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

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

《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》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

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）2

Fe（OH）3

颜色

状态

白色固体

红褐色固体

与H＋

反应

Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O

Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

受热

分解

2Fe（OH）3

Fe2O3＋3H2O

制法

可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓

可溶性铁盐与碱溶液反应Fe3＋＋3OH－===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）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）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）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：

①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；

②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（　　）

A．B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，有关反应的化学方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（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（OH）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：

①加入一些植物油；

②溶解FeSO4配成溶液；

③把蒸馏水加热煮沸，并密封冷却；

④加入少量铁屑；

⑤向FeSO4溶液中滴加足量氨水；

⑥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．③②⑤④　　　　B．③②④①⑥　　　C．③②④⑥　　　　　D．②④①⑥

【答案】B

2．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）2

C．H2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】C

3．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）2＋O2＋2H2O===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。

①、②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处在氢气的保护中；③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；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④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】①②③⑤

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______________。

【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

5．Fe（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的后续操作步骤．①______________________；②______________________；

（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。

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________________________。

【答案】

（1）①②③⑤　

（2）①稀硫酸、铁屑　②煮沸　③避免生成的Fe（OH）2沉淀接触O2

7.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0.1mol·L－1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2mLFeCl2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2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL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10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。

分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；

②第二支试管中加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是________（填离子符号）；实验①和③说明：

在I－过量的情况下，溶液中仍含有________（填离子符号），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）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　（3）隔绝空气，防止空气中的氧气将Fe2＋氧化，产生干扰　（4）Fe2＋　Fe3＋　可逆反应　（5）3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2　Fe＋4HNO3===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O

（6）白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3

（7）2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO

＋4H＋

2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

（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＋