【知识解析】铁及其化合物之间的转化关系_1.pdf

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1、铁及其化合物之间的转化关系 1 教材 P88 活动探究 补铁剂中铁元素价态的检验【实验目的】检验某补铁口服液中铁元素的价态。【实验用品】某补铁口服液，H2SO4溶液，NaOH 溶液，酸性 KMnO4溶液，氯水，KSCN溶液；试管，胶头滴管。方法导引 真实复杂体系中某种微粒检验的一般思路 【实验方案设计及实施】方案 实验步骤 实验现象 实验结论（1）取少量补铁口服液于试管中，滴加 KSCN 溶液 溶液不变红 该补铁口服液中不含 Fe3（2）向（1）中所得的溶液中加入氯水 溶液变红 该补铁口服液中含 Fe2，2Fe2Cl2=2Fe32Cl，Fe33SCN=Fe（SCN）3 方案 实验步骤 实验现象

2、 实验结论 取少量补铁口服液于试管中，滴加酸性 KMnO4溶液 溶液紫色褪去 该补铁口服液中含Fe2，5Fe28H=5Fe3Mn24H2O 注意 补铁口服液中除了含铁化合物外，还常添加抗氧化物质（如维生素 C）。维生素 C 具有还原性，若补铁剂中含有维生素 C，用酸性高锰酸钾溶液检验 Fe2的还原性时会影响实验结果的准确性。2 铁及其化合物的“价一类”二维图及转化关系 图 315 价态变化 转化关系 反应方程式 02 03 FeFe2 FeFe3 Fe2H=Fe2H2，2Fe3Cl22FeCl3 23 20 Fe2Fe3 Fe（OH）2Fe（OH）3 FeOFe 2Fe2Cl2=2Fe32Cl

3、，4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3，FeOCOFeCO2 22 Fe2Fe（OH）2 FeOFe2 Fe（OH）2Fe2 Fe22OH=Fe（OH）2 FeO2H=Fe2H2O Fe（OH）22H=Fe22H2O 30 32 Fe2O3Fe Fe3Fe2 2AlFe2O32FeAl2O3，2Fe3Fe=3Fe2 4MnO33 Fe2O3Fe3 Fe3Fe（OH）3 Fe（OH）3Fe3 Fe（OH）3Fe2O3 Fe2O36H=2Fe33H2O Fe33OH=Fe（OH）3 Fe（OH）33H=Fe33H2O 2Fe（OH）3Fe2O33H2O 归纳总结 从氧化还原反应角度分析

4、Fe、Fe2、Fe3间的相互转化及应用 1Fe 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 316（常称为“铁三角”）所示。图 316（1）Fe（还原性）（2）Fe（还原性）（3）FeO（弱氧化性）（4）Fe2（还原性）（5）Fe3（氧化性）（6）Fe2O3（氧化性）2“铁三角”的应用（1）F

5、e2、Fe3的除杂问题 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3溶液 FeCl2溶液 加入新制氯水或 H2O2溶液 FeCl2溶液 FeCl3溶液 加过量铁粉后过滤 FeCl2溶液 CuCl2溶液 加过量铁粉后过滤（2）判断离子共存 Fe2（H）、ClO、Fe3S2、I、典例详析 例 411（2021 安徽宿州月考）健康人体内含铁元素大约 23 g，人体内铁元素以 Fe2和 Fe3的形式存在，Fe2易被人体吸收，所以给贫血者补充铁元素时，应补充亚铁盐。“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色）是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体内的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中 Fe2的

6、存在，设计并进行了如图 314 所示的实验：胃酸中的酸性成分为盐酸 图 314（1）试剂 1 的名称是_，试剂 2 的名称是_。（2）加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是_。（3）加入试剂 2 后溶液变为淡红色说明“速力菲”中的 Fe2已部分被氧化，一般在服用“速力菲”时，同时服用维生素 C，说明维生素 C 具有_性。（4）除了溶液中的 Fe2易被氧化成 Fe3外，溶液中生成的白色沉淀 Fe（OH）2更易被 O2氧化，请写出反应的化学方程式_，现象为_。解析实验过程分析如下：3NO4MnO23SO（3）一般在服用“速力菲”时，要同时服用具有还原性的维生素 C 以防止 Fe2被氧化。（4）

7、白色沉淀 Fe（OH）2被 O2氧化的化学方程式为 4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3，现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。答案（1）稀盐酸 硫氰化钾溶液（2）2Fe2Cl2=2Fe32Cl （3）还原（4）4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 例 412 A、B、C、D、E 分别是铁或铁的化合物，其中 D 是一种红褐色沉淀，其相互转化关系如图317 所示：图 317 按要求回答问题：（1）写出 A、E 的化学式：A_，E_。（2）写出下列反应的化学方程式。CB：_；BD：_；EA：_。（3）向 C 中加入 NaOH 溶液

8、，观察到的现象是_。解析（1）由“D 是一种红褐色沉淀”可知，D 为 Fe（OH）3，由转化关系可知，E 为 Fe2O3，A 为 Fe，B 为 FeCl3，C 为 FeCl2。（2）FeCl2可与 Cl2反应生成 FeCl3，化学方程式为 2FeCl2Cl2=2FeCl3；FeCl3可与 NaOH 溶液反应生成 Fe（OH）3，化学方程式为 FeCl33NaOH=Fe（OH）33NaCl；Fe2O3可在高温下经一氧化碳还原（或铝热反应）转化为Fe，化学方程式为 Fe2O33CO2Fe3CO2（或 Fe2O32Al2FeAl2O3）。（3）FeCl2可与 NaOH 溶液反应生成 Fe（OH）2白色沉淀，Fe（OH）2不稳定，易被空气中的氧气氧化，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。答案（1）Fe Fe2O3 （2）2FeCl2Cl2=2FeCl3 FeCl33NaOH=Fe（OH）33NaCl Fe2O33CO2Fe3CO2（或 Fe2O32Al2FeAl2O3，合理即可）（3）产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色