内容正文:
第3章 第1节 第1课时
1.(2018·广东学业水平测试)打印机使用的碳粉中含有磁性氧化物,下列物质有磁性的是
A. CuO B. Fe3O4
C. Fe2O3 D. MnO2
B [CuO、Fe2O3、MnO2均没有磁性,Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性。]
2.(2020·山东曲阜一中月考)硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的( )
A.锌粉 B.镁粉
C.铁粉 D.铝粉
C [铁粉可以与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜粉,铁粉可以把硫酸铁还原为硫酸亚铁,且不引入杂质。]
3.(2017·广东学业水平测试,改编)铁是目前世界上用量最大的金属材料,有关铁及其化合物的说法正确的是( )
A.磁铁矿的成分是Fe2O3
B.Fe2+遇KSCN溶液显红色
C.FeCl3溶液中通入Cl2可以除去其中的FeCl2
D.Fe2+可被还原剂还原为Fe3+
C [磁铁矿的成分是Fe3O4, A项错误; Fe3+和KSCN发生反应,溶液显血红色,B项错误;FeCl2可以被Cl2氧化为FeCl3, C项正确;Fe2+→Fe3+化合价升高,被氧化剂氧化,D项错误。]
4.(2019·山东学业水平测试,改编)下列关于铁及其化合物的说法错误的是( )
A.实验室保存FeCl2溶液时常加入少量铁粉
B.可用KSCN溶液检验FeCl2溶液是否变质
C.若FeCl2溶液中混有FeCl3可通过滴加氯水除去
D.可用酸性KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中的FeSO4
C [FeCl2溶液中加入少量的铁粉可以把氧化生成的Fe3+还原为Fe2+,从而防止FeCl2溶液变质,A项正确;FeCl2溶液变质生成Fe3+,遇KSCN溶液变红色,B项正确;若FeCl2溶液中混有FeCl3可加入过量的铁粉除去,C项错误;Fe2+可还原酸性KMnO4溶液,而使其褪色,D项正确。]
5.下列物质能将Fe2+转化为Fe3+的是( )
①新制氯水 ②H2O2 ③酸性KMnO4溶液 ④稀硝酸 ⑤O2
A.仅①②③ B.仅①③④
C.仅③④⑤ D.①②③④⑤
D [新制氯水、H2O2、酸性KMnO4溶液、稀硝酸和O2都具有氧化性,都能把Fe2+氧化为Fe3+。]
1.为防止FeSO4被氧化而变质,实验室在配制其溶液时,常在溶液中加入少量的( )
A.铜粉 B.铁粉
C.锌粉 D.H2O2
B [铜粉、铁粉、锌粉都能防止FeSO4被氧化,但铜粉和锌粉会引入Cu2+和Zn2+,为了不引入新的杂质,应加铁粉,H2O2具有较强的氧化性,会把FeSO4氧化为Fe2(SO4)3,不能防止FeSO4被氧化而变质。]
2.能与Fe3+反应,且能证明Fe3+具有氧化性的是( )
①SCN- ②Fe ③Fe2+ ④Cu ⑤OH-
A.①②③④⑤ B.①②④⑤
C.②④ D.④⑤
C [SCN-与Fe3+反应生成红色物质,但不是氧化还原反应; Fe3+可以把Fe氧化为Fe2+;③Fe2+与Fe3+ 价态相邻,不发生反应;Fe3+可以把Cu氧化为Cu2+; OH-与Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀,但不是氧化还原反应。]
3.(2020·北京师范大学附中高一期末)某物质溶于盐酸后,再向溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液颜色无变化,然后加入新制氯水,溶液呈红色,则这种物质是( )
A.Fe2O3 B.FeO
C.Fe(OH)3 D.Fe3O4
B [反应现象说明物质溶于盐酸后形成的溶液中含有Fe2+,没有Fe3+,Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3,FeO与盐酸反应生成FeCl2,Fe(OH)3 与盐酸反应生成FeCl3,Fe3O4与HCl反应,既有FeCl3生成,又有FeCl2生成,则B项正确。]
4.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当再滴加几滴新制的氯水后,混合液变成红色,则下列结论中错误的是( )
A.该溶液中一定含有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质
D.Fe2+被氯水氧化成Fe3+
B [当加入Fe2+后溶液不变色,再滴加氯水后变成红色,说明溶液中含有SCN-,同时也说明Fe2+与SCN-不能形成红色物质,滴入氯水后发生了反应Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-,Fe3+与SCN-结合生成红色物质,上述反应也说明了氧化性Cl2>Fe3+。]
5.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+。
下列试剂及加入顺序能达到实验目的的是( )
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
KSCN溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
酸性KMnO4溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
B [甲组,在Fe3+存在的条件下检验Fe2+,要排除Fe3+的干扰。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Fe3+不反应,不干扰现象观察。只有酸性KMnO4溶液、溴水符合条件:5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,现象是紫色变浅(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,Fe3+不与KMnO4溶液、溴水反应。]
6.(2020·海南海口高一期末)用FeCl3溶液蚀刻印刷电路板,发生反应:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。分别取适量蚀刻后的废液进行实验,一定正确的是( )
A.通入Cl2,再滴入KSCN溶液,溶液变红,说明所得溶液中已不含Fe2+
B.加入铁粉,充分反应,有固体剩余,说明所得溶液中已不含Fe3+
C.滴加足量稀硝酸,充分反应,则所得溶液中n(Fe3+)=2n(Cu2+)
D.滴加KSCN溶液不会变红色
B [若通入少量的Cl2,所得溶液中也可能含有Fe2+,A项错误;加入铁粉充分反应后,剩余固体可能是铁,也可能是铜,还可能是铁和铜的混合物,但无论哪种情况都能说明Fe3+已经完全被还原为Fe2+,B项正确;反应生成的Fe2+和Cu2+物质的量之比为2∶1,滴加足量稀硝酸后Fe2+全部被氧化为Fe3+,另外原溶液中也可能还有没有完全反应的Fe3+,故n(Fe3+)≥2n(Cu2+),C项错误;由于原溶液中也可能还有没有完全反应的Fe3+,故滴加KSCN溶液后可能变红色,D项错误。]
7.(双选)(2020·山东日照高一期末)在含有FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,下列判断正确的是( )
A.加入KSCN溶液可能变红色
B.溶液中一定含有Fe2+
C.溶液中可能含有Cu2+
D.剩余固体中一定含有Fe
BC [①当固体为铁、铜时,溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu,所以溶液中一定没有Fe3+、Cu2+,一定含有Fe2+;②当固体为铜时,溶液中一定没有Fe3+,Cu2+恰好全部参加反应或部分反应,所以溶液中一定没有Fe3+,可能含有Cu2+,一定含有Fe2+。由于金属有剩余,溶液中一定不存在Fe3+,所以加入KSCN溶液一定不变红色,A项错误。固体有剩余,Fe3+、Cu2+的氧化性强弱为Fe3+>Cu2+,Fe3+优先反应,溶液中一定存在Fe2+,B项正确。若Fe不足,溶液中可能有Cu2+,C项正确。根据以上分析可知,如果铁不足,那么剩余的固体没有铁,D项错误。]
8.人体易吸收二价铁盐,难吸收三价铁盐。通过学习了解到Fe2+和Fe3+可以互相转化,现提供的物质有FeCl2溶液、FeCl3溶液、Fe粉、KSCN溶液、3%H2O2,请你完成实验报告证明Fe2+和Fe3+的互相转化。(已知:H2O2可氧化Fe2+)
实验步骤
实现现象
结论
(1)
Fe2+可被氧化成Fe3+
(2)
Fe3+可被还原成Fe2+
解析 (1)能使硫氰化钾显示红色的是铁离子,将KSCN溶液滴入盛有FeCl2溶液的试管中,无明显现象,再加入双氧水,亚铁离子被氧化为铁离子,溶液会变红色,此时可以证明亚铁离子被氧化为铁离子;(2)在盛有足量Fe粉的试管中滴入FeCl3溶液,此时金属铁和三价铁之间可以反应生成亚铁离子,溶液由棕黄色变为浅绿色,再加入KSCN溶液,充分振荡无现象,此时Fe3+被Fe粉还原成Fe2+。
答案
实验步骤
实验现象
(1)
①将KSCN溶液滴入盛有FeCl2溶液的试管中,充分振荡
②再滴入3%H2O2,充分振荡
①无明显现象
②溶液变红
(2)
①在盛有足量Fe粉的试管中滴入FeCl3溶液,充分振荡
②再滴入KSCN溶液,充分振荡
①溶液由棕黄色变为浅绿色
②无明显现象
9.某化学兴趣小组为探究Fe2+、Fe3+的性质进行了一系列实验。请回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1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,说明氯水可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_____________________。
(3)乙组同学认为甲组同学的实验不够严谨,请你改进一下,并简述实验方案:(可选用药品有0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、氯水、KSCN溶液、煤油)_______________________________。
(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,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为___________________________________________________。
(5)丁组同学取10 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应。取1 mL反应后溶液加入1 mL CCl4充分振荡、静置,观察到的现象是______________。
(已知①CCl4难溶于水且密度大于水;②I2易溶于有机溶剂,难溶于水)
(6)四个小组的同学通过实验探究,得出结论:Fe2+有__________性;Fe3+、Cl2、I2的氧化性由大到小的顺序是________________________________________。
解析 (1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化。
(2)氯气具有氧化性,能氧化氯化亚铁生成氯化铁,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-。
(3)因为煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以隔离空气,排除氧气对实验的影响,所以取2 mL 0.1 mol ·L-1 FeCl2溶液,先加入几滴煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液。
(4)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢能氧化亚铁离子生成铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
(5)铁离子可以将碘离子氧化成单质碘,加入1 mL CCl4充分振荡、静置,溶液分层,上层溶液呈浅绿色,下层CCl4层呈紫红色。
(6)四个小组的同学通过实验探究,得出结论:Fe2+有还原性;Fe3+、Cl2、I2的氧化性由大到小的顺序是Cl2>Fe3+>I2。
答案 (1)防止氯化亚铁被氧化 (2)Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl- (3)取2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,先加入几滴煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液 (4)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O (5)溶液分层,上层溶液呈浅绿色,下层CCl4层呈紫红色 (6)还原 Cl2>Fe3+>I2
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