1、铁盐和亚铁盐学习理解共45分一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.(2021杭州高一检测)许多富脂糕点的包装盒内都装有一小包黑色的还原性铁粉,长时间放置的糕点,其包装盒内的还原性铁粉往往会变成红棕色(主要成分是Fe2O3)。下列说法正确的是()A还原性铁粉变成红棕色的过程中铁粉发生了氧化反应B富脂食品长时间放置易被还原C变质的还原性铁粉溶入稀盐酸中得到的溶液可以腐蚀铜制线路板D如果在包装盒内放入Fe2(SO4)3,也可起到与铁粉同样的作用【解析】选A。长时间放置的铁粉变成Fe2O3,铁元素的化合价升高,可知铁粉发生了氧化反应,A项正确;由题给信息可推知富脂食品易被空气中的氧气氧化
2、,B项错误;变质的还原性铁粉中同时含有Fe粉和Fe2O3,当Fe2O3过量时,溶于稀盐酸会得到含有Fe2和Fe3的溶液,此时可以腐蚀铜制线路板,当Fe粉过量时,得到只含有Fe2的溶液,不能腐蚀铜制线路板,C项错误;Fe2(SO4)3中铁元素为3价,不能被O2氧化,D项错误。【补偿训练】下列关于铁及其化合物的性质叙述错误的是()A补血剂中含有3价铁元素B铁能被磁铁吸引可用于制作磁性材料CFe2O3常用于制造红色油漆和涂料D保存氯化亚铁溶液时,应加少量铁粉【解析】选A。亚铁血红蛋白输送氧气,缺铁导致营养性贫血,所以补血剂中含有2价铁元素,故A错误;铁能被磁铁吸引可用于制作磁性材料,故B正确;Fe2
3、O3呈红色,不易被氧化,常用于制造红色油漆和涂料,故C正确;FeCl2易被氧化,故保存时应加铁粉来防氧化,故D正确。2(2021汕头高一检测)下列有关物质检验的说法正确的是()A用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2B取少量待测液于一试管中,先滴入几滴KSCN溶液,溶液不变红色;再滴入几滴新制氯水,溶液变红色,说明待测液中有Fe2而没有Fe3C为了检验菠菜中的铁元素,可先将菠菜灼烧、溶解、过滤,然后取少量滤液于一试管中,先加入过量双氧水,再滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色D为检验一碱性洗涤液中是否含有Cl,可取少量洗涤液于一试管中,滴入几滴硝酸酸化的硝酸银溶液,如果有
4、沉淀产生,说明洗涤液中还含有Cl【解析】选B。亚铁离子、氯离子在酸性条件下均能被高锰酸钾氧化,则不能确定是否含Fe2,故A错误;滴入几滴KSCN溶液不显红色,可知不含铁离子,再滴几滴新制的氯水,变为红色,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液中有Fe2而没有Fe3,故B正确;将菠菜灼烧,菠菜中的铁元素会转化为氧化铁,加水不溶解,所以应该加硝酸溶解,或加稀硫酸和双氧水,然后再滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色,故C错误;Cl、Br、I等离子均能与硝酸银反应生成难溶于硝酸的沉淀,所以滴入几滴硝酸酸化的硝酸银溶液,如果有沉淀产生,不能说明洗涤液中还含有Cl,故D错误。【补偿训练】证明某溶液中只含
5、有Fe2而不含有Fe3的实验方法是()A先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色B只需滴加KSCN溶液C先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色D滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色【解析】选C。先滴加氯水,Cl2将Fe2氧化成Fe3,即使原溶液中不含Fe3,滴加KSCN溶液后也显红色,无法证明原溶液中是否含有Fe3,故A错误;只滴加KSCN溶液,根据溶液是否显红色,能检验出溶液中是否含有Fe3,无法验证Fe2存在,故B错误;KSCN与Fe3反应使溶液显红色,与Fe2不反应,故无此现象,先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含有Fe3,滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3,证明原
6、溶液中含有Fe2,故C正确;加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色,只能证明溶液中含有Fe2,无法证明是否含有Fe3,故D错误。3除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,最好的办法是()A加入氢氧化钠溶液B通入氯气C加入铜粉 D加入铁粉【解析】选D。要实现Fe3Fe2的转化,需要加入还原剂,且不引入新的杂质离子,最好的办法是加入足量铁粉充分反应后过滤,发生反应的化学方程式为2FeCl3Fe=3FeCl2。4(2021扬州高一检测)要鉴定某溶液中所含的一种阳离子为Fe2(且未被氧化),最好的方法是()A加入NaOH溶液B先加入KSCN溶液再加氯水C先加氯水再加KSCN溶液D加入锌片【解析】选B。KSCN与F
7、e3作用使溶液显红色,与Fe2作用无此现象,故先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含有Fe3;再加入氯水,溶液显红色,说明溶液中有Fe3生成,进而说明原溶液中含有Fe2,故鉴定某溶液中含有Fe2,最好的方法是先加入KSCN溶液再加氯水。5为了验证Fe3的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是()A只有 B只有C D【解析】选C。实验中现象错误,CuSO4溶液为蓝色,CuSO4与FeCl3不反应,混合后溶液不会变成无色;实验涉及反应的离子方程式为AgCl=AgCl,体现的是Cl的性质。6(2021茂名高一检测)下列关于Fe2和Fe3的叙述中,正确的是()AF
8、e2的水溶液为浅绿色BFe3的水溶液为红褐色CFe3具有还原性,Fe2既具有氧化性又具有还原性DFe3溶液中滴入含SCN的溶液,立即出现红色沉淀【解析】选A。Fe2的水溶液为浅绿色,A正确;Fe3的水溶液为黄色,氢氧化铁沉淀或胶体才是红褐色,B错误;Fe3是铁元素的高价状态,具有强氧化性,C错误;Fe3溶液中滴入含SCN的溶液,溶液立即出现红色,而不是沉淀,D错误。二、非选择题(本题共1小题,共15分)7(2021大连高一检测)绿矾晶体(FeSO47H2O)由于保存不妥或长久放置,容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况,化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。可供选择的试剂:硫氰
9、化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液,请参与完成方案设计。实验准备:取少量绿矾样品,用蒸馏水在烧杯中配成溶液。(1)证明绿矾已被氧化的实验操作为_;(2)证明绿矾已完全被氧化的实验操作为_;(3)使用绿矾溶液时,防止被氧化的措施为_。【解析】(1)绿矾样品被氧化会生成Fe3,有Fe3存在即可说明绿矾样品已被氧化,Fe3可使硫氰化钾溶液变为红色。(2)Fe2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,若溶液不褪色,说明溶液中没有Fe2,则证明绿矾样品完全被氧化。(3)为防止Fe3的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,加入铁粉后Fe3与铁反应生成Fe2。答案:(1)取少量溶液,加入几滴硫氰化钾溶液
10、,若观察到溶液变红色,则证明绿矾样品已被氧化(2)取少量溶液,加入几滴酸性高锰酸钾溶液,若观察到溶液不褪色,则证明绿矾样品完全被氧化(3)向溶液中加入适量铁粉应用实践共35分一、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)8(2021芜湖高一检测)神农本草经记载:“神农尝百草,日遇七十二毒,得茶而解。”茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是()A将茶叶灼烧灰化,选用、和B用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用、和C过滤得到滤液,选用、和D检验滤液中的Fe3,选用、和【解析】选B。将茶叶灼烧灰化,应在坩埚中加热,、和都能用到,故A不符合题意;用浓盐酸溶解茶叶
11、灰并加蒸馏水稀释,应在烧杯中进行,可用玻璃棒搅拌,选用和,用不到,故B符合题意;过滤时需要用到漏斗、烧杯和玻璃棒,、和都能用到,故C不符合题意;检验滤液中的Fe3,可用胶头滴管取少量滤液于小试管中,用KSCN溶液检验,用到的实验用品有试管、KSCN溶液、胶头滴管等,、和都能用到,故D不符合题意。【补偿训练】某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量的测定实验流程如下:下列说法不正确的是()A步骤研磨时需要在研钵中进行B步骤加入氨水的作用是将Fe2完全沉淀C步骤多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重D每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g【解析】选B。步骤是将补血剂磨成细粉,便于溶解,研磨时需要
12、在研钵中进行,A正确;步骤中加入过氧化氢是将Fe2氧化为Fe3,然后用过量氨水将Fe3完全沉淀为红褐色氢氧化铁,B错误;步骤是将氢氧化铁沉淀转化为氧化铁,通过测定氧化铁的质量,计算补血剂中铁元素的含量,所以操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重,C正确;w g氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量,所以每片补血剂中含铁元素的质量为0.07w g,D正确。9(2021深圳高一检测)某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论正确的是()A一定有Fe2,一定没有Fe3、Mg2B一定有Fe3,一定没有Fe2
13、、Mg2C一定有Fe3,可能有Fe2,一定没有Mg2D一定有Fe2,可能有Mg2,一定没有Fe3【解析】选D。加入NaOH溶液,开始时产生白色沉淀,则原溶液中一定不含有Fe3,最后沉淀变成红褐色,则一定含有Fe2,不能确定是否含有Mg2。10(2021潍坊高一检测)已知:绿茶中含有大量的鞣酸;鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色。根据实验流程分析,下列叙述错误的是()A绿茶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色B维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁C中发生的反应有2个D服用补铁剂时不能喝绿茶【解析】选C。鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,在绿茶水中加入FeSO4,出现蓝
14、黑色,说明鞣酸亚铁易被氧气氧化,A正确;向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B正确;中发生的反应有维生素C、Fe2被H2O2氧化、Fe3与SCN的络合反应等,反应不止2个,C错误;因为绿茶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶,D正确。11(2021珠海高一检测)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和Fe)制备纳米Fe3O4(平均直径25 nm)的流程示意图如图:下列叙述错误的是()A步骤中,生成车间要禁止烟火B步骤中,主要反应的离子方程式是2Fe3Fe=3Fe2C
15、步骤中H2O2应该过量D步骤中,为验证得到的固体是纳米态Fe3O4粒子,可将其形成分散系,做丁达尔效应实验【解析】选C。步骤中铁与盐酸会反应放出氢气,因此生成车间要禁止烟火,故A正确;滤液A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸,加入铁粉还原铁离子和除去过量的盐酸:2Fe3Fe=3Fe2,故B正确;步骤中,过量的H2O2在步骤中会继续氧化2价的铁,因此步骤中H2O2不能过量,故C错误;纳米态Fe3O4的平均直径25 nm,形成的分散系属于胶体,可以通过做丁达尔效应实验验证,故D正确。二、非选择题(本题共1小题,共15分)12(2021鹰潭高一检测)金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作
16、用。印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,有CuCl2和FeCl2生成。如图是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液所采用的工艺流程图:请回答下列问题。(1)实验室中,检验溶液中存在Fe3的试剂是_,证明Fe3存在的现象是_。(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式:_。(3)写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式:_,_,_。(4)含有的滤液与反应的化学方程式为_。【解析】废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3,向废液中加入过量Fe,发生的离子反应为2Fe3Fe=3Fe2、Cu2Fe=Fe
17、2Cu,然后过滤,滤液中含有FeCl2,滤渣中含有Cu、Fe,向滤渣中加入过量盐酸,Fe溶解,Cu不溶解,然后过滤得到金属单质Cu,滤液中含有FeCl2,向含有FeCl2滤液中通入过量Cl2,发生的离子反应为2Fe2Cl2=2Fe32Cl,从而得到FeCl3溶液。(1)Fe3和KSCN溶液混合生成络合物硫氰化铁而使溶液呈红色,可以用KSCN溶液检验Fe3。(2)氯化铁具有氧化性,能氧化Cu生成铜离子,自身被还原生成氯化亚铁,离子反应方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(3)通过以上分析知,分别是Fe、FeCl2、HCl。(4)FeCl2与Cl2发生氧化还原反应生成FeCl3,化学方程式为2F
18、eCl2Cl2=2FeCl3。答案:(1)KSCN溶液溶液变成红色(2)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)FeFeCl2HCl(4)2FeCl2Cl2=2FeCl3迁移创新共20分非选择题(本题共1小题,共20分)13(2021福州高一检测).铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:回答下列有关问题:Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液,实现上述、的转化,要求产物纯净,可选用_(选填字母)。aCl2bFecCudKMnO4.硫酸亚铁是一种重要的工业原料,同时可以用于制造补血药物,但具有毒性,故严禁在食品中滥用硫酸亚铁。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的糕点的情况,
19、设计了如图所示实验方案: (1)该同学在实验中加入了过量新制氯水,放置一段时间后,发现红色褪去,现对褪色原因进行探究(已知SCN有还原性)。【提出假设】假设1:溶液中的3价铁被氧化为更高的价态;假设2:_。【设计方案】(2)为了对你所提出的假设2进行验证,实验方案是_。【解析】.要使产物纯净,必须使物质间发生反应后,没有杂质生成;氯气有氧化性,能氧化二价铁离子生成三价铁离子,同时有氯离子生成,没有杂质生成,故a正确;铁与铁离子反应生成二价铁离子,不引入其他杂质,故b正确;铜与铁离子反应生成铜离子和亚铁离子,引入了铜离子杂质,故c错误;酸性高锰酸钾氧化亚铁离子时,产物会有钾离子、锰离子引入,不符
20、合产物纯净的要求,故d错误;故选ab。.(1)实验中加入了过量的新制氯水,放置一段时间后,发现红色褪去,说明Fe(SCN)3的浓度逐渐减小。而Fe(SCN)3的生成与Fe3、SCN有关,故可能是溶液中的Fe3被Cl2氧化为更高的价态,也可能是由于SCN具有还原性,Cl2是一种强氧化剂,SCN被过量的新制氯水氧化,导致红色褪去。(2)假设Fe3没有被氧化,而是SCN被氧化,则只要向褪色后的溶液中加入过量KSCN溶液,溶液出现红色,说明假设2成立;若溶液不出现红色,说明假设2不成立。答案:.ab.(1)SCN被过量的新制氯水氧化(2)取少量褪色后的溶液,滴加过量KSCN溶液,若溶液变为红色,则说明假设2成立;若溶液不变为红色,则假设2不成立