第16讲 铁盐和亚铁盐-【固本强基】2024-2025学年高一化学同步精品讲与练(人教版2019必修第一册)
2024-08-12
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2份
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精品
内容正文:
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第2课时 铁盐和亚铁盐
模块导航:[学习目标]→[思维导图建框架]→[核心知识梳理]→[典例分析8题]→[基础达标训练10题]→[素养提升训练15题]
[学习目标]
1.通过实验探究学会Fe2+、Fe3+的检验方法。
2.依据化合价理论,结合实验探究,掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的途径,强化变化观念。
[思维导图建框架]
[核心知识梳理]
一、铁盐和亚铁盐
1.铁盐和亚铁盐的性质
(1)常见的铁盐有:Fe2(SO4)3、FeCl3等,其水溶液呈 。由铁元素的化合价可知铁盐具有 。
(2)常见的亚铁盐有:FeSO4、FeCl2等,其水溶液呈 。由铁元素的化合价可知亚铁盐既有 又有 。
2.Fe2+、Fe3+的检验
(1)实验探究
离子
Fe3+
Fe2+
实验操作
实验现象
溶液变成
开始 现象,滴加新制氯水后溶液变成
离子方程式
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
结论
Fe3+遇SCN-显 ,可利用此现象检验Fe3+的存在
Fe2+和SCN-混合无明显现象,加入新制氯水后,Fe2+被氧化成Fe3+;可用先加KSCN溶液再加新制氯水的方法检验Fe2+的存在
(2)Fe2+、Fe3+的检验方法
①Fe3+的检验
Fe3+溶液呈 。
②Fe2+的检验方法
Fe2+溶液颜色 溶液变成 。
【特别提醒】若溶液中同时含有Fe3+、Fe2+,为避免Fe3+对Fe2+的检验造成干扰,常取少量溶液于试管中,向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,说明原溶液中含有Fe2+;另取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,若溶液显红色,说明原溶液中含有Fe3+。
3.Fe3+和Fe2+相互转化的实验探究
实验操作
实验现象
加少量铁粉振荡后,黄色溶液变成 ,再加KSCN溶液,溶液颜色
向上层清液中滴加新制氯水,溶液变成
离子方程式
2Fe3++Fe===3Fe2+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
实验结论
Fe3+遇到较强的还原剂时,会被还原成Fe2+
Fe2+在较强的氧化剂作用下会被氧化成Fe3+
【归纳总结】Fe3+与Fe2+在一定条件的相互转化:
二、铁三角: Fe、Fe2+、Fe3+之间的转化
1.Fe只有还原性,可以被氧化成+2价或+3价的铁:
如Fe+2H+===H2↑+Fe2+
2Fe+3Cl22FeCl3
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
2.Fe2+既有氧化性又有还原性:
如2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Zn+Fe2+===Fe+Zn2+
3.Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为+2价或0价的铁:
如2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
三、铁盐和亚铁盐转化的应用
1.判断离子共存
Fe2+NO(H+)、ClO-、MnO(H+);
Fe3+S2-、I-、SO;
2.除杂
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
加足量氯水或H2O2溶液
FeCl2
CuCl2
加过量铁粉后过滤
[典例分析]
知识点一 Fe2+、Fe3+的检验
[典例1]下列有关离子(或物质)的检验、现象及结论,都正确的是
A.向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变成红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成红色,该溶液中一定不存在Fe2+
C.将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中,取其溶液滴加酸性KMnO4溶液,振荡,溶液褪色,原氧化物中含有+2价铁
D.向久置的FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液,溶液变黄,滴加KSCN溶液,溶液变成红色,说明发生氧化还原反应,且氧化性:H2O2<Fe3+
[典例2]要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为
①加入足量氯水②加入足量KMnO4(H+)溶液③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③① C.①②③ D.③②①
[典例3]溶液和 溶液是实验室中常用药品。下列不能区分二者的试剂是
A. B. C. D.
[典例4]已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为黄色,鞣酸铁(不溶于水)为蓝黑色。根据如图所示的实验流程分析,下列叙述错误的是
A.过程①中绿茶叶水与反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.过程②中维生素C表现还原性
C.过程④中将氧化为
D.服用补铁剂时,最好喝一些绿茶叶水
知识点二 Fe、Fe2+和Fe3+的相互转化
[典例5]下列试剂中,能使Fe2+转化为Fe3+的是
①氯气 ②NaCl溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④次氯酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②⑤⑥
[典例6]向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是
A.该溶液中一定含有SCN- B.氧化性:Cl2>Fe3+
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质 D.Fe2+被还原为Fe3+
[典例7]某化学小组为验证Fe3+与Fe2+能够相互转化,进行如下实验。
实验操作
对应现象
①向FeCl3溶液中加入过量铁粉
②滴加KSCN溶液
③再滴加几滴氯水
ⅰ.溶液由黄色变为浅绿色
ⅱ.溶液无明显变化
ⅲ.溶液变红
下列分析不合理的是
A.解释现象ⅰ的反应2Fe3++Fe===3Fe2+
B.实验②与③可以调换顺序
C.溶液变红涉及反应:Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+
D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
[典例8]500 mL某溶液中含有0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+反应完全后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液的体积不变)
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1
[基础达标训练]
1.检验氯化亚铁溶液是否变质,可加入
A.氢氧化钠溶液 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
2.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是
A.该溶液中一定含有SCN- B.氧化性:Cl2>Fe3+
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质 D.Fe2+被还原为Fe3+
3.下列试剂中不能用于鉴别和的是
A.溶液 B.溶液 C.铁粉 D.溶液
4.某溶液中可能存在K+、Ba2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色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+,可能有Mg2+,一定没有K+、Ba2+、Fe3+
B.一定有Fe2+,可能有K+、Ba2+、Mg2+,一定没有Fe3+
C.一定有Fe3+,可能有K+、Ba2+、Fe2+,一定没有Mg2+
D.一定有Fe2+,可能有K+、Mg2+,一定没有Ba2+、Fe3+
5.下列离子的检验方法中合理的是
A.向某溶液中滴入溶液呈红色,说明不含
B.用酸性溶液检验溶液中是否含有
C.向某溶液中加入溶液,直接得到红褐色沉淀,说明溶液中含有
D.向某溶液中加入溶液得到白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有,不含有
6.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是
A.苹果汁中的变成 B.苹果汁中含有
C.苹果汁中的变成 D.苹果汁含有
7.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制作印刷电路板。下列说法正确的是
A.该反应为置换反应
B.若消耗64g单质铜, 则Fe3⁺转移的电子数为1NA
C.可用置换法回收废液中的铜元素
D.Fe3⁺能溶解 Cu, 说明 Cu 比 Fe 金属性强
8.“水写红字”魔术原理如图所示,其中的纸张需经某溶液浸泡、干燥后使用,该溶液是
A.NaCl溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
9.为了验证Fe3+的氧化性,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计正确的是
A.① B.② C.③ D.④
10.下列物质与Fe反应后的生成物,能与KSCN溶液作用使溶液变红色的是
A.Cl2 B.盐酸 C.CuSO4溶液 D.稀硫酸
[素养提升训练]
11.苹果汁是人们喜爱的饮料。由于饮料中含离子,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,使转变为离子。若榨苹果汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。下列说法不正确的是
A.维生素C起到了抗氧化作用,作还原剂
B.具有还原性能被空气中氧气氧化
C.在维生素C还原的过程中是氧化产物
D.具有氧化性能将维生素C氧化
12.探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
往FeCl2溶液中加入Zn片
短时间内无明显现象
Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B
在硫酸亚铁溶液中滴加酸性
KMnO4溶液
KMnO4溶液褪色
亚铁离子具有漂白性
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有价铁
D
向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色再析出沉淀
Fe3+先反应生成Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀
A.A B.B C.C D.D
13.下列离子的检验方法中合理的是
A.向某溶液中滴入H2O2溶液产生气泡,说明不含
B.用酸性KMnO4溶液检验FeSO4溶液中是否含有
C.向某溶液中加入NaOH溶液,直接得到红褐色沉淀,说明溶液中含有
D.向某溶液中加入NaOH溶液得到白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有,不含有
14.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下图。下列说法正确的是
A.试剂a是铁,试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所用仪器完全相同
C.试剂c可以为氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
15.下列说法中不正确的是
A.赤铁矿的主要成分与铁锈的主要成分相同
B.Fe3O4可由单质直接化合而得到
C.FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3都可通过化合反应生成
D.某溶液中滴加氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+
16.下列说法不正确的是
A.铁元素在自然界中以化合态和游离态形式存在
B.中铁的化合价有和价,是一种混合物
C.和都可以通过化合反应制取
D.铁与足量稀盐酸反应,转移电子数为
17.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计了如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是
选项
实验操作
实验现象
离子方程式
实验结论
A
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
铁单质具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
具有还原性
C
在氯化亚铁溶液中滴加新制溴水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
18.已知氧化性:,还原性:,下列反应的化学方程式或离子方程式不成立的是
A.
B.向溶液中通入少量氯气;
C.
D.
19.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.a分别在纯氧中点燃和在高温下与水蒸气反应所生成的化合物相同
B.b与e的相互转化可通过化合反应来实现
C.加入a可除去b的硫酸盐溶液中混有的硫酸铜杂质
D.c在空气中由灰绿色最终变为红褐色的d
20.用过量的溶液腐蚀铜制线路板,取少量腐蚀反应完毕后的混合溶液,加入一定量的铁粉充分搅拌,发现仍有固体存在。下列判断不正确的是
A.氧化性: B.剩余固体中一定含Cu
C.有固体存在的溶液中一定无 D.有固体存在的溶液中一定含
21.铁元素是人体重要的微量元素,参与人体血红蛋白的形成,Fe2+易被人体吸收,下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A.缺铁性贫血症可以服用维生素C将难吸收的Fe3+氧化为Fe2+,促进铁元素的吸收
B.高温下红热的铁与水蒸气反应,可得到红色的氧化铁
C.将过氧化钠投入氯化亚铁溶液中,最终生成白色沉淀
D.FeO不稳定,在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
22.为了验证与能够相互转化,按下表操作进行实验:
操作顺序
对应现象
①向溶液中加入过量铁粉
②滴加溶液
③再滴加几滴氯水
①溶液由黄色变为浅绿色
②溶液无明显变化
③溶液变红
下列分析中不合理的是
A.解释现象①的反应为
B.操作②可说明操作①后的溶液中无
C.溶液变红涉及的反应有
D.比较氧化性:
23.为探究某食品包装袋内的一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸中,进行下列实验,其中结论正确的是
A.向溶液中滴加KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+,样品完全变质
B.向溶液中通入氯气,然后再加入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中含有Fe3+样品变质
C.若滴加KSCN溶液未变红色,再滴加氯水变红色,则说明铁样品粉未变质
D.向溶液中滴加足量的NaOH溶液,观察到红褐色沉淀,则说明样品完全变质
24.下列关于、的说法错误的是
A.配制溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度
B.用如图装置可以制备沉淀,得到的白色沉淀在A容器中
C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,此现象可确定溶液中含有
D.向溶液中加入少量铁粉是为了防止被氧化
25.某小组同学分别探究溶液、溶液的性质。
I.探究溶液的性质。
(1)从物质类别角度判断属于 ,因此可以与某些碱反应。
(2)预测具有氧化性,因此可以与反应,此时Zn体现 性。
(3)预测具有还原性,预测依据是 ,因此可以与酸性溶液反应。
(4)进行如下实验操作:
序号
操作
i
滴加溶液
ii
加入少量锌粉
iii
滴加酸性溶液
①i中的现象是 ,用化学方程式表示产生该现象的原因: 、 。
②ii中反应的离子方程式是 。
③iii中的现象是 。
(5)某同学认为iii中现象并不能证明具有还原性,他的理由有二:
理由一:将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象;
理由二: 。
Ⅱ.探究溶液的性质。
小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象:
操作
现象
溶液由棕黄色变为浅绿色
无明显现象
溶液变为红色,而后红色褪去
III.小组同学探究vi中褪色原因,提出两种假设:a.铁离子被转化,b.被转化。
(6)分别向褪色后的溶液中滴加溶液和溶液各1滴,观察到 现象,得出结论:假设b成立。
(7)进一步预测可能被转化为,通过实验验证了该预测,写出实验操作及现象 。
(
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第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第2课时 铁盐和亚铁盐
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[学习目标]
1.通过实验探究学会Fe2+、Fe3+的检验方法。
2.依据化合价理论,结合实验探究,掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的途径,强化变化观念。
[思维导图建框架]
[核心知识梳理]
一、铁盐和亚铁盐
1.铁盐和亚铁盐的性质
(1)常见的铁盐有:Fe2(SO4)3、FeCl3等,其水溶液呈 黄色 。由铁元素的化合价可知铁盐具有氧化性。
(2)常见的亚铁盐有:FeSO4、FeCl2等,其水溶液呈 浅绿色 。由铁元素的化合价可知亚铁盐既有氧化性又有还原性。
2.Fe2+、Fe3+的检验
(1)实验探究
离子
Fe3+
Fe2+
实验操作
实验现象
溶液变成 红色
开始无明显现象,滴加新制氯水后溶液变成 红色
离子方程式
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
结论
Fe3+遇SCN-显 红色 ,可利用此现象检验Fe3+的存在
Fe2+和SCN-混合无明显现象,加入新制氯水后,Fe2+被氧化成Fe3+;可用先加KSCN溶液再加新制氯水的方法检验Fe2+的存在
(2)Fe2+、Fe3+的检验方法
①Fe3+的检验
Fe3+溶液呈红色。
②Fe2+的检验方法
Fe2+溶液颜色无变化溶液变成红色。
【特别提醒】若溶液中同时含有Fe3+、Fe2+,为避免Fe3+对Fe2+的检验造成干扰,常取少量溶液于试管中,向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,说明原溶液中含有Fe2+;另取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,若溶液显红色,说明原溶液中含有Fe3+。
3.Fe3+和Fe2+相互转化的实验探究
实验操作
实验现象
加少量铁粉振荡后,黄色溶液变成浅绿色 ,再加KSCN溶液,溶液颜色无变化
向上层清液中滴加新制氯水,溶液变成 红色
离子方程式
2Fe3++Fe===3Fe2+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
实验结论
Fe3+遇到较强的还原剂时,会被还原成Fe2+
Fe2+在较强的氧化剂作用下会被氧化成Fe3+
【归纳总结】Fe3+与Fe2+在一定条件的相互转化:
二、铁三角: Fe、Fe2+、Fe3+之间的转化
1.Fe只有还原性,可以被氧化成+2价或+3价的铁:
如Fe+2H+===H2↑+Fe2+
2Fe+3Cl22FeCl3
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
2.Fe2+既有氧化性又有还原性:
如2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Zn+Fe2+===Fe+Zn2+
3.Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为+2价或0价的铁:
如2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
三、铁盐和亚铁盐转化的应用
1.判断离子共存
Fe2+NO(H+)、ClO-、MnO(H+);
Fe3+S2-、I-、SO;
2.除杂
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
加足量氯水或H2O2溶液
FeCl2
CuCl2
加过量铁粉后过滤
[典例分析]
知识点一 Fe2+、Fe3+的检验
[典例1]下列有关离子(或物质)的检验、现象及结论,都正确的是
A.向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变成红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成红色,该溶液中一定不存在Fe2+
C.将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中,取其溶液滴加酸性KMnO4溶液,振荡,溶液褪色,原氧化物中含有+2价铁
D.向久置的FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液,溶液变黄,滴加KSCN溶液,溶液变成红色,说明发生氧化还原反应,且氧化性:H2O2<Fe3+
【答案】C
【详解】A.向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变成红色,可能是因为原溶液中本来就有Fe3+,即该溶液中不一定含有Fe2+,故A错误;
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成红色,该溶液中一定存在Fe3+,可能存在Fe2+,故B错误;
C.将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中,取其溶液滴加酸性KMnO4溶液,振荡,溶液褪色,说明其溶液具有还原性,则原氧化物中含有+2价铁,故C正确;
D.久置的FeCl2溶液可能变质,即溶液中可能存在Fe3+,其中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液,溶液变黄,滴加KSCN溶液,溶液变成红色,只能说明存在Fe3+,但不一定是H2O2氧化Fe2+生成的,而且若是H2O2氧化Fe2+,则据氧化还原反应的规律,应是氧化性:H2O2>Fe3+,故D错误;
故答案为:C。
[典例2]要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作的最佳顺序为
①加入足量氯水②加入足量KMnO4(H+)溶液③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③① C.①②③ D.③②①
【答案】B
【详解】用KSCN溶液检验溶液中是否含Fe3+,故先向溶液中加入少量KSCN溶液,溶液不变红色说明溶液中不含Fe3+;然后加入足量氯水,若溶液变成红色,说明溶液中含Fe2+,因为氯水将Fe2+氧化成Fe3+;不选用KMnO4(H+)溶液的原因是:KMnO4(H+)溶液本身有颜色、同时KMnO4(H+)可能将SCN-氧化干扰检验;则实验操作的最佳顺序为③①,答案选B。
[典例3]溶液和 溶液是实验室中常用药品。下列不能区分二者的试剂是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.氯化钡溶液会与硫酸亚铁产生白色沉淀,与氯化铁混合无现象,可以鉴别,选项 A正确;
B.氢氧化钠溶液与硫酸亚铁溶液混合的实验现象是先生成白色沉淀后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,与氯化铁混合的实验现象是生成红褐色沉淀,现象不同,可以鉴别,选项 B正确;
C.稀硫酸与二者混合均无现象,无法鉴别,选项 C错误;
D.硫氰化钾与硫酸亚铁混合无现象,与氯化铁混合溶液变红,可以鉴别,选项 D正确;
答案选 C。
[典例4]已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为黄色,鞣酸铁(不溶于水)为蓝黑色。根据如图所示的实验流程分析,下列叙述错误的是
A.过程①中绿茶叶水与反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.过程②中维生素C表现还原性
C.过程④中将氧化为
D.服用补铁剂时,最好喝一些绿茶叶水
【答案】D
【详解】A.绿茶中含有大量的鞣酸,鞣酸亚铁溶液为黄色,鞣酸铁为蓝黑色,过程①绿茶叶水中加入FeSO4出现蓝黑色,说明过程①中绿茶叶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色,A项正确;
B.过程②为蓝黑色中加入维生素C恢复为原色,过程③加入KSCN溶液不变色,则鞣酸铁被还原成鞣酸亚铁,说明维生素C被氧化、表现还原性,B项正确;
C.过程④中加入H2O2溶液变为红色,说明H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与SCN-生成红色物质,C项正确;
D.绿茶叶水中的鞣酸能与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁易被空气中的氧气氧化成不溶于水的鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶叶水,D项错误;
答案选D。
知识点二 Fe、Fe2+和Fe3+的相互转化
[典例5]下列试剂中,能使Fe2+转化为Fe3+的是
①氯气 ②NaCl溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④次氯酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②⑤⑥
【答案】B
【详解】①氯气具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子;
②NaCl溶液不具有氧化性,不能氧化亚铁离子生成铁离子;
③KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子;
④次氯酸具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子;
⑤盐酸不具有强氧化性,不能氧化亚铁离子生成铁离子;
⑥NaNO3溶液不具有强氧化性,不能氧化亚铁离子生成铁离子,故能氧化的是①③④。
答案选D。
[典例6]向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是
A.该溶液中一定含有SCN- B.氧化性:Cl2>Fe3+
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质 D.Fe2+被还原为Fe3+
【答案】D
【分析】实验现象说明亚铁离子被加入的氯水氧化为三价铁离子,混合溶液变成红色,表明三价铁离子和硫氰酸根离子反应结合为血红色络合物。
【详解】A.能使含Fe3+的溶液变为红色,说明原溶液中一定含有SCN-,故A正确;
B.溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,故氧化性:Fe3+<Cl2,故B正确;
C.因原溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,说明Fe2+与SCN-不能形成红色物质,故C正确;
D. Fe2+变为Fe3+是化合价升高的过程所以是被氧化,故D错误;
故选D。
[典例7]某化学小组为验证Fe3+与Fe2+能够相互转化,进行如下实验。
实验操作
对应现象
①向FeCl3溶液中加入过量铁粉
②滴加KSCN溶液
③再滴加几滴氯水
ⅰ.溶液由黄色变为浅绿色
ⅱ.溶液无明显变化
ⅲ.溶液变红
下列分析不合理的是
A.解释现象ⅰ的反应2Fe3++Fe===3Fe2+
B.实验②与③可以调换顺序
C.溶液变红涉及反应:Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+
D.氧化性:Cl2>Fe3+>Fe2+
【答案】B
【详解】实验②与③不可以调换顺序,否则不能排除铁离子的影响。
[典例8]500 mL某溶液中含有0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+反应完全后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液的体积不变)
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1
【答案】C
【详解】由2Fe3++Fe===3Fe2+知,0.2 mol Fe3+与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2+,则所得溶液中Fe2+的物质的量为0.3 mol+0.1 mol=0.4 mol,c(Fe2+)==0.8 mol·L-1。
[基础达标训练]
1.检验氯化亚铁溶液是否变质,可加入
A.氢氧化钠溶液 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
【答案】C
【详解】氯化亚铁易被氧化为氯化铁,因此若想检验氯化亚铁是否变质,可测定溶液中是否含铁离子即可,检验铁离子的试剂为KSCN溶液,若溶液变红,则证明已变质,反之若未变红,则证明没有变质,所以C项符合题意;
故选C。
2.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是
A.该溶液中一定含有SCN- B.氧化性:Cl2>Fe3+
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质 D.Fe2+被还原为Fe3+
【答案】D
【分析】实验现象说明亚铁离子被加入的氯水氧化为三价铁离子,混合溶液变成红色,表明三价铁离子和硫氰酸根离子反应结合为血红色络合物。
【详解】A.能使含Fe3+的溶液变为红色,说明原溶液中一定含有SCN-,故A正确;
B.溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,故氧化性:Fe3+<Cl2,故B正确;
C.因原溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,说明Fe2+与SCN-不能形成红色物质,故C正确;
D. Fe2+变为Fe3+是化合价升高的过程所以是被氧化,故D错误;
故选D。
3.下列试剂中不能用于鉴别和的是
A.溶液 B.溶液 C.铁粉 D.溶液
【答案】B
【详解】A.溶液可以鉴别和,与反应生成红褐色沉淀,与反应生成白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,故A正确;
B.溶液无法鉴别,二者都不与溶液反应,故B错误;
C.与铁粉反应可生成,可观察到铁粉溶解、溶液颜色变浅,Fe2+与铁粉不反应,可以鉴别,故C正确;
D.可以使酸性溶液褪色,不可以,所以可以用来做鉴别,故D正确;
故本题选B。
4.某溶液中可能存在K+、Ba2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色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+,可能有Mg2+,一定没有K+、Ba2+、Fe3+
B.一定有Fe2+,可能有K+、Ba2+、Mg2+,一定没有Fe3+
C.一定有Fe3+,可能有K+、Ba2+、Fe2+,一定没有Mg2+
D.一定有Fe2+,可能有K+、Mg2+,一定没有Ba2+、Fe3+
【答案】B
【分析】加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,则不存在Fe3+,否则生成红褐色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,说明含有Fe2+,由于红褐色可掩盖白色,则不能证明是否含有Mg2+,以此解答该题。
【详解】加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,则不存在Fe3+,否则生成红褐色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,说明含有Fe2+,是亚铁离子的特征性质和反应现象,反应为:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,由于红褐色可掩盖白色,则不能证明是否含有Mg2+。K+、Ba2+不能有上述实验确定是否存在。
综上所述,B项符合题意。
答案选B。
5.下列离子的检验方法中合理的是
A.向某溶液中滴入溶液呈红色,说明不含
B.用酸性溶液检验溶液中是否含有
C.向某溶液中加入溶液,直接得到红褐色沉淀,说明溶液中含有
D.向某溶液中加入溶液得到白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有,不含有
【答案】C
【详解】A.向某溶液中滴入KSCN溶液不变红色,加氯水仍不变色,后说明不含Fe2+,直接加KSCN溶液呈红色,说明含Fe3+,不能确定是否存在Fe2+,故A错误;
B.向某溶液中加入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明原溶液可能含,不能检验溶液中是否含有,故B错误;
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中一定含有Fe3+,故C正确;
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,白色氢氧化亚铁被氧化为红褐色氢氧化铁,说明该溶液中含有Fe2+,可能含有Mg2+,故D错误;
故答案选选C。
【点睛】本题考查阳离子的检验,题目难度不大,注意常见阳离子二价铁离子和三价铁离子的检验为高考的热点,注意归纳总结检验方法。
6.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是
A.苹果汁中的变成 B.苹果汁中含有
C.苹果汁中的变成 D.苹果汁含有
【答案】A
【详解】A.苹果汁中的Fe2+被空气中的氧气氧化变成Fe3+,使得现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,A正确;
B.Cu2+显蓝色,B错误;
C.变成会使得颜色由棕黄色变为浅绿色,C错误;
D.Fe3+本身是棕黄色,D错误;
故选A。
7.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制作印刷电路板。下列说法正确的是
A.该反应为置换反应
B.若消耗64g单质铜, 则Fe3⁺转移的电子数为1NA
C.可用置换法回收废液中的铜元素
D.Fe3⁺能溶解 Cu, 说明 Cu 比 Fe 金属性强
【答案】C
【分析】该反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
【详解】A.一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和化合物的反应是置换反应,该反应不是置换反应,A错误;
B.若消耗64g单质铜,即1molCu,则Fe3⁺转移的电子数为2NA,B错误;
C.铁的金属性强于铜,可以把铜离子置换生成铜,因此可用置换法回收废液中的铜,C正确;
D.Fe3+能溶解Cu说明铁离子氧化性强于铜离子,但Cu比Fe金属性弱,D错误。
答案选C。
8.“水写红字”魔术原理如图所示,其中的纸张需经某溶液浸泡、干燥后使用,该溶液是
A.NaCl溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】B
【详解】含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液会变红,说明纸张上浸有含铁离子的溶液,根据选项得到溶液为FeCl3溶液,故B符合题意。
9.为了验证Fe3+的氧化性,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计正确的是
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【详解】A.实验①中,FeCl3溶液中加入Fe,发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe被Fe3+氧化为Fe2+,Fe3+表现出氧化性,A符合题意;
B.实验②中,FeCl3溶液中加入KSCN溶液,发生反应:FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl,溶液呈血红色,此反应用于检验Fe3+的存在,B不符合题意;
C.实验③中,FeCl3溶液中加入AgNO3溶液,发生反应:Ag++Cl-=AgCl↓,有白色沉淀生成,此反应用于检验Cl-的存在,C不符合题意;
D.实验④中,FeCl3溶液中加入NaOH溶液,发生反应:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,生成红褐色沉淀,此反应用于检验Fe3+的存在,D不符合题意;
故选A。
10.下列物质与Fe反应后的生成物,能与KSCN溶液作用使溶液变红色的是
A.Cl2 B.盐酸 C.CuSO4溶液 D.稀硫酸
【答案】A
【详解】A.Fe与Cl2反应生成氯化铁,其溶液与KSCN溶液作用使溶液变红色,A符合题意;
B.Fe与盐酸反应生成氯化亚铁,与KSCN溶液作用使溶液不变红色,B不符合题意;
C.Fe与CuSO4溶液反应生成FeSO4溶液,与KSCN溶液作用使溶液不变红色,C不符合题意;
D.Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4溶液,与KSCN溶液作用使溶液不变红色,D不符合题意;
故选A。
[素养提升训练]
11.苹果汁是人们喜爱的饮料。由于饮料中含离子,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,使转变为离子。若榨苹果汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。下列说法不正确的是
A.维生素C起到了抗氧化作用,作还原剂
B.具有还原性能被空气中氧气氧化
C.在维生素C还原的过程中是氧化产物
D.具有氧化性能将维生素C氧化
【答案】C
【分析】该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价,Fe2+失电子作还原剂,在反应中被氧化;若在榨汁的时候加入适量的维生素C,可有效防止这种现象的发生,说明维生素C能防止亚铁离子被氧化,则维生素C和亚铁离子的性质相同,都具有还原性。
【详解】A. 维生素C能防止亚铁离子被氧化,起到了抗氧化作用,作还原剂,故A正确;
B. 由于饮料中含离子,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,说明具有还原性能被空气中氧气氧化,故B正确;
C. 在维生素C还原的过程中是还原产物,故C错误;
D. 具有氧化性,作氧化剂,维生素C具有还原性,能将维生素C氧化,故D正确;
故选C。
12.探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
往FeCl2溶液中加入Zn片
短时间内无明显现象
Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B
在硫酸亚铁溶液中滴加酸性
KMnO4溶液
KMnO4溶液褪色
亚铁离子具有漂白性
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有价铁
D
向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色再析出沉淀
Fe3+先反应生成Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.锌是一种化学性质比较活泼的金属元素,在空气中容易被氧化。当锌在空气中长时间暴露时,表面会形成一层薄薄的氧化锌膜,因此FeCl2溶液中加入Zn片,短时间内无明显现象,但一段时间后两者可以发生反应,溶液由浅绿色变为无色,由方程式可知Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;
B.KMnO4具有强氧化性,常作氧化剂,向FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液生成铁离子和锰离子,KMnO4溶液褪色,说明Fe2+具有还原性,B错误;
C.铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子,则溶液呈绿色,C错误;
D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取Fe(OH)3胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D正确;
故答案为:D。
13.下列离子的检验方法中合理的是
A.向某溶液中滴入H2O2溶液产生气泡,说明不含
B.用酸性KMnO4溶液检验FeSO4溶液中是否含有
C.向某溶液中加入NaOH溶液,直接得到红褐色沉淀,说明溶液中含有
D.向某溶液中加入NaOH溶液得到白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有,不含有
【答案】C
【详解】A.,向某溶液中滴入H2O2溶液产生气泡,无法判断其是否含有,A不符合题意;
B.向某溶液中加入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明原溶液可能含FeSO4,不能检验FeSO4溶液中是否含有,B不符合题意;
C.向某溶液中加入NaOH溶液,直接得到红褐色沉淀,说明溶液中一定含有,红褐色沉淀为Fe(OH)3,C符合题意;
D.向某溶液中加入NaOH溶液得到白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,即白色的Fe(OH)2沉淀被氧化为红褐色沉淀Fe(OH)3,明该溶液中含有,可能含有,D不符合题意;
故选C。
14.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下图。下列说法正确的是
A.试剂a是铁,试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所用仪器完全相同
C.试剂c可以为氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
【答案】C
【分析】工业废水中加入试剂a为过量的铁,铁置换出铜单质且将铁离子还原为亚铁离子,操作Ⅰ为过滤,得到滤渣Y为Fe、Cu,滤液X为氯化亚铁溶液,滤渣Y中加入试剂b为盐酸,溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液,铜不溶,操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z,Z为氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并通入氯气,把亚铁离子氧化为铁离子,蒸发结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体;
【详解】A.据分析,试剂a是铁,试剂b是稀盐酸,A错误;
B.由上述分析可知,操作Ⅰ、Ⅱ是过滤,操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶,所用仪器不同,B错误;
C.滤液X、Z中均含有FeCl2,C为氯气,氯气把亚铁离子氧化铁离子,反应为:2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+,C正确;
D.亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化,用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+,D错误;
故选C。
15.下列说法中不正确的是
A.赤铁矿的主要成分与铁锈的主要成分相同
B.Fe3O4可由单质直接化合而得到
C.FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3都可通过化合反应生成
D.某溶液中滴加氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+
【答案】D
【详解】A.赤铁矿与铁锈的主要成分都是Fe2O3,都呈红棕色,A正确;
B.Fe与O2在点燃的条件下反应,可生成Fe3O4,B正确;
C.FeCl3与Fe反应可生成FeCl2,Fe与Cl2在点燃条件下反应可生成FeCl3,Fe(OH)2被空气中O2氧化可生成Fe(OH)3,它们发生的反应都是化合反应,C正确;
D.某溶液中滴加氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液显红色,可能是该溶液中含有Fe2+,也可能是该溶液中含有Fe3+,氯水并未表现氧化性,D不正确;
故选D。
16.下列说法不正确的是
A.铁元素在自然界中以化合态和游离态形式存在
B.中铁的化合价有和价,是一种混合物
C.和都可以通过化合反应制取
D.铁与足量稀盐酸反应,转移电子数为
【答案】B
【详解】A.通常铁元素在自然界中以化合态形式存在,而铁陨石有游离态的铁存在,A正确;
B.是一种化合物,其中铁的化合价有和价,B错误;
C. 、2FeCl2+Cl2=2FeCl3,则氯化铁可以通过化合反应制取,氯化亚铁可以通过化合反应制取,,可以通过化合反应制取,C正确;
D.中铁元素化合价升高2价,则铁与足量稀盐酸反应,转移电子数为,D正确;
故本题选B。
17.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计了如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是
选项
实验操作
实验现象
离子方程式
实验结论
A
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
铁单质具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
具有还原性
C
在氯化亚铁溶液中滴加新制溴水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.向FeCl3溶液中加入铁粉发生反应生成氯化亚铁,棕黄色溶液变为浅绿色,离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,故A错误;
B.锌具有还原性,氯化亚铁溶液中+2价的铁具有氧化性,锌置换出铁,溶液颜色变化的同时会析出黑色固体铁,离子方程式为,锌作还原剂有还原性,亚铁离子体现氧化性,故B错误;
C.在氯化亚铁溶液中滴加新制溴水,氯化亚铁溶液为浅绿色,+2价的铁被氧化生成+3价的铁,溶液浅绿色变为棕黄色,离子方程式为,说明Fe2+具有还原性,故C正确;
D.实验现象中,溶液的颜色反应前氯化铁溶液为黄色,Fe3+具有氧化性,与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜溶液,反应后氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铜溶液为蓝绿色,故D错误;
故选C。
18.已知氧化性:,还原性:,下列反应的化学方程式或离子方程式不成立的是
A.
B.向溶液中通入少量氯气;
C.
D.
【答案】C
【详解】A.根据Br2+2HI=I2+2HBr可知氧化性是Br2>I2,符合题干已知条件,所以化学方程式成立,故A不选;
B.已知还原性Fe2+>Br-,则氯气先氧化Fe2+,则FeBr2溶液中通入少量氯气:2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,故B不选;
C.由于氧化性Fe3+>I2,则Fe3+能氧化I-,所以不能生成FeI3,正确的反应方程式为3Cl2+2FeI2═2FeCl3+2I2,故C选;
D.根据方程式2FeCl3+2HI═2FeCl2+2HCl+I2,可知氧化性:FeCl3>I2,符合题干已知条件,所以化学方程式成立,故D不选;
故选:C。
19.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.a分别在纯氧中点燃和在高温下与水蒸气反应所生成的化合物相同
B.b与e的相互转化可通过化合反应来实现
C.加入a可除去b的硫酸盐溶液中混有的硫酸铜杂质
D.c在空气中由灰绿色最终变为红褐色的d
【答案】D
【分析】由图可知,a为单质,则a为Fe,b为+2价的盐,则b中的阳离子为Fe2+,e为+3价的盐,则e中的阳离子为Fe3+,c为+2价的碱,则c为Fe(OH)2,d为+3价的碱,则d为Fe(OH)3,以此作答。
【详解】A.铁分别在纯氧中点燃和在高温下与水蒸气反应所生成的化合物相同,均是四氧化三铁,故A正确;
B.氯化亚铁和氯气化合生成氯化铁,铁和氯化铁化合生成氯化亚铁,故B正确;
C.铁和硫酸铜反应生成氯化亚铁和铜,可以除去氯化亚铁中硫酸铜杂质,故C正确;
D.Fe(OH)2为白色沉淀,不是灰绿色,故D错误;
故选D。
20.用过量的溶液腐蚀铜制线路板,取少量腐蚀反应完毕后的混合溶液,加入一定量的铁粉充分搅拌,发现仍有固体存在。下列判断不正确的是
A.氧化性: B.剩余固体中一定含Cu
C.有固体存在的溶液中一定无 D.有固体存在的溶液中一定含
【答案】C
【分析】混合溶液中含有氯化亚铁、氯化铜和氯化铁,加入铁先和铁离子反应生成亚铁离子,然后铁和氯化铜反应生成铜,实验后发现有固体存在,可能是铁和铜或铜。
【详解】A.溶液腐蚀铜制线路板发生反应,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知氧化性:,故A正确;
B.混合溶液中含有氯化亚铁、氯化铜和氯化铁,氧化性:,加入铁先和铁离子反应生成亚铁离子,然后铁和氯化铜反应生成铜,实验后发现有固体存在,可能是铁和铜或铜固体,故B正确;
C.固体可能是铁和铜或铜,若固体只有铜,溶液中可能含有铜离子,故C错误;
D.反应后溶液中一定有亚铁离子,故D正确;
故答案为:C。
21.铁元素是人体重要的微量元素,参与人体血红蛋白的形成,Fe2+易被人体吸收,下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A.缺铁性贫血症可以服用维生素C将难吸收的Fe3+氧化为Fe2+,促进铁元素的吸收
B.高温下红热的铁与水蒸气反应,可得到红色的氧化铁
C.将过氧化钠投入氯化亚铁溶液中,最终生成白色沉淀
D.FeO不稳定,在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
【答案】A
【详解】A.维生素C具有还原性,将难吸收的Fe3+还原为Fe2+,促进铁元素的吸收,可以治疗缺铁性贫血症,A正确;
B.高温下红热的铁与水蒸气反应,可得到黑色的四氧化三铁,反应为:,B错误;
C.与水反应生成,且具有强氧化性,所以将过氧化钠投入氯化亚铁溶液中,最终红褐色沉淀,C错误;
D.不稳定,在空气中加热迅速被氧化成,错误;
故选A。
22.为了验证与能够相互转化,按下表操作进行实验:
操作顺序
对应现象
①向溶液中加入过量铁粉
②滴加溶液
③再滴加几滴氯水
①溶液由黄色变为浅绿色
②溶液无明显变化
③溶液变红
下列分析中不合理的是
A.解释现象①的反应为
B.操作②可说明操作①后的溶液中无
C.溶液变红涉及的反应有
D.比较氧化性:
【答案】D
【详解】向溶液中加入过量铁粉,铁与反应生成,溶液由黄色变为浅绿色,A正确;滴加溶液后,溶液不变色,说明无,B正确;滴入氯水后,被氯气氧化生成,C正确;由实验现象和反应方程式可知,氧化性的强弱顺序为,D错误。
23.为探究某食品包装袋内的一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸中,进行下列实验,其中结论正确的是
A.向溶液中滴加KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+,样品完全变质
B.向溶液中通入氯气,然后再加入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中含有Fe3+样品变质
C.若滴加KSCN溶液未变红色,再滴加氯水变红色,则说明铁样品粉未变质
D.向溶液中滴加足量的NaOH溶液,观察到红褐色沉淀,则说明样品完全变质
【答案】C
【详解】A.滴加KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有铁离子,未检验Fe2+,因此不能说明不含Fe2+,故A错误;
B.氯水具有强氧化性,可以把亚铁离子氧化为铁离子,加入KSCN溶液呈红色,不能确定样品是部分变质还是全部变质还是没有变质,故B错误;
C.若再滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明溶液中不含铁离子,再滴加氯水,溶液变红,含有亚铁离子,则说明铁样品粉未变质,故C正确;
D.向溶液中滴加足量的NaOH溶液,观察到红褐色沉淀,说明溶液中含有铁离子,未检验Fe2+,则不能说明样品完全变质,故D错误;
故选:C。
24.下列关于、的说法错误的是
A.配制溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度
B.用如图装置可以制备沉淀,得到的白色沉淀在A容器中
C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,此现象可确定溶液中含有
D.向溶液中加入少量铁粉是为了防止被氧化
【答案】B
【详解】A.FeCl3易水解,配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,故A不符合题意;
B.先打开止水夹C,开始Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2,生成的氢气可排尽装置中的空气,防止生成的硫酸亚铁被氧化,一段时间后关闭止水夹C,反应生成的H2将A中硫酸亚铁压入B中与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2沉淀,所以Fe(OH)2沉淀在B容器中,故B符合题意;
C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,说明溶液中没有Fe3+,滴加氯水后溶液显红色,此现象证明溶液中含有Fe2+,故C不符合题意;
D.Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,故D不符合题意;
答案为:B
25.某小组同学分别探究溶液、溶液的性质。
I.探究溶液的性质。
(1)从物质类别角度判断属于 ,因此可以与某些碱反应。
(2)预测具有氧化性,因此可以与反应,此时Zn体现 性。
(3)预测具有还原性,预测依据是 ,因此可以与酸性溶液反应。
(4)进行如下实验操作:
序号
操作
i
滴加溶液
ii
加入少量锌粉
iii
滴加酸性溶液
①i中的现象是 ,用化学方程式表示产生该现象的原因: 、 。
②ii中反应的离子方程式是 。
③iii中的现象是 。
(5)某同学认为iii中现象并不能证明具有还原性,他的理由有二:
理由一:将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象;
理由二: 。
Ⅱ.探究溶液的性质。
小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象:
操作
现象
溶液由棕黄色变为浅绿色
无明显现象
溶液变为红色,而后红色褪去
III.小组同学探究vi中褪色原因,提出两种假设:a.铁离子被转化,b.被转化。
(6)分别向褪色后的溶液中滴加溶液和溶液各1滴,观察到 现象,得出结论:假设b成立。
(7)进一步预测可能被转化为,通过实验验证了该预测,写出实验操作及现象 。
【答案】(1)盐
(2)还原
(3)FeCl2中铁元素为+2价,可以升高
(4) 产生白色沉淀,变为灰绿色,最终为红褐色 FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+2NaCl 4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 Zn + Fe2+ = Fe + Zn2+ 酸性KMnO4溶液褪色
(5)Cl-也可以升价,具有还原性,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
(6)滴加KSCN的溶液变红
(7)向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀
【详解】(1)FeCl2电离出金属离子和酸根离子,属于盐;
(2)Zn和氯化亚铁反应生成铁单质和氯化锌,锌的化合价由0价升高为+2价,化合价升高,锌体现还原性;
(3)具有还原性,预测依据:FeCl2中铁元素为+2价,可以升高,因此可以与酸性溶液反应;
(4)①溶液加入溶液现象是产生白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色;产生该现象的原因二价铁离子和氢氧根离子形成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁易被空气中氧气氧化成氢氧化铁,用化学方程式表示产生该现象的原因:FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+2NaCl,4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3;
②溶液加入少量锌粉反应的离子方程式:Zn + Fe2+ = Fe + Zn2+;
③溶液滴加酸性溶液现象是酸性KMnO4溶液褪色;
(5)某同学认为iii中现象并不能证明Fe2+具有还原性,他的理由有二:①将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象;②因为FeCl2中氯元素为-1价,也可能升高,具有还原性;
(6)2Fe3++Fe=3Fe2+,溶液由棕黄色变为浅绿色,滴加KSCN溶液无明显现象,逐滴滴加氯水后,2Fe2++Cl2=2Fe3+ +2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3溶液变为红色,而后红色褪去可能原因是a.铁离子被转化,b.被转化;为证明假设b成立可以向褪色后的溶液中滴加溶液,若溶液变红,说明被转化;
(7)进一步预测可能被转化为,需要对进行检验,向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明被氧化为。
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