内容正文:
作业26 铁盐和亚铁盐
一、选择题
1.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述错误的是( )
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
D.FeCl3能使酸性高锰酸钾溶液褪色,表现Fe3+的还原性
2.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,其中实验方案设计不合理的是( )
A.④ B.③
C.③④ D.①②③④⑤
3.已知2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,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溶液一定不变红色
B.溶液中一定含Fe2+
C.剩余固体中一定含Cu
D.溶液中一定含Cu2+
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:、、N、Cl-
B.使酚酞变红色的溶液中:Fe2+、Na+、S、HC
C.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中:Cu2+、Na+、N、S
D.0.1 mol· KI溶液中:Fe3+、Na+、S、Cl-
5.(2024·北京房山高一期末)FeSO4溶液和 FeCl3溶液是实验室中常用药品。下列不能区分二者的试剂是( )
A.BaCl2 B.NaOH
C.H2SO4 D.KSCN
6.下列除杂试剂或方法不正确的是( )
选项
被提纯物质
杂质
除杂试剂或方法
A
FeCl3溶液
FeCl2
通入适量Cl2
B
FeCl2溶液
FeCl3
加入过量铁粉并过滤
C
铜粉
铁粉
加入过量盐酸并过滤
D
Fe(OH)3
Fe(OH)2
在空气中灼烧
7.(2023·济南检测)下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水
⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.①②④⑤⑥ D.全部
8.(2024·合肥高一期末)在地壳中的金属含量仅次于铝的某元素“价—类”二维图如图所示,下列说法错误的是( )
A.a与水常温下几乎不发生反应,但在高温下可发生置换反应
B.b和c可分别与水发生反应生成e和d
C.e在潮湿的空气中容易转变为d
D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂
9.(2024·北京西城高一期末)下列关于FeCl2和FeCl3的叙述不正确的是( )
A.二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现
B.将足量铁粉加入氯水中,最终只能得到FeCl2溶液
C.酸性高锰酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂
D.分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液,最终可得相同物质
10.工业用FeCl3溶液刻蚀电路板的废液中主要含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Cl-,实验室从废液中回收某些物质的流程如下:
下列说法正确的是( )
A.还原过程中,溶液中可能存在的阳离子有Fe2+、Fe3+
B.溶解过程中反应的离子方程式:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
C.滤液1、滤液2合并后通入过量的Cl2,重新获得FeCl3溶液
D.滤渣的成分为Fe和Cu
11.已知A为常见的金属单质,存在如图所示的关系,下列叙述正确的是( )
A.A为Fe,B为FeO
B.C→D溶液的颜色变化:由浅绿色到棕黄色
C.④的离子方程式:Fe+Fe3+2Fe2+
D.⑤的离子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
二、非选择题
12.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子的物质的量之比变为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
13.(12分)(2024·南京金陵中学高一月考)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。
(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,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为 ;
片刻,溶液棕黄色变浅,且有气泡出现,并放热,反应的离子方程式是 。
以上反应的结果是催化了H2O2的分解,双氧水分解的化学方程式可表示为 。
14.(12分)印刷电路板(PCB)是用腐蚀液(FeCl3溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀而制得。一种制作PCB并将腐蚀后废液(金属离子主要含Fe3+、Cu2+、Fe2+)回收再生的流程如下。
(1)腐蚀池中发生反应的离子方程式是 。
(2)上述各池中,没有发生化学变化的是 池。
(3)置换池中发生反应的离子方程式有 、 。
(4)向再生池中通入Cl2可以使废液再生,离子方程式是 ;
工业上通常用双氧水代替Cl2,这样做的优点是 。
15.(12分)某同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设:
a.只含有FeSO4
b.含有FeSO4和Fe2(SO4)3
c.只含有Fe2(SO4)3
将化肥固体粉末溶于水得到溶液(记为X),进行如下实验:
序号
操作
现象
ⅰ
取2 mL溶液X,加入1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液
产生红褐色沉淀
ⅱ
取2 mL溶液X,加入1滴KSCN溶液
溶液显红色
(1)实验 ⅰ 中加入的1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中含有NaOH g。
(2)对实验 ⅰ 的预期现象是产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后出现红褐色沉淀,预期产生该现象的依据是(用化学方程式表示) 、 。
(3)实验ⅱ现象说明假设 不成立。
为进一步验证假设,某小组同学进行了以下实验:
序号
操作
现象
ⅲ
取2 mL溶液X,加入1滴KSCN溶液
溶液显红色
ⅳ
取2 mL溶液X,滴入1滴酸性KMnO4溶液
KMnO4溶液紫红色褪去
(4)实验ⅳ中,KMnO4 是该反应的 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(5)通过以上实验,可得到的结论是 。
答案精析
1.D 2.C
3.D [由于氧化性:Fe3+>Cu2+,Fe先与FeCl3发生反应:Fe+2FeCl33FeCl2,后与CuCl2发生反应:Fe+CuCl2FeCl2+Cu,充分反应后有固体存在,则FeCl3完全反应,该固体可能为Cu或Fe和Cu的混合物。根据上述分析,溶液中不含Fe3+,加入KSCN溶液一定不变红色,A正确;FeCl3完全反应被还原成FeCl2,CuCl2与Fe反应生成FeCl2和Cu,溶液中一定含Fe2+,B正确;根据上述分析,剩余固体中一定含Cu,C正确;CuCl2可能部分与Fe反应,也可能全部与铁反应,故溶液中可能含Cu2+,也可能不含Cu2+,D错误。]
4.C
5.C [稀硫酸与二者混合均无现象,无法鉴别,故选 C。]
6.D [FeCl2与Cl2反应生成FeCl3,FeCl3与Fe粉反应生成FeCl2,A、B正确;Fe(OH)3、Fe(OH)2受热都易分解,D错误。]
7.C [O2、Cl2、H2O2均可把Fe或二价铁氧化为三价铁,Fe3O4中既含二价铁,又含三价铁,Cu2+只能把Fe氧化为Fe2+。]
8.B 9.C
10.C [还原过程中铁与铁离子反应生成亚铁离子,铁与铜离子反应生成亚铁离子和铜,溶液中不可能存在铁离子,A错误;溶解过程中,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+F+H2↑,B错误;滤液1和滤液2的主要成分为氯化亚铁,两者合并后通入氯气,氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,可重新获得氯化铁溶液,C正确;滤渣为铜,D错误。]
11.B [由红褐色固体可知,F是Fe(OH)3,从而得出A为Fe,黑色晶体B为Fe3O4,继而推出C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2。④的离子方程式:Fe+2Fe3+3F,⑤的离子方程式:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。]
12.C [根据三种离子物质的量的变化可知,Cu2+的物质的量并没有发生变化,说明没有参加反应,则反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,设溶液中Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol,根据离子方程式可知Fe3+的物质的量减少2 mol,则需消耗1 mol铁粉,Fe2+的物质的量增加3 mol,故参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为1∶3,C正确。]
13.(1)防止Fe2+被氧化
(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(3)隔绝空气,防止Fe2+被空气中的O2氧化
(4)2Fe2++H2O2+2H++2H2O
2Fe3++H2O2+O2↑+2H+
2H2O22H2O+O2↑
14.(1)Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+ (2)沉降
(3)Fe+2Fe3+3Fe2+ Fe+Cu2+Fe2++Cu
(4)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- 避免有毒气体污染环境
解析 (1)腐蚀池中铜和FeCl3反应生成FeCl2、CuCl2,发生反应的离子方程式是Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+。(2)上述各池中,沉降池没有生成新物质,没有发生化学变化。(3)置换池中加入过量Fe粉,Fe和FeCl3反应生成FeCl2,Fe和CuCl2反应生成FeCl2和Cu,发生反应的离子方程式有Fe+2Fe3+3Fe2+、Fe+Cu2+Fe2++Cu。(4)向再生池中通入Cl2,Cl2把FeCl2氧化为FeCl3,离子方程式是2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-;工业上通常用双氧水代替Cl2,氯气有毒,双氧水无毒,优点是避免有毒气体污染环境。
15.(1)0.04 (2)FeSO4+2NaOHNa2SO4+Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 (3)a (4)氧化剂
(5)该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立)
学科网(北京)股份有限公司
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