2025版高考化學(xué)全程一輪復(fù)習(xí)第13講鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化課件

第13講鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化1.基于價(jià)類二維圖理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2．能通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究掌握Fe2＋與Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化。類型一基于價(jià)類二維圖理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系從物質(zhì)類別和物質(zhì)所含核心元素的化合價(jià)兩個(gè)角度總結(jié)、預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。(1)橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)不同物質(zhì)類別(氧化物、鹽、堿)之間的轉(zhuǎn)化①堿性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)轉(zhuǎn)化為鹽；②Fe2＋、Fe3＋與堿(OH－)反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿；③難溶性的堿易分解生成對(duì)應(yīng)的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿。(2)縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。(3)斜向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性?！窘炭笺暯印康淅?/p>

[2021·廣東卷，10]部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是(

)A．a(chǎn)可與e反應(yīng)生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系答案：C

答案：A

2．鐵及其重要化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛，其之間的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。(1)M的化學(xué)式為_(kāi)_______，物質(zhì)類別________。(2)實(shí)現(xiàn)①的轉(zhuǎn)化，可選用足量的________(填“稀鹽酸”或“NaOH溶液”)。(3)實(shí)現(xiàn)③的轉(zhuǎn)化，可選用下列試劑中的________A．O2

B．H2

C．H2SO4

D．HNO3(4)電子工業(yè)中，人們常用FeCl3溶液腐蝕覆在絕緣體上的銅箔(Cu)制造印刷電路板。腐蝕后溶液中的陽(yáng)離子有H＋、Fe3＋、________、________。確認(rèn)腐蝕后溶液中存在Fe3＋，可選用的試劑為_(kāi)_______溶液。Fe（OH）3堿稀鹽酸ACu2＋Fe2＋KSCN解析：（1）M的化學(xué)式為Fe（OH）3，物質(zhì)類別是堿；（2）鐵與稀鹽酸反應(yīng)可生成亞鐵離子，該轉(zhuǎn)化的離子反應(yīng)方程式為：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；（3）氫氧化亞鐵到氫氧化鐵需要氧化劑，可選氧氣，稀硝酸也有氧化性，但是氫氧化鐵與稀硝酸反應(yīng)，故選A；（4）FeCl3溶液腐蝕覆在絕緣體上的銅箔反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，腐蝕后溶液中的陽(yáng)離子有H＋、Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋，為了驗(yàn)證有鐵離子存在，可選用試劑為KSCN溶液。類型二

基于Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)探究Fe2＋與Fe3＋相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：寫出下列反應(yīng)的離子方程式。(1)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀：2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋。(2)將FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液，溶液變藍(lán)：2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。(3)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。(4)將H2O2滴入酸性FeCl2溶液：______________________________。(5)將FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有無(wú)色氣體放出：_____________________________________。2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

【教考銜接】典例

[2024·北京房山區(qū)練習(xí)]某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)Ⅰ：將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋(1)探究白色沉淀產(chǎn)生的原因，請(qǐng)?zhí)顚憣?shí)驗(yàn)方案：查閱資料：已知：①SCN－的化學(xué)性質(zhì)與I－相似；②2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2。Cu2＋與SCN－反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________。實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象結(jié)論步驟1：取4mL________mol·L－1CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol·L－1KSCN溶液產(chǎn)生白色沉淀CuSO4溶液與KSCN溶液反應(yīng)產(chǎn)生了白色沉淀步驟2：取______________________，________________________________。無(wú)明顯現(xiàn)象0.14mL0.2mol·L－1FeSO4溶液向其中滴加3滴0.1mol·L－1KSCN溶液2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN↓＋（SCN）2解析：（1）由反應(yīng)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，銅粉過(guò)量，可知得到的溶液中Fe2＋濃度為0.2mol·L－1，Cu2＋為0.1mol·L－1，分別取相同濃度的硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液，滴入KSCN溶液，驗(yàn)證白色沉淀是由Cu2＋還是由Fe2＋和SCN－反應(yīng)生成的；由已知：①SCN－的化學(xué)性質(zhì)與I－相似；②2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2可知，Cu2＋與SCN－反應(yīng)生成CuSCN沉淀，同時(shí)生成（SCN）2，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN↓＋（SCN）2。實(shí)驗(yàn)Ⅱ：將Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋(2)用離子方程式解釋NO產(chǎn)生的原因_____________________________________。實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象向3mL0.1mol·L－1FeSO4溶液中加入1mL稀硝酸溶液變?yōu)樽厣?，放置一段時(shí)間后，棕色消失，溶液變?yōu)辄S色

①分別取三組實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的溶液于三支試管中，____________________________________(填操作步驟及現(xiàn)象)，證明生成了Fe2＋；分析三組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)中均發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________。②對(duì)比三組實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明加入蒸餾水后沉淀的產(chǎn)生與____________________有關(guān)。③向丙組實(shí)驗(yàn)后的溶液中加入飽和NaCl溶液可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為_(kāi)_______________。④丙組在檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中是否存在Fe3＋時(shí)，取反應(yīng)后的上層清液于試管中，滴加3滴KSCN溶液，結(jié)果出現(xiàn)白色沉淀，查閱資料：ⅰ.SCN－的化學(xué)性質(zhì)與I－相似，CuSCN為白色固體；ⅱ.2Cu2＋＋4I－===2CuI(白色)↓＋I(xiàn)2，寫出該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)白色沉淀的離子方程式：__________________________________________。加入幾滴K3[Fe（CN）6]溶液，均出現(xiàn)藍(lán)色沉淀2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋銅粉的量、陰離子的種類有白色沉淀生成2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN（白色）↓＋（SCN）2解析：（1）①檢驗(yàn)Fe2＋的方法為取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入幾滴K3[Fe（CN）6]溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則證明存在Fe2＋；三組實(shí)驗(yàn)中銅粉均溶解，溶液黃色變淺或褪去，均發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。②對(duì)比三組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)乙組相比甲組銅粉過(guò)量，乙組相比丙組陰離子不同，乙組加入蒸餾水后出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明加入蒸餾水后沉淀的產(chǎn)生與銅粉的量和陰離子的種類有關(guān)。③加入飽和NaCl溶液引入Cl－，產(chǎn)生與乙組相同的陰離子，可能出現(xiàn)白色沉淀。④由已知信息，SCN－與Cu2＋的反應(yīng)類比I－與Cu2＋的反應(yīng)，可得離子方程式為2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN（白色）↓＋（SCN）2。(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ：Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象：向3mL0.1mol·L－1FeSO4溶液中加入稍過(guò)量稀硝酸，溶液變?yōu)樽厣?，放置一段時(shí)間后，棕色消失，溶液變?yōu)辄S色，已知Fe2＋＋NO―→Fe(NO)2＋(棕色)。①使用的FeSO4溶液中存在少量鐵屑，其目的是______________。②實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生NO的原因?yàn)開(kāi)__________________________________(用離子方程式表示)。防止Fe2＋被氧化

(3)實(shí)驗(yàn)Ⅲ：Fe2＋與Fe3＋相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象：將SO2通入足量Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，但立即又變?yōu)樽攸S色，此時(shí)若滴入BaCl2溶液，則會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。將產(chǎn)生的白色沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后稱量其質(zhì)量為6.99g，則整個(gè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體(假設(shè)只生成一種氣體，該氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_______。

0.448L2．[2024·深圳南山區(qū)調(diào)研]硫酸亞鐵(FeSO4)和硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]都是在生產(chǎn)、生活中有重要用途的亞鐵鹽，探究其飽和溶液穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)如下：先分別配制FeSO4、(NH4)2Fe(SO4)2飽和溶液，測(cè)定pH分別為4.46、4.22，后續(xù)實(shí)驗(yàn)如圖所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表：回答下列問(wèn)題：(1)由該實(shí)驗(yàn)可以得出兩種飽和溶液的穩(wěn)定性：FeSO4________(NH4)2Fe(SO4)2(填“大于”“小于”或“等于”，下同)，物質(zhì)的量濃度：FeSO4________(NH4)2Fe(SO4)2。(2)FeSO4飽和溶液需要新配制，若久置會(huì)發(fā)黃、變渾濁，且pH減小，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________。硫酸亞鐵和硫酸亞鐵銨飽和溶液穩(wěn)定性對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究溶質(zhì)0min1min15min60min3h5h24hFeSO4淡淡的桔黃色桔紅色紅色紅色深紅深紅深紅(NH4)2Fe(SO4)2幾乎無(wú)色米色米色淺黃黃色桔紅桔紅小于大于4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe（OH）3↓＋8H＋解析：（1）由對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的分析可以得出，F(xiàn)eSO4先變色，則表明穩(wěn)定性差，所以兩種飽和溶液的穩(wěn)定性：FeSO4小于（NH4）