1. 由FeO、Fe₂O­_3­和Fe₃O­₄组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21:8,

　　　 则这种混合物中FeO、Fe₂O­_3­、Fe₃O­₄的物质的量之比可能是(　　 )

　　　 A. 1:2:1　　　 B. 2:1:1　　　 C. 1:1:1　　　 D. 1:1:3

(四)有关Fe与酸反应的问题讨论

1．与非氧化性酸反应：(如HCl、稀H₂SO₄)

　 Fe+2H⁺＝Fe²⁺+H₂↑

取mgFe分别投入含1mol HCl和1mol H₂SO₄的稀酸中，放出的H₂有何异同？

分析　 2HCl - Fe - H₂　　　 H₂SO₄ - Fe - H₂

　　　 2mol　 56g　 1mol　　　 1mol　 56g　 1mol

　　　 1mol　 28g　 0.5mol　 　

　　 讨论：

① 当m≤28g, Fe均完全反应，放出H₂量相等.

② 当m≥56g, 两种酸均能完全反应，放出H₂量H₂SO₄是HCl的2倍.

③ 当28g＜m＜56g时，H₂SO₄中放出H₂量为mol.

　　　　　　　　　　 HCl中放出H₂量为0.5mol.

　 故有关系：＜＜1

例 4 2mol/L的盐酸与硫酸各100mL，分别加入等质量的铁粉，反应结束后，所生成的气体质量比2 ：3，则向盐酸中加入的铁粉质量是多少？

解　 从所生成的气体质量比即物质的量之比2 ：3可知，HCl不足，H₂SO₄过量.设加入的Fe为 xg

(0.1×2×) ：＝2 ：3.

　　　　 x＝8.4(g)

2．与氧化性酸反应.(如浓H₂SO₄、浓、稀HNO₃)前已所述随着反应条件(温度、量等)不同，可能有多种情况.Fe在反应产物中呈何价?如何定量判断呢？

请看下面一例：

2.24g Fe粉与50mL稀HNO₃刚好完全反应(HNO₃还原产物是NO)，向反应后所得溶液加入50mL0.2mol/L的KI溶液，I^－恰好被氧化成单质碘.求原稀HNO₃的物质的量浓度.

解　 Fe与HNO₃恰好反应后的溶液能与I^－反应，说明Fe与HNO₃反应必有Fe³⁺,但也可能有Fe²⁺.

n_Fe＝2.24/56＝0.04(mol).n＝0.05×0.2＝0.01mol.

若Fe全部与HNO₃反应转变成Fe³⁺.

则 Fe³⁺与I^－反应时

　 Fe³⁺ - Fe²⁺ - e　　　　　 I^－ - I₂ -e

　 0.04　　　　　 0.04　　　　 0.01　　　　 0.01

因 0.04＞0.01.

故假设不成立.即说明Fe与HNO₃反应生成Fe³⁺和Fe²⁺.

利用终态法可直接求解.最终生成的为Fe²⁺.设有x mol HNO₃被还原.

0.04×2+0.2×0.05＝x×3(电子守恒)

　　　 x＝0.03(mol)

最终溶液为Fe(NO₃)₂、KNO₃。

　 n+2n＝n

　 0.01+2×0.04＝n

　 n＝0.09(mol)

　 总nHNO₃＝0.09+0.03＝0.12(mol)

　 C＝＝2.4(mol/L)

当堂反馈

1．下列叙述中正确的是

A．含金属元素的离子不一定都是阳离子

B. 在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂

C.某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原　　　

D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质

2．(2005年上海，17)某500mL溶液中含0.1molFe²⁺、0.2molFe³⁺，加入0.2mol铁粉，待Fe³⁺完全还原后，溶液中Fe²⁺的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)

A．0.4mol/L　　　　　 B．0.6mol/L　　　　 C．0.8mol/L　　　　 D．1.0mol/L

3．在含n mol FeBr₂的溶液中，通入Cl₂，有x mol Cl₂发生反应。

(1)当时，反应的离子方程式为__________________________。

(2)当反应的离子方程式为：3Cl₂+2Fe²⁺ +4Br^-=2Br₂+2Fe³⁺ +6Cl^- 时，x与n的关系为_____。

(3)当Fe²⁺ 和Br^- 同时被氧化时，x与n的关系是_______________。

(4)当x=n时，反应后氧化产物的物质的量为________________。

(5)往50.0 mL FeBr₂ 溶液中缓慢通入1120 mLCl₂(标准状况)，溶液中还原性离子只有2/3溴离子未被氧化。求原FeBr₂溶液的物质的量浓度。

课后练习

典型例题

　　 　　　　　　　　不变色　　　　 血红色溶液

	红褐色沉淀C

由以上实验事实，请回答：

(1)未知溶液中肯定存在的离子有________________

(2)SO₄^2－、SO₃^2－能否肯定其存在_____(填“能”或“不能”)理由是__________

(3)判断Fe²⁺、Fe³⁺是否存在的依据是___________

(4)写出生成D的离子方程式____________

解析　 焰色反应实验可肯定K⁺存在；与KSCN溶液混合不变色，但加入溴水却出现血红色，这说明Fe²⁺存在而Fe³⁺不存在；滤液加AgNO₃和HNO₃.出现白色沉淀B，且过滤以前又未加过Cl^－，这证明未知溶液中含有Cl^－；根据沉淀D的生成及其转变，可推知溶液中有Al³⁺.

又白色沉淀A为BaSO₄，因为HNO₃的氧化性.可将SO₃^2－氧化成SO₄^2－，似乎不能确定原样品存在的是SO₃^2－还是SO₄^2－.但是SO₃^2－与Fe²⁺、Al³⁺不能共存在，所以仍应肯定原样品存在SO₄^2－.

生成D的离子方程式为：AlO₂^－+H⁺+H₂O＝Al(OH)₃↓

例2　 某溶液中有NH₄⁺、Mg²⁺、Fe²⁺和Al³⁺四种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(　 A、C )

A. NH₄⁺　　　　 B. Mg²⁺　　　　 C. Fe²⁺　　　　 D. Al³⁺

例3　 根据下述实验装置和操作，回答有关问题.

(1)按图1中所示装置，用两种不同操作分别进行实

　 验，观察B管中现象.

操作1　 先夹紧止水夹a，再使A管开始反应.实验中

　　　 在B管中观察到的现象是_________________

　　　 ____________________________.B管中发生的

　　　 反应的离子方程式是：

操作2　 打开止水夹a，使A管开始反应一段时间后再夹紧止水夹a.实验中在B管中

　　　 观察到的现象是_____________________________.

　　　 B管中发生的反应的离子方程式是：_____________________.

(2)上述装置的实验结束后，取A管内反应所得溶液，

　 隔绝空气小心蒸干后再高温煅烧(有关装置及操作

　 均已略去)，最后留下红色固体.将分解时产生的气

　 体按图2所示装置依次通过洗气装置，结果试管甲

　 内出现白色沉淀，试管乙内溶液红色褪去.回答：

问题1　 用化学方程式说明试管甲产生白色沉淀的原因(不用文字说明).

问题2　 根据实验现象，写出图1中A管内溶液蒸干后，在高温煅烧分解时所发生的

　　　　 氧化还原反应的化学方程式.

解析　 (1)操作1　 因夹紧a，使Fe与H₂SO₄反应产生的H₂无法进入B.A容器中液面上压强增大，可将A中反应后溶液压入B中，当NaOH足量时，Fe²⁺与OH^－反应产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色.

Fe²⁺+2OH^－＝Fe(OH)₂↓, 4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O＝4Fe(OH)₃

操作2　 先打开a反应一段时间，使反应产生的H₂能导入B中，H₂不溶于NaOH溶液，并能驱赶其中的空气，故可看到B中有气泡冒出.当再夹紧a后，又可观察到A中的溶液压入到B中，但生成的白色沉淀较长一段时间不变色.

Fe²⁺+2OH^－＝Fe(OH)₂↓

　 问题2　 2FeSO₄　　 Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑

　　　　　　　　　　　　 (红)

想一想　 将一小粒Na投入到盛有FeCl₂溶液的烧杯中，能观察到什么现象？

(1)特殊的颜色：Fe³⁺在无水时呈淡紫色，在水溶液中以[Fe (H₂O)₆]³⁺形式存在而呈黄色，在结晶水合物中如FeCl₃•6H₂O，也以[Fe (H₂O)₆]³⁺形式存在而使晶体呈棕褐色。

(2)水解性：①Fe³⁺水解能力强。在常温下，Fe³⁺ + 3H₂O Fe(OH)₃ +3H⁺ ，

　　 在沸水中：Fe³⁺ + 3H₂O(沸水)== Fe(OH)₃ (胶体)+3H⁺　

　　 ②当Fe³⁺遇到HCO₃^-、CO₃^2-、AlO₂^-等离子时，彻底水解(双水解)。

　　 ③将FeCl₃溶液蒸发、灼烧后得Fe₂O₃，原因是：加热后水解平衡FeCl₃+ 3H₂O Fe(OH)₃ +3HCl向正反应方向移动，HCl挥发使水解完全，得到Fe(OH)₃，灼烧后又发生反应：2Fe(OH)₃ == 2Fe₂O₃+3H₂O，故得Fe₂O₃。

　(3)较强的氧化性

Fe³⁺的氧化性在金属阳离子中是比较强的，氧化性:Ag⁺> Fe³⁺> H⁺>Cu²⁺；Br₂> Fe³⁺> I₂

(4)络合反应：Fe³⁺+SCN^-=[Fe (SCN)]²⁺ 　，血红色溶液

　　 Fe³⁺ + 6C₆H₅OH==[Fe (C₆H₅O)₆]^3-]+6H⁺ ，显紫色。

　(1)写出铁与与非金属反应的化学方程式　　

①　　 2Fe + 3Cl₂ -　 　

②　　 　Fe + O₂-

③　　 Fe + S-

④　　 Fe + I₂ -

　 (2)铁与水的反应

(3)铁与酸的反应

①铁与非氧化性酸的反应(离子方程式)

②铁与氧化性酸的反应

在常温下铁遇到浓硫酸或稀硝酸发生　　　　　　　 ，加热时发生剧烈反应。

(4)铁与盐溶液的反应

(5)铁与FeCl₃溶液的反应

铁是一种常见的金属元素，在地壳中的含量居第　　　 位，位于元素周期表的第　　 周期第　　　 族，通常有　　　 种化合价，且　　　 比　　　 价稳定。

在人类心灵的花园中，最质朴、最美丽和最平凡的花朵是人的教养。拥有爱心，尊重他人，心胸宽阔，正派真诚，温文尔雅……这些高尚的“教养”在我们的生活中，散发着迷人的芬芳。

21、请联系自己的生活与感受，以“教养的芬芳”为题，写一篇文章，字数不少于700。

蓬街私立中学2009学年第一学期第一次月半考