【知识解析】铁及其化合物之间的转化关系.pdf

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1、 1/4 铁及其化合物之间的转换关系 铁及其化合物的“价类”二维图及转化关系如图所示：价态变化 转换关系 依据 0+2 0+3 Fe Fe2+Fe Fe3O4 Fe Fe3+Fe+2H+=Fe2+H2 3Fe+4O2点燃 Fe3O4 2Fe+3Cl2 2FeCl3 +2+3+20 Fe2+Fe3+Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeO Fe 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 FeO+H2 Fe+H2O +2+2(化合价不变)Fe2+Fe(OH)2 FeO Fe2+Fe(OH)2 Fe2+Fe2+2OH=Fe(OH)2 FeO+2H+Fe2+

2、H2O Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O +30+3+2 Fe2O3 Fe Fe3+Fe2+2Al+Fe2O3高温 2Fe+Al2O3 2Fe3+Fe=3Fe2+3+3(化合价不变)Fe2O3 Fe3+Fe3+Fe(OH)3 Fe(OH)3 Fe3+Fe(OH)3 Fe2O3 Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O Fe3+3OH=Fe(OH)3 Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 【归纳总结】从氧化还原反应角度分析“铁三角”之间的转化Fe只具有还原性，可以被氧化成Fe2+和Fe3+，还原Fe2+和Fe3+又可得到Fe。Fe2+中铁元素呈中

3、间价态，故 Fe2+既具有氧化性又具有还原性，主要表现为还原性。Fe2+遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3+；遇到还原剂时，被还原为Fe。Fe3+中铁元素呈较高价态，故Fe3+具有较强的氧化性，可被还原剂还原为Fe2+或Fe。它们之间的相互转化关系如图(常称为“铁三角”)所示。2/4【说明】常用氧化剂的氧化性强弱关系：Cl2 Br2 Fe3+I2 S；Fe3+Cu2+H+Fe2+。常用还原剂的还原性强弱关系：S2-SO32I-Fe2+Br-Cl-；FeCu Fe2+。【例1】(2019 重庆八中期中)人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+转变成Fe3+，

4、生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有()A.酸性 B.碱性 C.氧化性 D.还原性【解析】亚硝酸盐能将Fe2+转变成Fe3+，在此过程中Fe元素的化合价升高，发生了氧化还原反应，其中Fe2+被氧化，说明亚硝酸盐具有氧化性，维生素 C可以缓解亚硝酸盐的中毒，说明维生素C具有还原性，故选D。【答案】D【例2】(2019 河北衡水月考)某化学小组为验证Fe3+与Fe2+能够相互转化，进行如下实验。实验操作 对应现象 向FeCl3溶液中加入过量铁粉 滴加KSCN溶液 再滴加几滴氯水 i.溶液由棕黄色变为浅绿色 ii.溶液无明显变化 iii.溶液变

5、红 下列分析不合理的是()A.解释现象i的反应：2Fe3+Fe=3Fe2+B.实验与可以调换顺序 3/4 C.溶液变红涉及反应：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+D.氧化性：Cl2 Fe3+Fe2+【解析】向FeCl3溶液中加入过量铁粉，铁与Fe3+反应生成Fe2+,溶液由棕黄色变为浅绿色，A正确；先加氯水，再加KSCN溶液，溶液变红，不能排除Fe3+的影响，故无法检验Fe2+，B错误；滴入氯水后，Fe2+被氧化为Fe3+，C正确；由反应方程式可知，氧化性：Cl2 Fe3+Fe2+，D正确。【答案】B【例2】(2019 河南大学附中月考)已知A为常见的金属单质，各物质之间有如图所示的转化

6、关系：(1)写出B、C、E的化学式:B_，C_，E_。(2)由单质化合生成1 mol B，转移电子数为(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(3)写出反应的化学方程式，反应的离子方程式。_。_。_。【解析】本题的突破点是“红褐色固体F”，根据红褐色固体F是Fe(OH)3，可以快速推出A为Fe，黑色晶体B为Fe3O4，进一步推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2 反应：2Fe+3Cl2点燃 2FeCl3 反应：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O 反应：2FeCl2+Cl2=2FeCl3 反应：Fe+2FeCl3=3FeCl2 反应：Fe+2OH=Fe(OH)2 反应：Fe+3OH=Fe(OH)3 反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 根据反应：3Fe+2O2点燃 Fe3O4，可以判断生成1molFe3O4时转移电子8mol。【答案】(1)Fe3O4 FeCl2 Fe(OH)2 (2)8NA Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O 4/4 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 Fe+2FeCl3=3FeCl2