間，鐵電極表面被刻蝕活化，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+Fe2(SCh)3=3FeSO4,要檢驗活化反應(yīng)完成，只要檢驗溶液中不含F(xiàn)e3+即可，檢驗活化反應(yīng)完成的方法是：取活化后溶液少許于試管中，加入KSCN溶液，若溶液不出現(xiàn)血紅色，說明活化反應(yīng)完成。答案：(1)燒杯、量筒、托盤天平(2)KC1⑶石墨(4)0.09mol/L(5)Fe3+4-e=Fe2+Fe-2e-=Fe2+Fe3+Fe(6)取活化后溶液少許于試管中，加入KSCN溶液，若溶液不出現(xiàn)血紅色，說明活化反應(yīng)完成點燃提示：2Fe+3cl2===2Fc032.鐵的氧化物(1)物理性質(zhì)(2)鐵的氧化物與鹽酸反應(yīng)的離子方程式分別為:化學(xué)式FeOFezChFe.aCh俗稱鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體Fe元素的價態(tài)+2+3+2,+3FeO：FeO+2H+=Fe2++H?O；Fe2O3：Fe。+6H+=2F°3++3H<O；Fe3O4：F3Q4+8H'=2Fe3'+Fe?'+4HzQ。3.鐵的氫氧化物[微思考2]化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)24-2H+=Fe2++2H2OFe(OH)34-3H*=Fe3+4-3H2O受執(zhí)aw分解△,2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O二者的關(guān)系空氣中，F(xiàn)e(OH”能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色,化學(xué)方程式為4Fc(OH)?+O2+2H2O=4Fe(OH)3(1)將下列物質(zhì)的顏色和用途或性質(zhì)用短線連接起來。①FezCha.紅褐色A.具有較強的還原性②Fe(OH)2b.紅棕色B.易被氧化成灰綠色最終變成紅褐色③Fe(OH)3c.白色C.紅色油漆、涂料@Fe2+d.棕黃色D.受熱分解成紅棕色粉末⑤Fd+e.淺綠色E.具有較強的氧化性(2)FeCh、FeCL、Fe(OH)2和Fe(OH)3是否都可以通過化合反應(yīng)制??？用化學(xué)方程式舉例說明。提示：(1)①—b—C；—c—B；(3)—a—D；e—A：d—E(2)均能通過化合反應(yīng)制取。FeCh：2FeCh+Fe=3FeC12；點燃FeCls：①2Fe+3C12=3=2FeCh;②2FeCh+C12=2FeC13；Fe(OH)2：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(原電池反應(yīng))；Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(1)鐵位于元素周期表中第4周期vm族。()(2)氧化鐵能與酸反應(yīng)，所以可用于制作紅色染料。()(3)用鐵制容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸。()(4)Fe2O3與NaOH溶液反應(yīng)可制取Fe(OH)5o()(5)鐵與過量的硫粉共熱產(chǎn)物是Fe2s3。()(6)Fe在足量CI2中燃燒生成FeC13,在少量CI2中燃燒生成FeCb。()答案：(1)X(2)X⑶J(4)X(5)X(6)X［典例］鐵是日常生活中使用最廣泛的金屬，下列關(guān)于鐵的一些說法正確的是()A.常溫下濃硫酸與鐵不反應(yīng)，故常溫下可用鐵制容器貯藏、貯運濃硫酸B.鐵是較活潑的金屬，它與鹵素單質(zhì)(X》反應(yīng)的生成物均為FeX3Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,說明穩(wěn)定性：Fe(OH)2>Fe(OH)3FcO、Fe2O3和FesCh均可與鹽酸反應(yīng)，且均為非氧化還原反應(yīng)［解析］鐵在常溫下與濃硫酸反應(yīng)形成致密的氧化膜，A項錯誤；Fe與L只能生成Feb,B項錯誤；Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,說明穩(wěn)定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3,C項錯誤；FeO、FezCh和Fes?！咕膳c鹽酸反應(yīng)生成鹽和水，反應(yīng)過程中無元素化合價變化，均為非氧化還原反應(yīng)，故D正確。［答案］D［對點練1］(鐵與水蒸氣反應(yīng)實驗探究)鐵與水蒸氣反應(yīng)，通常有以下兩種裝置，請I可答下列問題：⑴裝置，裝置A的作用：。裝置，裝濕棉花的作用：。⑵實驗完畢后，取出裝置一的少量固體，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，試解釋原因：。答案：(1)提供水蒸氣提供水蒸氣(2)在溶液中Fe＞被未反應(yīng)的鐵粉完全還原為Fe2+[對點練2](鐵及其化合物的性質(zhì))寫出下列反應(yīng)的離子方程式。(DFeO溶于足量稀硝酸中：。(2)Fe2Oi溶于足量HI溶液中：。(3)Fe(OH)3溶于足量HI溶液中：。答案：(l)3FeO+NO3+10H*=3Fe3++NOf+5H2O(2)Fe2O3+6H++2I~=2Fe2++12+3H?0(3)2Fe(OH)3+6H*+2r=2Fe2++I2+6H2O[對點練3](探究Fe(OH)2的制備方法)下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH”白色沉淀的是(填序號)。解析：因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中；③的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe?一,與電解水產(chǎn)生的OH一結(jié)合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保護，能防止空氣進入；⑤中液面加苯阻止了空氣進入；④由于帶入空氣中的氧氣能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀。答案：①②③⑤I反思歸納I防止Fe(OH)2氧化的方法(1)將配制溶液的蒸儲水煮沸，驅(qū)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，并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護氣，如Hz、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護層，如苯、植物油等。(5)用Fe作陽極，石墨作陰極，電解NaOH溶液，利用新產(chǎn)生的Fe?十與OH一反應(yīng)制取。[對點練4](用守恒思想判斷氧化物的組成)有一塊鐵的“氧化物”樣品，用l40mL5.0molL1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCh,恰好使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,則該樣品可能的化學(xué)式為()A.Fe9OjB.Fe3C)4C.Fe』€)5D.Fe.sO?解析：D根據(jù)2Fe2++Cb=2Fe3++2C「，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)=0.025molX2=0.05mol,根據(jù)電荷守恒得2〃(Fe2+)+3〃(Fe3+)=〃(C/),則w(Fe3+)=0.2mol,故〃(Fe?+)：n(Fe3+)=0.05：0.2=1：4,故該氧化物可表示為FeO-2Fe2O3,即FcsOto考點二鐵鹽和亞鐵鹽

.亞鐵鹽含有Fe?'的溶液呈濾綠色，既有氧化性，又有還原性。(l)Fe2+的還原性:,+6、Ch、Bn、HNO；七3+Fe-KMnO4(H),H2O2.HCIO^，F(xiàn)e'Fe”的酸性溶液與H92反應(yīng)的離了?方程式：2Fe2"+HQ+2H'=2Fe3“2H2。。(2)Fe2+的弱氧化性：Fe?+與Zn反應(yīng)的離子方程式為Zn+Fe?1=Fe+Z＞，2.鐵鹽含F(xiàn)e31的溶液呈棕黃色，F(xiàn)e3,具有較強的氧化性。,.Fc、cu、s2-ssor.r—F.+>pe2+SO)、H?S、HI等c寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式：(l)Fe3+—：Fe2+：2Fe3++S*+H?O=2Fe2++S*+2H+；(2)Fe34-^—*Fe2+：2Fe3++2I-2Fe2」b?；旌?/p>

溶液KMnCh溶液紫紅色褪去,說明含有Fe2+KMnCh3.混合

溶液KMnCh溶液紫紅色褪去,說明含有Fe2+KMnCh綠磯(FeSOMIhO)用作補血劑及植物補鐵劑高鐵酸鉀(KzFeO。用作水處理劑或制作高能電池莫爾鹽(或摩爾鹽)[(NH4)2SO4FeSO4-6H2O]用于冶金、電鍍及織物媒染劑赤血鹽[KFe(CN)6]用于檢驗Fe2+4.Fe2\Fe3+的檢驗方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液(3)含F(xiàn)e2+、F/+的混合溶液中Fe3+、Fe?+的檢驗慢胤滴加kscn溶液錯叫合有降3+|裕濃|后丹義箕幺^巴，說明3re(C「可干擾)。(4)Fe?.的特征檢驗方法溶液2型辿㈣”產(chǎn)生藍色沉淀,說明溶液中含有Fe2+,有關(guān)反應(yīng)離子方程式為3Fc2'+2[Fe(CN)6]L=Fc3[Fe(CN)6l21_。I微思考]⑴K3[Fe(CN)6]化學(xué)名稱為，其中鐵元素的化合價為。(2)鐵氟化亞鐵的化學(xué)式為。提示：⑴鐵筑化鉀+3(2)Fe3lFe(CN)6j2(1)金屬陽離子只有氧化性，不可能有還原性。()(2)氫氧化鐵與HI溶液反應(yīng)僅能發(fā)生中和反應(yīng)。()(3)中性溶液中可能大量存在Fe3+、Cl\K\SOFo()(4)FeCh溶液與KSCN溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3I。()(5)用酸性KMnCh溶液檢驗FeCb溶液中是否含有FeCL。()答案：(1)X(2)X⑶X(4)X(5)X題點一Fe2+與Fe3+之間的轉(zhuǎn)化.硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法錯誤的是()A.堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑B.該溫度下，(NHj)2Fe(SO4)2-6H2O在水中的溶解度比FeSO4的大C.可用KSCN溶液檢驗(NH02Fe(SO4)2-6H2O是否被氧化D.為防止NH4HCO3分解，生產(chǎn)FeCCh需在較低溫度下進行解析：B堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生FP+,Fe3+能發(fā)生水解生成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附性，故堿式硫酸鐵可用作凈水劑，A項正確；(NH4)2Fe(SO4)2-6H2O在水中的溶解度比FeSO4的小,因此在該實驗中能得到(NH4)2Fe(SO4?6H2O,B項錯誤;KSCN溶液遇Fe2+溶液無現(xiàn)象,(NH4)2Fe(SO4)2,6H2O若被氧化,則Fe?+變?yōu)镕e3+,KSCN溶液遇Fe3-溶液變紅，C項正確；NHjHCCh不穩(wěn)定，受熱易分解，所以為了防止NH4HCO3分解，生產(chǎn)FeCCh需在較低溫度下進行，D項正確。.在一定量的稀HN03中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2+的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應(yīng)的橫線上。①FE+②Fe2+③Fe、Fe2+@Fe2+,Fe3+(1)AB段鐵元素以形式存在。(2)BC段鐵元素以形式存在。(3)CD段鐵元素以形式存在。答案：(1)?⑵④(3)@題點二Fe2+、Fe3+的檢驗.下列有關(guān)物質(zhì)檢驗方法不合理的是()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，該溶液中一定含有Fe2+B.用酸性KMnO4溶液檢驗FeCla溶液中是否含有Fed，C.檢驗綠磯晶體是否已氧化變質(zhì)，可將綠磯晶體溶于稀H2s0」后滴加KSCN溶液，再觀察溶液是否變紅D.向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3‘解析：BB項中的C廠也能使酸性KMnO4溶液褪色。4.已知：2Fe3++2廣2Fe2++I2,用KI溶液和FeCb溶液進行如下實驗。下列說法不正確的是()A.實驗①中現(xiàn)象說明有Fe2+生成B.實驗②中現(xiàn)象說明反應(yīng)后溶液中含有Fe3+C.實驗③水溶液中《Fe”)大于①中c(Fe2+)D.實驗③中再加入4滴O.lmoLLTeCL溶液，振蕩靜置，CCL層溶液顏色無變化解析：DA.Fe?+與鐵氯化鉀生成藍色沉淀，實驗①中現(xiàn)象說明有Fe?+生成，故A正確；B.Fe3+使KSCN溶液顯紅色，實驗②中現(xiàn)象說明反應(yīng)后溶液中含有Fe3+,故B正確；C.實驗③中生成的L萃取到CC14層，從溶液中分離出產(chǎn)物L(fēng),使反應(yīng)2Fe3++2E2Fe2，+I2正向移動，使c(Fe2+)大于①中c(Fe2+),故C正確；D.實驗③中再加入4滴O.lmolLrFeCL溶液，使反應(yīng)2Fe3++2I-2Fe2++b逆向移動，生成的1濃度降低，CCL層溶液顏色變淺，故D錯誤。［反思歸納］檢驗Fe?+和Fe3+時的注意事項(1)檢驗Fe?+時不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氮水能氧化SCN).(2)Fe3+、Fe2+、C廠同時存在時不能用酸性KMnCU溶液檢驗Fe2+(C「能還原酸性KMnO4,有干擾)。(3)檢驗Fe2\Fe'+的其他方法：檢驗Fe3+也可用苯酚(C6HgH)；檢驗Fe?+最好用Kj［Fe(CN)6］溶液。［命題分析］鐵元素有多種價態(tài)，化合物種類多，特別Fe2+、Fe3+的性質(zhì)多樣，是命制綜合實驗題恰當(dāng)?shù)妮d體?？疾閮?nèi)容可涉及物質(zhì)性質(zhì)的探究、物質(zhì)的制備、成分測定、離子檢驗等，通過上述問題的設(shè)計，同時可考查儀器的使用、條件的控制、物質(zhì)的分離提純、實驗安全等化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識。［典例］從宏觀現(xiàn)象探究微觀本質(zhì)是重要的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。以FeCh溶液為實驗對象，探究其與堿性物質(zhì)之間反應(yīng)的復(fù)雜多樣性。實驗如下：⑴①中反應(yīng)的離子方程式是。(2)②中逸出的無色氣體是。從物質(zhì)類別的角度分析，Na2c03與Na2s03在化學(xué)性質(zhì)方面的共性是(寫一條)；從化合價角度分析，Na2c03與Na2s03在化學(xué)性質(zhì)方面的差異是(寫一條)。(3)對于③中的實驗現(xiàn)象，同學(xué)們有諸多猜測，繼續(xù)進行實驗：I.甲取③中的紅棕色溶液少許，滴入鹽酸酸化的BaCL溶液，產(chǎn)生白色沉淀。甲得出結(jié)論：FeCb與Na2so3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，離子方程式是。II.乙認(rèn)為甲的實驗不嚴(yán)謹(jǐn)，重新設(shè)計并進行實驗，證實了甲的結(jié)論是正確的。其實驗方案是(4)受以上實驗的啟發(fā)，同學(xué)們對pH^8的Imol/LNaF溶液與Fe03溶液混合時的現(xiàn)象產(chǎn)生了好奇并進行實驗：實驗操作及現(xiàn)象④向2mL0.2mol/LFeCh溶液中滴入2mL1mol/LNaF溶液,溶液變無色⑤向2mL0.2mol/LFcCb溶液中滴入2mL蒸儲水，溶液顏色變淺I.⑤的實驗FI的是。II.為探究④中溶液變無色的原因，進行如卜.實驗:資料顯示：FeF3溶液為無色。用平衡移動原理解釋紅褐色沉淀產(chǎn)生的原因：o(5)根據(jù)實驗，F(xiàn)eCh溶液與堿性物質(zhì)之間的反應(yīng)的多樣性與有關(guān)。［解析］(1)根據(jù)圖中對實驗現(xiàn)象的描述，反應(yīng)①氫氧化鎂沉淀轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵膠體。(2)由于碳酸鈉溶液顯堿性，氯化鐵溶液顯酸性，相互促進水解，生成CO2氣體和氫氧化鐵沉淀。(3)加入鹽酸酸化的BaCL溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明③中溶液中有SOU,亞硫酸鈉與氯化鐵會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即Fe3一將SOI氧化為SOH,甲中SO廠也可能是SOM被空氣氧化，所以用鐵寮化鉀溶液檢驗溶液中是否生成Fe2‘更合理。(4)FeCh溶液中加入NaF溶液，顏色變淺，說明反應(yīng)生成了FeF3,是可溶性的難電離物質(zhì)，加入氫氧化鈉溶液生成紅褐色沉淀，說明OK更容易與Fe3+結(jié)合。［答案I⑴3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3(膠體)+3Mg2+(2)C(>2兩者都為強堿弱酸鹽，能與強酸反應(yīng)Na2c03中碳原子為最高正價+4,無還原性；Na2s03中硫原子為+4價，具有較強的還原性I.2Fev+SOf-|-H2O=2Fe2++SOr+2H*II.取③中的紅棕色溶液少許，滴加鐵銀化鉀溶液，出現(xiàn)藍色沉淀I.排除加水稀釋對溶液顏色變化的影響II.無色溶液中存在平衡：Fe3++3F-FcF3,加入NaOH后，F(xiàn)e^更易與OK結(jié)