内容正文:
3.1.2铁盐和亚铁盐课后习题 2025~2026学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
姓名: 班级: 学号:
1.下列说法不正确的是( )
A.FeCl3与Cu反应制作印刷电路板的原理是利用了Fe3+的还原性
B.“铁质菜刀生锈”与氧化还原反应有关
C.Fe3O4是一种复杂的化合物,俗称磁性氧化铁
D.维生素C可将Fe3+转变为Fe2+,所以维生素C具有还原性
2.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
3.下列检验试剂选用正确的是( )
A.用氯水、KSCN溶液检验FeCl3中是否有FeCl2
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3中是否有FeCl2
C.用NaOH溶液检验MgCl2中是否有FeCl2
D.先用盐酸溶解Fe3O4,再用酸性KMnO4溶液,可以检验Fe3O4中是否含有Fe2+
4.下列有关离子(或物质)的检验、现象及结论,都正确的是( )
A.向某溶液中先滴加氯水,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+
5.将一定量铁粉溶解于足量稀硫酸中,然后向溶液中滴加足量NaOH溶液,充分反应后过滤,将滤渣在空气中加热至1 000 ℃完全反应,最终得到的固体的成分为( )
A.FeO B.Fe(OH)2
C.Fe2O3 D.Fe(OH)3
6.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
离子反应
实验结论
A.
在氯化亚铁溶液中通入氯气
溶液由浅绿色变成
棕黄色
2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
Fe2+具有还原性
B.
在氯化亚铁溶液中加入锌片
溶液由浅绿色变成无色
Fe2++ZnFe+Zn2+
Zn具有还原性
C.
在氯化铁溶液中加入铁粉
溶液由棕黄色变成浅绿色
Fe3++Fe2Fe2+
铁单质具有还原性
D.
在氯化铁溶液中加入铜粉
溶液由蓝色变成棕黄色
2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
Fe3+具有氧化性
7.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是( )
选项
操作、现象
解释
A.
向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝
Fe3+能与淀粉发生显色反应
B.
把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点
铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3
C.
向盐酸中加入少量铁粉,有气泡产生
说明Fe被氧化为Fe3+
D.
新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成红褐色
说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
8.为减少SO2排放,可利用如图所示的流程处理。下列说法正确的是( )
A.对流程中每个反应而言,一共有2种元素涉及了化合价变化
B.其中一步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O
C.该过程总反应相当于仅消耗SO2与O2生成H2SO4
D.通入足量O2后,取样滴加KSCN溶液,溶液不会变红
9.向200 mL 0.1 mol·L-1的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化,此时固体的质量为( )
A.1.44 g B.1.6 g
C.2.82 g D.4.36 g
10.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
11.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图。
(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 。
12.向浓度均为2 mol·L-1的Fe2(SO4)3和CuSO4的500 mL混合液中加入a mol铁粉,充分反应后,下列说法不正确的是 ( )
A.当a≤1时,发生的反应:2Fe3++Fe3Fe2+
B.当a≥2时,发生的反应:2Fe3++2Cu2++3Fe5Fe2++2Cu
C.当1≤a<2时,溶液中n(Fe2+)=(2+a)mol
D.若有固体剩余,则可能是铜或铁和铜
13.由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如下:
下列有关说法不正确的是( )
A.“酸溶”时适当提高稀硫酸浓度,可提高铁元素的浸出效率
B.“还原”时主要发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+
C.“检验”时可用KSCN溶液检验“还原”步骤是否进行完全
D.“系列操作”必须使用的仪器有玻璃棒、酒精灯、坩埚等
14.构建知识网络是一种有效的学习方法,化学学习中的“价—类”二维图就是其中一种,如图所示是铁及其化合物的“价—类”二维图。下列有关叙述或化学方程式书写错误的是( )
A.物质A是氧化亚铁
B.Fe2O3Fe可能是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
C.CB在空气中的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
D.FeCl2FeCl3的反应类型只能是复分解反应
15.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,最终出现红褐色沉淀,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 。
1.
答案:A
2.
答案:B
解析:要实现Fe2+转化为Fe3+,必须加强氧化性物质,其中①氯气、③酸性KMnO4溶液、④次氯酸能把Fe2+氧化生成Fe3+,所以B正确。
3.
答案:C
解析:无论是否含有FeCl2,溶液都显红色,故A项错误;酸性KMnO4可氧化Cl-,不能判断是否有Fe2+,故B项错误;用NaOH溶液可以检验MgCl2中是否有FeCl2,若滴加NaOH溶液后生成的白色沉淀能迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,即可证明含有Fe2+,故C项正确;在酸性条件下,Mn能氧化Cl-,故D项错误。
4.
答案:C
解析:向某溶液中先滴加氯水,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;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;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;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+,根据氧化还原反应的规律,氧化性:H2O2>Fe3+,故D错误。
5.
答案:C
解析:将一定量铁粉溶解于足量稀硫酸中发生反应:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,然后向溶液中滴加足量NaOH溶液,发生反应:FeSO4+2NaOHFe(OH)2↓+Na2SO4,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,充分反应后过滤,将滤渣在空气中加热至1 000 ℃完全反应,反应为2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,最终得到的固体成分为Fe2O3。
6.答案:A
7.答案:D
解析:A项,Fe3+将I-氧化为I2,淀粉遇碘单质变蓝;B项,红棕色斑点是Fe2O3;C项,铁与盐酸反应生成Fe2+。
8.
答案:B
解析:由题图可知,流程中涉及的反应有4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O,SO2+Fe2(SO4)3+2H2O2FeSO4+2H2SO4,总反应为2SO2+O2+2H2O2H2SO4。反应4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O中,Fe与O化合价发生变化,反应SO2+Fe2(SO4)3+2H2O2FeSO4+2H2SO4中,Fe与S化合价发生变化,一共有3种元素化合价发生变化,A错误;流程图中涉及反应:4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O,其离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,B正确;由分析可知,该过程总反应方程式为2SO2+O2+2H2O2H2SO4,相当于消耗了SO2、O2和H2O生成H2SO4,C错误;由分析可知,该过程总反应式为2SO2+O2+2H2O2H2SO4,Fe2(SO4)3相当于催化剂,因此通入足量O2后,取样滴加KSCN溶液,溶液会变红,D错误。
9.
答案:B
解析:Fe(NO3)2与NaOH反应生成Fe(OH)2,加热过程中Fe(OH)2被氧气氧化成Fe(OH)3,Fe(OH)3受热分解为Fe2O3和水,最后得到固体为Fe2O3,根据铁元素守恒,n(Fe2O3)= mol=0.01 mol,氧化铁的质量为0.01 mol×160 g·mol-1=1.6 g。
10.
答案:C
解析: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,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。
11.
答案:(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
12.
答案:B
解析:因氧化性:Fe3+>Cu2+,加入铁粉,先与Fe3+反应,离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,后与Cu2+反应,离子方程式为Cu2++FeCu+Fe2+。混合液中Fe3+的物质的量为2 mol·L-1×0.5 L×2=2 mol,根据离子方程式2Fe3++Fe3Fe2+可知,若要还原2 mol Fe3+需要1 mol Fe,当a≤1时,铁粉只能将Fe3+还原,发生的反应为2Fe3++Fe3Fe2+,A项正确;混合液中Cu2+的物质的量为2 mol·L-1×0.5 L=1 mol,根据离子方程式Cu2++FeCu+Fe2+可知,还原1 mol Cu2+需要1 mol Fe,当a≥2时,铁粉先和Fe3+反应,反应剩余的铁粉与溶液中的Cu2+反应,Fe3+和Cu2+均反应完全,发生的反应为2Fe3++Cu2++2Fe4Fe2++Cu,B项错误;当1≤a<2时,Fe3+全部被还原,根据铁原子守恒可得溶液中n(Fe2+)=(2+a)mol,C项正确;若有固体剩余,表明反应完全,则固体中一定含有铜,当铁粉过量时,还会含有铁,D项正确。
13.
答案:D
解析:“酸溶”时适当提高稀硫酸浓度,可加快反应速率,从而提高铁元素的浸出效率,A项正确;“还原”时加入的过量铁粉与铁离子反应生成亚铁离子,主要发生的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,B项正确;Fe3+与KSCN溶液反应生成硫氰化铁,溶液变红,所以“检验”时可用KSCN溶液检验是否存在Fe3+,若溶液不变红,说明“还原”步骤进行完全,C项正确;滤液中含有FeSO4,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O,则“系列操作”必须使用的仪器有玻璃棒、酒精灯、蒸发皿等,不需要坩埚,D项错误。
14.
答案:D
解析:A为+2价的铁的氧化物,A为FeO,B为碱,铁元素化合价为+3价,B为Fe(OH)3,C为碱,铁元素化合价为+2价,C为Fe(OH)2。由分析可知,A是氧化亚铁,A正确;氧化铁与铝发生铝热反应生成铁和氧化铝,因此Fe2O3→Fe可能是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3,B正确;C为Fe(OH)2,B为Fe(OH)3,氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁,现象为白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,C正确;FeCl2→FeCl3,铁元素化合价升高,反应类型一定不是复分解反应,D错误。
15.
答案:(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)
解析:(1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001 L×1 mol·L-1×40 g·mol-1=0.04 g。
(3)实验ⅱ的现象说明溶液中含有Fe3+,则假设a不成立。
(4)实验ⅳ中,酸性KMnO4溶液将Fe2+氧化为Fe3+,从而说明KMnO4是该反应的氧化剂。
(5)实验ⅲ表明溶液中含有Fe3+,实验ⅳ表明溶液中含有Fe2+,可得到的结论是假设b成立,即该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3。
学科网(北京)股份有限公司
$$