Question

铁元素的化合价有+2、+3两种，磁铁矿的主要成分是Fe₃O₄，能与盐酸反应生成两种盐．
（1）请用铁的+2价、+3价的氧化物形式表示Fe₃O₄可写成

 

（2）写出Fe₃O₄与盐酸反应的离子方程式

 

．
（3）设计实验验证反应后溶液中含有Fe³⁺所用的试剂和反应的化学方程式

 

、

 

．
（4）设计实验验证反应后溶液中不含Fe³⁺而可能含有Fe²⁺．进行实验操作的顺序有：①加入足量氯水，②加入足量高锰酸钾溶液，③加入少量硫氰化钾溶液，选择所需要的试剂及先后的顺序是

 

（注意先后顺序）．
（5）将反应后的溶液中Fe³⁺全部转化为Fe²⁺，最适宜的物质是选用

 

．
（6）将反应后的溶液中Fe²⁺全部转化为Fe³⁺，选用的绿色试剂是H₂O₂，H₂O₂在酸性的条件下将Fe²⁺氧化为
Fe³⁺，写出反应的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：铁的氧化物和氢氧化物,铁盐和亚铁盐的相互转变,二价Fe离子和三价Fe离子的检验

专题：元素及其化合物

分析：（1）根据其化合价写出两种氧化物的化学式，然后根据元素守恒确定其氧化物形式的形式；
（2）分别写出FeO、Fe₂O₃与稀盐酸反应的离子方程式，然后加和；
（3）铁离子能和KSCN溶液发生络合反应，使溶液显红色；
（4）铁离子遇KSCN溶液显血红色，二价铁离子遇KSCN溶液不变色，二价铁离子能够被氯气氧化生成三价铁离子，高锰酸钾为紫红色，注意氧化剂的选择；
（5）铁离子能把铁氧化生成亚铁离子，不会引人新的杂质离子；
（6）双氧水与二价铁离子反应生成三价铁离子与氧气，依据得失电子守恒配平、写出方程式．

解答： 解：（1）Fe在化合物里显+2价、+3价，根据化合价代数和为零的原则，Fe的两种氧化物形式为：FeO和Fe₂O₃，则Fe₃O₄的氧化物的表示形式可以写成FeO?Fe₂O₃，
故答案为：FeO?Fe₂O₃；
（2）FeO与稀盐酸反应生成氯化亚铁和水，反应的化学方程式为：FeO+2H⁺═Fe²⁺+H₂O；
氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式是：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O；
将上述两个化学方程式综合在一起，故Fe₃O₄与盐酸发生反应的化学方程式为：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
故答案为：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
（3）铁离子能和KSCN溶液反应使溶液显红色，所以验证反应后溶液中含有铁离子的试剂使KSCN溶液，反应的化学方程式是FeCl₃+3KSCN=Fe（SCN）₃+3KCl；
故答案为：KSCN溶液；FeCl₃+3KSCN=Fe（SCN）₃+3KCl；
（4）铁离子遇KSCN溶液显血红色，二价铁离子遇KSCN溶液不变色，二价铁离子能够被氯气氧化生成三价铁离子，
要验证反应后溶液中不含Fe³⁺而可能含有Fe²⁺，则首先应该加入KSCN溶液，如果不变色，再加入氧化剂．由于酸性高锰酸钾溶液是紫红色，所以选择的氧化剂最好是新制的氯水，
故答案为：③①；
（5）铁离子能把铁氧化生成亚铁离子，而铁离子也是被还原生成亚铁离子，所以将反应后的溶液中Fe³⁺全部转化为Fe²⁺，最适宜的物质是选用铁；
故答案为：铁；
（6）双氧水的还原产物是水，则反应的离子方程式是2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．

点评：本题考查了铁及其化合物的性质，题目难度中等，试题综合性强，该题侧重对物质性质基础知识考查和巩固，侧重培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑思维能力和创新思维能力，三价铁离子与二价铁离子的转化、检验是高考的热点．