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铁及其化合物转化

重要金属及非金属元素及其化合物 · 高三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 铁单质与二价、三价铁离子在氧化还原反应中相互转化的核心规律及特征反应。

从哪来 建立在“3. 常见物质分子式”之上,需准确识别 Fe、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeCl₂、FeCl₃ 等物质的化学组成与化合价。

为什么 铁元素具有 +2 和 +3 两种稳定价态,其转化本质是电子转移。+2 价铁处于中间价态,既具还原性(失电子变 +3)又具弱氧化性(得电子变 0);+3 价铁具强氧化性(得电子变 +2);0 价铁具还原性(失电子变 +2 或 +3)。理解“价态升降”是掌握转化的逻辑基石。

价态阶梯法
画出 0 → +2 → +3 的阶梯图,强调“相邻价态转化容易,跨价态需强氧化/还原剂”。适合逻辑性强、喜欢结构化记忆的学生。
反应条件驱动法
列举典型试剂(如 Cl₂、S、I₂、Fe、Cu),分析不同氧化剂/还原剂强弱如何决定产物价态(如 Fe + Cl₂ → FeCl₃,Fe + S → FeS)。适合实验型、喜欢从具体反应推导规律的学生。
离子方程式核心法
聚焦 Fe²⁺ ⇌ Fe³⁺ 的互变离子方程式,强调“无沉淀、无气体、无弱电解质”时的离子反应本质,结合颜色变化(浅绿↔黄)进行微观想象。适合抽象思维好、擅长微观粒子分析的学生。
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练一道
基础题
向 FeCl₂ 溶液中滴加 KSCN 溶液,无明显现象;再滴加氯水,溶液变红。写出相关离子方程式。
变式
向 FeBr₂ 溶液中通入等物质的量的 Cl₂,写出离子方程式。
试试手自己判
检测题
某溶液可能含有 Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺。取少量溶液,滴加 KSCN 无现象;再滴加氯水,溶液变红。另取少量原溶液,滴加 NaOH 溶液,产生白色沉淀,迅速变灰绿,最终变红褐色。判断原溶液中含有的离子,并解释白色沉淀变色的原因。
看答案和判分标准
答案:原溶液含 Fe²⁺,不含 Fe³⁺、Cu²⁺。白色沉淀为 Fe(OH)₂,被空气中 O₂ 氧化为 Fe(OH)₃。
判对标准:
1. 正确判断出只含 Fe²⁺(2分);
2. 解释 KSCN 无现象说明无 Fe³⁺(1分);
3. 解释白色沉淀变色为 Fe(OH)₂ 被氧化为 Fe(OH)₃(2分);
4. 写出氧化反应方程式 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃(1分)。
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