1、铁盐和亚铁盐1新修本草是我国古代中药学著作之一,记载药物844种,其中有关于“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃烧之赤色”据此推测,“青矾”的主要成分为()ACuSO45H2OBFeSO47H2OCKAl(SO4)212H2ODFe2(SO4)39H2O解析:选B“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃烧之赤色”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒度非常细而活性又很强的红色Fe2O3超细粉末,A为蓝色晶体,B为绿色晶体,C为无色晶体,D为黄色晶体,所以“青矾”的主要成分为FeSO47H2O。2欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量杂质,应选
2、用的试剂是()A氨水B铝粉C铁粉DNaOH溶液解析:选CCuSO4和Fe2(SO4)3都可以与铁粉反应生成FeSO4,若用铝粉,会生成Al3,引入新的杂质。3刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为Cu2Fe3=2Fe2Cu2。根据该反应判断下列说法不正确的是()A铜是还原剂BFe3具有氧化性C该反应是置换反应D该反应属于离子反应解析:选C该反应中铜元素化合价升高,被氧化,为还原剂;铁元素化合价降低,被还原,Fe3为氧化剂;生成物中没有单质,不是置换反应;该反应为离子反应。4下列反应的离子方程式正确的是()A铁跟FeCl3溶液反应:FeFe3=2Fe2BFe跟稀盐酸反应:2Fe
3、6H=2Fe33H2CFeCl2溶液跟Cl2反应:Fe2Cl2=Fe32ClDFe(OH)3跟盐酸反应:Fe(OH)33H=Fe33H2O解析:选DA项,电荷不守恒,应为Fe2Fe3=3Fe2;B项,违反客观事实,应为Fe2H=Fe2H2;C项,得失电子、电荷均不守恒,应为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。5向盛有氯化铁溶液的烧杯中加入过量铜粉,反应结束后,溶液中大量存在的金属离子是()AFe3、Fe2BFe2、Cu2CCu2、Fe3DCu、Cu2解析:选B当向FeCl3溶液中加入过量铜粉时,将发生反应2Fe3Cu=2Fe2Cu2,因铜粉过量,故溶液中Fe3不可能剩余,B项正确。6下列各组物质相
4、互反应后,再向得到的溶液中滴入KSCN溶液,溶液变成红色的是()A新制氯水和氯化亚铁溶液B铁屑和氯化铜溶液C铁屑和过量稀硫酸D过量铁屑和氯化铁溶液解析:选A加入KSCN溶液,能使溶液变成红色,则原溶液中应有Fe3。所给选项中,只有A项反应产物中生成Fe3:2Fe2Cl2=2Fe32Cl。7欲证明某溶液中含有Fe2不含Fe3,进行如下实验操作时最佳顺序为()加入少量氯水加入少量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液ABCD解析:选CFe3与KSCN溶液反应变红色,Fe2与KSCN溶液不反应,但加入氧化剂后Fe2被氧化成Fe3,遇KSCN溶液变红色。所以,应先加入KSCN溶液,如果溶液不变色,再加入氯
5、水,溶液变成红色,则可证明原溶液中含有Fe2不含Fe3。8将H2S和O2的混合气体通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合溶液中反应可回收S,转化过程如图所示。下列描述不正确的是()A在图示转化关系中,化合价不变的元素有铜、氢、氯B过程反应的离子方程式为4Fe2O24H=4Fe32H2OC通入过量的氧气或者增大Fe3的浓度可以减少回收的S中CuS的含量D转化过程中参加循环反应的离子只有Fe2、Fe3解析:选D观察题图中各种物质可知,H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化,其他元素如O(化合价由0价降低为2价)、Fe(Fe3与Fe2相互转化)、S(S2转化为S)的化合价均有变化,故A正确;由
6、图示可知,Fe2和O2在过程中发生反应生成Fe3,根据得失电子守恒和质量守恒,过程反应的离子方程式为4Fe2O24H=4Fe32H2O,故B正确;要减少回收S中的CuS含量,S2不能过量,可以通入过量的氧气或者增大Fe3的浓度与S2反应以减小S2的浓度,故C正确;据图可知,过程发生的反应为4Fe2O24H=4Fe32H2O,过程发生的反应为Cu2H2S=2HCuS,过程发生的反应为CuS2Fe3=S2Fe2Cu2,据此可知参加循环反应的离子有Fe2、H、Cu2、Fe3,故D错误。9向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是()A加入KSCN溶液一
7、定变红色B溶液中一定含Fe2C溶液中可能含Cu2D剩余固体中一定含Cu解析:选A因氧化性Fe3Cu2,故Fe先与Fe3反应,后与Cu2反应,发生反应的离子方程式分别为Fe2Fe3=3Fe2,FeCu2=Fe2Cu。充分反应后仍有固体剩余,则剩余固体可能为铜或铁粉与铜的混合物,说明Fe3反应完全,Cu2可能未反应完全,则溶液中一定含Fe2,可能含Cu2,一定不含Fe3,故加入KSCN溶液一定不变红色。综合以上分析可知,A项不正确。10选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组:检验含Fe3的溶液中是否含有Fe2;乙组:检验含Fe2的溶液中是否含有Fe3。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是()试剂
8、选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液解析:选B甲组,在Fe3存在的条件下检验Fe2,要排除Fe3干扰。所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2发生有明显现象的反应;二是与Fe3不反应。只有酸性KMnO4溶液符合条件,现象是溶液紫色变浅或褪去。乙组,在Fe2存在的条件下,检验Fe3,用KSCN溶液检验Fe3,Fe2无干扰。11铁是应用最广泛的金属,铁的氧化物、卤化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)铁元素可以形成三种氧化物,常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料的是_(填“Fe2O3”或“Fe3O4”)。(2
9、)硫酸亚铁是一种常用的补血药剂,而硫酸铁则无这种药效。用FeSO4制成的药片,外表包有一层特殊的糖衣,请从氧化还原反应角度分析糖衣的作用是_。(3)三氯化铁主要用于金属蚀刻,污水处理。已知三氯化铁易溶于水且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁,请回答相关问题:装置A中反应的化学方程式为_。导管a口应与_(用虚线框内装置的字母代号填空)连接,这样可避免反应系统与环境间的相互影响。用此装置制得的无水氯化铁常含氯化亚铁,若要得到较纯净的无水氯化铁,可采取的装置改进措施是_。(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的绿色净水消毒剂,消毒过程中自身被还
10、原为Fe3,Fe3生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉淀。计算高铁酸钾的消毒效率约是氯气的_倍。(消毒效率是指单位质量的氧化剂被还原时得电子数,结果保留两位小数)解析:(1)Fe2O3为红色固体,而Fe3O4为黑色晶体,故常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料的是Fe2O3。(2)FeSO4中的Fe为2价,具有还原性,能被空气中的氧气氧化,则糖衣的作用是隔绝氧气,防止硫酸亚铁被氧化而失效。(3)装置A中二氧化锰和浓盐酸共热生成二氯化锰、氯气和水,其化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O;氯气有毒,则需要进行尾气处理,且氯化铁易潮解,应防止空气中的水蒸气进入反应体
11、系,故导管a口应与F相连;氯气中的HCl杂质与铁反应可生成氯化亚铁,则应在A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气装置。(4)高铁酸钾(K2FeO4)做氧化剂时,铁元素的化合价由6价变为3价,即198 g K2FeO4做氧化剂时转移3 mol电子,高铁酸钾的消毒效率31980.015 2,而氯气做氧化剂时,氯元素的化合从由0价变为1价,即71 g氯气做氧化剂时转移2 mol电子,氯气的消毒效率0.028,则高铁酸钾的消毒效率是氯气的0.015 20.0280.54倍。答案:(1)Fe2O3(2)隔绝氧气,防止硫酸亚铁被氧化而失效(3)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2OF在A、B之间加装盛
12、有饱和食盐水的洗气装置(4)0.5412(1)某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、0.1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L FeCl2溶液、KSCN溶液和新制氯水来探究Fe2、Fe3的还原性、氧化性,并利用实验结论解决一些问题。用上述所给物质写出体现Fe2具有还原性的化学方程式:_。设计实验方案,完成下列表格。探究内容实验方案实验现象探究Fe3具有氧化性取少量0.1 mol/L的FeCl3溶液,向溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液加入铁粉后,溶液颜色变为_;加入KSCN溶液后,溶液_该兴趣小组为探究“Fe2具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉的实验方案,该反应的离子方
13、程式为_。(2)某反应中反应物与生成物有Fe3、Mn2、H、MnO、H2O和一种未知离子X,已知MnO在反应中得到电子。则离子X是_,该反应的离子方程式是_。解析:(1)在反应中Fe2做还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,可选用氯水,发生的反应为2FeCl2Cl2=2FeCl3。向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3Fe=3Fe2,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。向FeCl2溶液中加入锌粉,发生反应的离子方程式为ZnFe2=FeZn2。(2)已知MnO得电子,故MnO是氧化剂,Mn2为还原产物,则题目提供的Fe3是氧化产物,故还原剂为Fe2,
14、即离子X为Fe2。该反应中反应物为MnO、Fe2和H,生成物为Mn2、Fe3和H2O,由得失电子守恒可得,n(MnO)n(Fe2)15。答案:(1)2FeCl2Cl2=2FeCl3浅绿色不变红Fe2Zn=Zn2Fe(2)Fe2MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O13茶叶中铁元素的检验可经灰化、溶解、过滤、检验四个步骤完成,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BA项,将茶叶灼烧灰化,应在坩埚中加热,用到的仪器有和,A不符合;B项,用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,
15、应在烧杯中进行,可用玻璃棒搅拌,选用和,用到,B符合;C项,过滤时需要漏斗、烧杯和玻璃棒,用到和,C不符合;D项,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,用到的仪器有试管、胶头滴管和滴瓶等,即和,D不符合。14元素的“价类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的“价类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是()A铁与高温水蒸气的反应可实现转化BFeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热时迅速发生转化生成红棕色粉末C由图可预测:高铁酸盐
16、(FeO)具有强氧化性,可用于消毒。FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,故高铁酸盐不可用作净水剂D加热Fe(OH)3发生转化,加酸溶解可实现转化解析:选DA项,铁与高温水蒸气反应时生成Fe3O4,错误;B项,FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速反应生成Fe3O4,错误;C项,由图可预测:高铁酸盐(FeO)中的铁元素处于最高价态,容易得到电子,具有强氧化性,可用于消毒,FeO发生还原反应后最终可生成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,故高铁酸盐可用作净水剂,错误;D项,加热Fe(OH)3分解生成Fe2O3,而Fe(OH)3溶于盐酸、硫酸等生成Fe3
17、,正确。15某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是_。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是_。(4)丙组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄
18、色,发生反应的离子方程式为_;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_。解析:(1)Fe2具有很强的还原性,易被空气中的O2氧化为Fe3,在FeCl2溶液中加入少量铁屑,可防止Fe2被氧化。(2)Fe2被Cl2氧化为Fe3,自身被还原为Cl,反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)O2难溶于煤油,加入煤油能隔绝空气,排除O2对实验的影响。(4)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应,Fe2被氧化为Fe3,H2O2被还原为H2O,反应的离子方程式为H2O22Fe22H=2Fe32H2O。Fe3对H2O2的分解起催化作用,当反应一段时间后,会发生反
19、应:2H2O22H2OO2,故溶液中产生气泡。答案:(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)2Fe2H2O22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解产生O216硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上做补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如图:请回答下列问题:(1)证明步骤滤液中含有Fe2的方法是:取样,先滴加KSCN溶液,再滴加_,该过程的现象为_。(2)步骤加入过量双氧水的目的是_。(3)步骤中发生反应的化学方程式是_。(4)步骤中一系列处理的操作步骤:过滤、_、灼烧、_、称量。解析:由流程图可知
20、,该实验原理为:将补血剂中的Fe2形成溶液,将Fe2氧化为Fe3,使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀,再转化为Fe2O3,通过测定Fe2O3的质量,计算补血剂中铁元素的含量。(1)Fe3遇KSCN溶液显红色,该现象用于检验Fe3的存在,可以加入氧化剂将Fe2氧化为Fe3;检验Fe2,应先滴加KSCN溶液,溶液不变色,加入氯水(或双氧水),发生2Fe2Cl2=2Fe32Cl(或2Fe2H2O22H=2Fe32H2O),溶液变为红色,发生Fe33SCNFe(SCN)3,说明含有Fe2;(2)双氧水具有氧化性,酸性条件下能将Fe2氧化为Fe3:2HH2O22Fe2=2Fe32H2O;(3)步骤中发生的反应为Fe(OH)3分解生成Fe2O3和H2O,反应的化学方程式为2Fe(OH)3Fe2O33H2O;(4)步骤中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁,需要过滤、洗涤氢氧化铁,然后灼烧生成氧化铁,冷却后称量氧化铁的质量。答案:(1)氯水(或双氧水)溶液开始不变色,后变为红色(2)将Fe2全部氧化为Fe3(3)2Fe(OH)3Fe2O33H2O(4)洗涤冷却