高考考点突破04 金属及其化合物（铁、铜、工艺流程）考点三 “铁三角”的转化关系及应用 含解析.docVIP

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【要点解读】

1．“铁三角”中的转化关系

注意：Fe2＋与Fe3＋的相互转化

Fe2＋eq\o(,\s\up7(①Cl2、②NO\o\al(－,3)?H＋?、③H2O2?H＋?),\s\do5(④Fe、⑤Cu、⑥H2S、⑦SO2、⑧I－))Fe3＋

用离子方程式表示其转化关系：

①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；

②3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；

③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；

④2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；

⑤Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。

⑥2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋

⑦2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋

⑧2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

2．重要应用

（1）物质除杂：

主要物质

杂质

除杂方法

FeCl3

FeCl2

通入适量氯气、加入氯水或H2O2

Fe2＋

Cu2＋

加入过量铁粉后过滤

Mg2＋

Fe3＋

加入MgO或Mg(OH)2

调节pH后过滤

Cu2＋

Fe2＋

先加入氧化剂(如H2O2)将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3调节pH后过滤

Fe2O3

Al2O3

加过量强碱(如NaOH)溶液后过滤

（2）判断离子共存：

①发生氧化还原反应而不能大量共存

Fe2＋与强氧化剂不能共存：NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)

Fe3＋与强还原剂不能共存：S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)

②发生非氧化还原反应不能大量共存

Fe2＋、Fe3＋与OH－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)等发生复分解或水解相互促进不能大量共存。

Fe3＋与SCN－发生络合反应不能大量共存。

（3）盐溶液的配制和保存：

含Fe2＋的溶液：如配制FeSO4溶液时加入稀硫酸防止Fe2＋的水解，加入铁粉防止Fe2＋被氧化。

含Fe3＋的溶液：如配制Fe2(SO4)3溶液，应将Fe2(SO4)3固体溶于H2SO4，再加水稀释到指定浓度。

（4）Fe2＋、Fe3＋的检验

①根据溶液颜色

含有Fe2＋的溶液显浅绿色；含有Fe3＋的溶液显黄色。

②用KSCN溶液和氯水检验

涉及的反应：

Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

③用NaOH溶液检验

涉及的反应：

Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)

Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀)

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

【重难点指数】★★★★

【重难点考向一】Fe2＋与Fe3＋的转化及应用

【典型例题1】下列说法正确的是()

A．将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，反应现象是有气体产生，溶液呈红色，原因是稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋

B．将铜粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中，会有溶液变蓝、黑色固体出现的现象，这是因为金属铁比铜活泼

C．FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作是因为FeCl3能从含Cu2＋的溶液中置换出铜

D．室温下，能将浓硫酸盛放在铁桶中

【答案】D

【解析】A项，过量铁粉与稀硝酸充分反应后铁元素转化为Fe2＋，滴加KSCN溶液后不出现红色；B项，铜粉与Fe2(SO4)3溶液发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，溶液变蓝但不会有黑色固体出现；C项，FeCl3与Cu2＋不反应，制作线路板的原理为Fe3＋能腐蚀铜，发生反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，解释错误；D项，常温下，Fe遇浓H2SO4钝化，可用铁桶盛放浓H2SO4，正确。

【名师点睛】Fe2＋、Fe3＋相互转化中的两个关系

（1）Fe2＋与强氧化剂(O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、KMnO4、浓硫酸、HNO3、NO2、K2Cr2O7等)反应时，被氧化为Fe3＋。如2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O、6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

（2）Fe3＋与Fe、Cu、S2－(H2S)、I－(HI)等还原剂反应时生成Fe2＋。如2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(三价铁盐腐蚀印刷电路板)。

注意：氧化性：Ag＋Fe3＋Cu2＋Fe2＋，还原性：S2－＞I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl