搜索
亚铁盐和铁盐(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2019·临沂高一检测)据相关报道,2018年12月中国进口铁矿石到港量9097万吨。下列关于铁矿石的说法正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色D.黄铁矿与磁铁矿的主要成分相同【解析】选C。A项,赤铁矿的主要成分为Fe2O3;B项,铁矿石有很多种,不一定与铁锈的主要成分(含Fe2O3)相同;C项,磁铁矿的主要成分为Fe3O4,溶于盐酸可产生+3价铁;D项,磁铁矿的主要成分为Fe3O4,黄铁矿的主要成分为FeS2。2.下列可用于检验实验室久置的FeSO4溶液是否含有Fe3+的试剂是()A.石蕊试液B.酚酞试液C.新制氯水D.KSCN溶液【解析】选D。Fe3+与KSCN反应生成红色溶液。3.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是()A.Fe2+的水溶液为浅绿色B.Fe3+的水溶液为棕黄色C.Fe3+具有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性D.向含Fe3+的溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀【解析】选D。含有Fe2+的水溶液为浅绿色,含有Fe3+的水溶液为棕黄色,A、B正确;Fe3+具有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性,C正确;向含Fe3+的溶液中滴入含SCN-的溶液,溶液变红色,不是出现红色沉淀,D错误。4.(2019·邢台高一检测)下列叙述正确的是()A.向某溶液中加入KSCN后无明显现象,证明溶液中不含有Fe3+B.FeCl2无法直接通过化合反应而得到C.向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+D.因为在金属活动性顺序表中,Cu排在Fe后面,故把铜粉加入FeCl3溶液中不发生反应【解析】选A。FeCl2可由化合反应Fe+2FeCl33FeCl2而得到;判断溶液中含有Fe2+的正确方法是先加入KSCN溶液,溶液不变色(无Fe3+),再通入Cl2后变为红色,从而证明有Fe2+;Fe3+具有较强氧化性,可与Cu发生反应:Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+。【易错提醒】本题易错选C。其原因是考虑问题不全面,加入KSCN溶液后变红色,说明溶液中此时一定含有Fe3+,但是该Fe3+可能是原溶液中含有的Fe2+在通入Cl2后氧化而生成的,也可能是原溶液中本来就含有的。5.在FeCl3和CuCl2的混合液中,加入过量的铁粉,充分反应后,溶液中的金属离子是()A.Fe2+B.Fe3+和Fe2+C.Cu2+和Fe2+D.Cu2+【解析】选A。氧化性:Fe3+Cu2+,加入过量铁粉,发生反应:2Fe3++Fe3Fe2+,Fe+Cu2+Cu+Fe2+,则溶液中金属离子只有Fe2+。【互动探究】(1)上述反应最后剩余的固体是什么?提示:Fe、Cu。Fe与CuCl2反应生成Cu,Fe过量,则剩余固体Fe、Cu。(2)若将铁粉换为铜片,则答案选哪个?提示:选C。将铁粉换为铜片,只发生反应Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,溶液中的金属离子是Cu2+和Fe2+。6.(2019·成都高一检测)将Cu片放入下列溶液中,Cu片质量减轻的是()A.CuCl2B.AgNO3C.Fe2(SO4)3D.H2SO4(稀)【解析】选C。CuCl2和H2SO4(稀)不与Cu反应;AgNO3与Cu反应,Cu片质量增加,因为析出了Ag;而2Fe3++CuCu2++2Fe2+,故Fe2(SO4)3可使Cu片溶解且质量减轻。7.(2019·武汉高一检测)下列能与Fe3+反应,且能够证明Fe3+具有氧化性的物质是()①KSCN②Fe③FeCl2④Cu⑤NaOHA.④⑤B.①②③C.①③D.②④【解析】选D。Fe3+遇KSCN溶液呈红色,没有发生氧化还原反应;Fe3+与FeCl2溶液不反应;Fe3+与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3,不是氧化还原反应;Fe和Cu能够与Fe3+反应:2Fe3++Fe3Fe2+,2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,Fe3+作氧化剂。8.(2019·广州高一检测)下列试剂可用于检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有Fe2+的是()A.NaOH溶液B.KSCN溶液C.酸性KMnO4溶液D.氯水【解析】选C。加NaOH溶液时,若有Fe2+存在而生成Fe(OH)2,也会被生成的Fe(OH)3的红褐色掩盖,现象不明显;加KSCN溶液可检验Fe3+无法检验Fe2+;加入氯水无明显现象,故A、B、D均不对;滴加少量酸性KMnO4溶液,若紫红色褪去,则证明有Fe2+存在。9.(2019·九江高一检测)在下列有FeCl3溶液参加的反应中,与Fe3+的氧化性无关的是()A.FeCl3溶液与Fe反应B.FeCl3溶液使淀粉KI溶液变蓝C.FeCl3溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体D.FeCl3溶液用于腐蚀电路板【解析】选C。A、B、D中Fe3+分别将Fe、I-、Cu氧化为Fe2+、I2和Cu2+,表现氧化性;C的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,Fe3+的化合价没有变化,没有表现氧化性。10.(原创题)取某含铁元素的固体A进行如下实验:根据以上转化关系,下列叙述不正确的是()A.试剂1是KSCN溶液B.试剂2可以是新制氯水C.溶液B中只有Fe3+无Fe2+D.溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+,使Fe3+浓度增大【解析】选C。从框图可知,A和稀盐酸反应生成棕黄色溶液,加入试剂1变成淡红色溶液C,可以推断溶液B中含有Fe3+,加入KSCN溶液后生成Fe(SCN)3;加入试剂2得到深红色溶液F,可知试剂2为强氧化剂,溶液B中含有Fe2+,加入试剂2(强氧化剂),Fe2+被氧化为Fe3+,并进一步转化为Fe(SCN)3,所以溶液红色加深,故C错误。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)11.(8分)写出除去下列杂质(括号内)所用的试剂或方法,并写出对应的离子方程式(无离子方程式的写化学方程式)。编号物质试剂(或方法)离子方程式①FeCl3溶液(FeCl2)②FeCl2溶液(FeCl3)③FeCl2溶液(CuCl2)④Cu粉(Fe粉)【解析】①向溶液中通入Cl2发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,除去FeCl2;②向溶液中加入适量Fe粉,发生反应2Fe3++Fe3Fe2+,过滤得到纯净的FeCl2溶液;③向溶液中加入适量Fe粉,发生反应Cu2++FeFe2++Cu,过滤得到纯净的FeCl2溶液;④向固体中加入足量的稀盐酸(或稀硫酸),发生反应Fe+2H+Fe2++H2↑,过滤得到纯净的铜。答案:①通入Cl22Fe2++Cl22Fe3++2Cl-②Fe粉2Fe3++Fe3Fe2+③Fe粉Cu2++FeFe2++Cu④稀盐酸(或稀硫酸)Fe+2H+Fe2++H2↑12.(12分)为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”,某同学甲设计了如下的实验方案。(1)实验前甲同学预测:Fe2+肯定既有还原性又有氧化性。你认为甲同学预测的依据是什么?(2)甲同学欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂:3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1mol·L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。①若甲同学计划在0.1mol·L-1FeCl2溶液中滴入新制氯水,探究Fe2+的还原性,你预计可能发生的反应及现象是什么?②实验中,甲同学发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。你认为如何证明甲同学的观点和实验方案都是正确的?③对于证明Fe2+具有氧化性,甲同学认为金属单质都具有还原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中,结果铜片没变化,锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强到弱的顺序如何?【解析】Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,可以升高也可以降低,既可被氧化又可被还原;新制氯水可将Fe2+氧化成棕黄色的Fe3+;检验Fe3+用KSCN溶液;在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物。答案:(1)Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,可以升高也可以降低。(2)①Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+;溶液变为棕黄色②向溶液中滴入KSCN溶液,溶液呈红色。③ZnFeCu(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)13.(2019·西安高一检测)将足量铁粉放入由盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则溶液中含有的阳离子是()A.Cu2+和Fe2+B.Fe2+和Mg2+C.Fe3+和Fe2+D.H+和Cu2+【解析】选B。放入足量铁粉所发生的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,Fe+Cu2+Cu+Fe2+,2H++FeFe2++H2↑,铁粉有剩余,则溶液中无H+、Fe3+、Cu2+。【补偿训练】当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,烧杯底部不可能出现的是()A.有铜无铁B.有铁无铜C.有铁有铜D.无铁无铜【解析】选B。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,因为铁的还原性比铜强,Fe3+先与铁反应,铁消耗完后才能与铜反应。所以可能出现四种情况,只消耗部分铁、消耗全部铁、消耗全部铁和部分铜、消耗全部铁和全部铜,不可能出现只消耗铜而余下铁的情况。14.已知下列四个实验均能发生化学反应:①②③④将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴入氯水,变红下列判断正确的是()A.实验①中铁钉只作氧化剂B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性C.实验③中发生的是置换反应D.上述实验证明:氧化性:Fe3+Cu2+Fe2+,Fe2+遇KSCN溶液无红色物质生成【解析】选D。①中发生反应Fe+Cu2+Fe2++Cu,其中铁作还原剂,A错;②中发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,其中Fe2+作还原剂,表现还原性,B错;③中反应为Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+,不属于置换反应,C错;氧化性:由①知Cu2+Fe2+,由③知Fe3+Cu2+,即Fe3+Cu2+Fe2+,由④可知,Fe2+遇KSCN溶液不生成红色物质,D对。【补偿训练】(2019·北京四中高一检测)常温下,下列离子能与H+、Cl-、Fe3+在同一溶液中大量共存的是()A.Fe2+B.ClO-C.Ag+D.HC【解析】选A。Fe2+与H+、Cl-、Fe3+不反应,在溶液中能够大量共存,故A正确;ClO-与H+发生反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;Ag+与Cl-发生反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;HC与H+、Fe3+发生反应,在溶液中不能大量共存,故D错误。二、非选择题(本题包括1小题,共16分)15.(2019·西安高一检测)阅读下列材料后,回答相应问题。铁在生活中分布较广,占地壳含量的4.75%,纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属,用于制发电机和电动机的铁芯,铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等。另外人体中也含有铁元素,+2价的亚铁离子是血红蛋白的重要组成成分,用于氧气的运输。在我国,从战国时期到东汉初年,铁器的使用开始普遍起来,成为了我国最主要的金属。铁的化合物四氧化三铁就是磁铁矿,是早期司南的材料。(1)服用维生素C可将人体中的Fe3+转化成Fe2+,这说明维生素C具有什么性质?(2)新配制的FeCl2溶液应加入什么物质可以防止FeCl2转化为FeCl3?(3)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应,写出反应的离子方程式。(4)为消除废气中的Cl2对环境的污染,将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液,即可有效地除去Cl2,这一处理过程的原理是什么?处理过程中需定期添加的原料是什么?(5)某同学为检验某未知溶液是否为FeCl2溶液,采取如下实验方案加以验证:取少许未知溶液于试管中溶液呈红色(证明含有FeCl2),你认