高三化学一轮复习制取氢氧化铁氢氧化亚铁易错点解读.docx

1、高三化学一轮复习制取氢氧化铁氢氧化亚铁易错点解读2020年高三化学一轮复习：制取氢氧化铁、氢氧化亚铁易错点解读【精确解读】铁的两种氢氧化物对比：Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白色固体红褐色固体与H反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(O

2、H)3【精细剖析】实验目的：制取氢氧化铁、氢氧化亚铁实验原理：实验室可用可溶的 的盐溶液与强碱反应制取氢氧化铁，实验室也可用可溶的 的盐溶液与强碱反应制取氢氧化亚铁实验仪器：试管、胶头滴管实验药品：氯化铁溶液、硫酸亚铁溶液、氢氧化钠溶液实验步骤：1在两支试管里分别加入少量氯化铁和硫酸亚铁溶液，然后滴加氢氧化钠溶液；2氯化铁溶液：生成红褐色沉淀；硫酸亚铁溶液：先生成白色絮状沉淀，而后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。实验结论：1氯化铁溶液：铁离子与氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀；2硫酸亚铁溶液：亚铁离子与氢氧根离子生成氢氧化亚铁沉淀，接着被氧气氧化为氢氧化铁。1成功制备Fe(OH)2的关键Fe(OH)

3、2具有很强的还原性，易被氧化为 Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：溶液中不含Fe3和O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。【典例剖析】如图所示装置可用来制取Fe (OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化实验提供的试剂：铁屑、6mol/L硫酸溶液、NaOH溶液下列说法错误的是()AB中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑B实验开始时应先将活塞E关闭C生成Fe(OH)2的操作为：关闭E，使A中溶液压入B瓶中D取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应

4、的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3【解析】A制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，所以A中应预先加入的试剂是铁屑，故A正确；B稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，因为有气体生成，如果不打开活塞E，会造成安全事故，所以要打开活塞E，故B错误；C铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A装置中氢气所产生的压强逐渐增大使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，所以操作为：关闭活塞E，使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应，故C正确；D氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(O

5、H)3，故D正确；故答案为B。【答案】B 【变式训练】利用如图所示装置制取Fe(OH)2，通电后溶液中产生的白色沉淀能保持较长时间不变色下列说法错误的是()A只能用铁作甲电极和乙电极B甲电极上有氢气逸出C烧碱溶液注入容器前，需先煮沸D可用食盐水代替烧碱溶液根离子浓度增大，与亚铁离子结合成Fe(OH)2沉淀；A阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，故A错误；B甲为阴极，是溶液中的阳离子氢离子放电，方程式为：2H+2e-=H2，故B正确；C氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，所以，烧碱溶液注入

6、容器前，需先煮沸除尽氧气，故C正确；D电解池中阳极是铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，阴极是溶液中的氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中的阴离子不会再阳极失电子，所以选用NaCl溶液不影响实验，故D正确；故答案为A。【答案】A 【实战演练】1制取Fe(OH)2并使之能久存，可采取的操作有：加入一些植物油；溶解FeSO4配成溶液；把蒸馏水加热煮沸，并密封冷却；加入少量铁屑；向FeSO4溶液中滴加足量氨水；把盛有氨水的胶头滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水进行操作的正确顺序是()A B C D 【答案】B2下图为Fe(OH)2制备实验的改进装置，使用该装置将能在较长时间内观察到白色絮状沉

7、淀关于此实验，下列说法正确的是()A装入药品后应关闭铁夹，等反应完成后再打开铁夹B此装置是通过H2的排出使A中压强减小，从而将B中的烧碱吸入A中产生Fe(OH)2CH2的作用是排尽装置内的空气和将A中溶液压人B中D在药品用量上硫酸应过量，使铁粉能充分反应完【答案】C3下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序号)。 【解析】因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。、原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在

8、氢气的保护中；的原理为铁作阳极产生Fe2，与电解水产生的OH结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；中液面加苯阻止了空气进入；由于胶头滴管能带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。【答案】4用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：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溶液时还需加入_。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是

9、_。【解析】(1)稀硫酸抑制Fe2水解，铁屑防止Fe2被氧化。(3)Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要确保在无氧条件下生成。【答案】(1)稀硫酸、铁屑(2)加热煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化5Fe(OH)2由于在空气中易被氧化，制取时很难观察到白色沉淀现象，只能看到灰绿色，采用如图装置使用Fe，H2SO4(稀)，NaOH溶液可在还原性气氛中制取Fe(OH)2白色沉淀，且较长时间内不变色，其中C为弹簧夹(提示：还原性气氛如氢气环境)（1）则锥形瓶A中应加入的药品为_；（2）锥形瓶B中应加入的药品为_；（3）容器A中的反应开始后，请简单写出完成制备Fe(OH)2的后续操

10、作步骤_； _；（4）若在反应开始之前先关闭弹簧夹C，则实验现象为：_；请写出此时B瓶中发生的化学反应的离子方程式：_；_。【答案】（1）铁和稀硫酸 （2）氢氧化钠溶液 （3）打开弹簧夹C；反应一段时间后关闭弹簧夹C （4）A中液体被压入到B瓶，B瓶内生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅速变灰绿，最后变为红褐色 Fe2+2OH-=Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 6(1)下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是_。(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：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。用硫酸亚铁晶体配

11、制上述FeSO4溶液时还需加入_。除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。【答案】(1)(2)稀硫酸、铁屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O27.某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反

12、应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再向液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_。(4)丙组同学取10 mL 0.1 molL1 KI溶液，加入6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在I过量的情况下，溶液中仍含有_(填

13、离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。(5)分别写出Fe与H2O(g)、足量稀HNO3反应的化学方程式_、_。(6)写出Fe(OH)2表现强还原性的现象为_，其化学方程式为_。(7)分别写出Fe3与SO2(H2O)、Cu反应的离子方程式_。(8)检验Fe3O4中含有Fe2、Fe3的试剂为_，操作方法为_。【答案】(1)防止Fe2被空气氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气，防止空气中的氧气将Fe2氧化，产生干扰(4)Fe2Fe3可逆反应(5)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O(6)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(7)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H2Fe3Cu=2Fe2Cu2(8)稀H2SO4、KMnO4溶液、KSCN溶液取样品少许溶解于稀H2SO4中，在两支试管中，分别加入KMnO4溶液和KSCN溶液几滴，KMnO4溶液紫色褪色，KSCN溶液呈红色，则说明含有Fe2和Fe3