内容正文:
课时作业(十五) 亚铁盐和铁盐
基础达标练
1.只用一种试剂就可将AgNO3溶液、KSCN溶液、稀硫酸、NaOH溶液四种无色溶液区分开,该试剂是( )
A.BaCl2溶液 B.FeCl2溶液
C.FeCl3溶液 D.Fe(NO3)3溶液
解析:选C AgNO3溶液与FeCl3溶液反应产生白色沉淀,KSCN溶液与FeCl3溶液反应溶液呈红色,稀硫酸与FeCl3溶液不反应,NaOH溶液与FeCl3溶液反应生成红褐色沉淀,四种无色溶液遇FeCl3溶液现象各不相同,故选C。
2.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,有如下实验操作:①加足量新制氯水 ②加足量酸性KMnO4溶液 ③加少量KSCN溶液,则最佳顺序是( )
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
解析:选C 检验的原理是Fe3+遇SCN-显红色,而Fe2+遇SCN-不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3+,再加新制氯水,如有Fe2+则可被氧化为Fe3+,遇SCN-显红色。酸性KMnO4溶液也能氧化Fe2+但因其本身呈紫色,使Fe3+与SCN-的反应现象不明显,因此不选用酸性KMnO4溶液。
3.向某溶液中加入含Fe2+的溶液,无明显变化,当滴加几滴氯水后,混合液出现红色,由此得出的下列结论中错误的是( )
A.Fe3+的氧化性比Cl2的氧化性强
B.该溶液中一定含有SCN-
C.Fe2+不能与SCN-形成红色化合物
D.Fe2+被氯水氧化成Fe3+
解析:选A 由题意知,当加入氯水时,混合液出现红色,说明Fe2+转化为Fe3+,原溶液中无Fe3+,氧化性Cl2>Fe3+,同时溶液中含有SCN-。
4.(双选)已知下述三个实验中均能发生化学反应。
①
②
③
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
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁只作还原剂
B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的不是置换反应
D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
解析:选AC 实验①中铁作还原剂,氧化性Cu2+> Fe2+;实验②中Fe2+只表现还原性;实验③中反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,不是置换反应,氧化性Fe3+>Cu2+;综合分析知,氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+。
5.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如下图所示:
(红色溶液)K
现对A、B、C、D做出的如下推断中,不正确的是( )
A.A盐一定是FeCl3
B.白色沉淀B可能是AgCl
C.C中一定含Fe3+
D.无法确定A中是否含有Fe2+
解析:选A 因为A中加入了硝酸酸化的AgNO3溶液,HNO3可以把Fe2+氧化成Fe3+,所以A也可能为FeCl2。
6.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后无明显变化。当滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,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-不能生成红色物质
D.Fe2+可被氧化为Fe3+
解析:选B 溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,氧化性:Fe3+<Cl2,B项错误,D项正确;能使含有Fe3+的溶液变为红色,说明原溶液中一定含有SCN-,A项正确;因原溶液中加入含Fe2+的溶液后无明显变化,说明Fe2+与SCN-不能生成红色物质,C项正确。
7.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,完成下列各题。
(1)所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是 (填字母编号)。
A.Fe B.FeCl3
C.FeSO4 D.Fe2O3
(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L-1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,形成该分散系的微粒直径的范围是________________________________________________________________________。
(3)电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜,制造印刷电版。
请写出FeCl3溶液与铜反应方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
检验反应后的溶液中存在Fe3+的试剂是
________________________________________________________________________。
(4)欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液。下列试剂中,需要用到的一组是 (填字母编号)。
①铁粉 ②浓硝酸 ③浓盐酸 ④浓氨水
⑤氯水
A.①③⑤ B.②③⑤
C.①③④ D.③⑤
解析:(1)含+2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性;(2)向沸水中滴加FeCl3溶液可得Fe (OH)3胶体;(3)常用KSCN溶液或NaOH溶液来检验Fe3+;(4)废液中含有CuCl2、FeCl2,加入过量铁粉置换出铜,再加入过量浓盐酸,将过量铁粉转化为FeCl2,最后滴加氯水将FeCl2转化为FeCl3。
答案:(1)C (2)1~100 nm (3)2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 KSCN溶液(或NaOH溶液) (4)A
8.Ⅰ.回答下列有关问题:
(1)在下列化学方程式中:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O还原剂是 。
Ⅱ.现有五种溶液,分别含下列离子:
①Ag+,②Mg2+,③Fe2+,④Fe3+。
(2)写出符合下列条件的离子符号:既能被氧化又能被还原的离子是 ,加铁粉后溶液增重的是 (填写离子符号)。
(3)欲除去FeCl2中FeCl3选用的试剂是 ,并写出相应离子方程式: 。
(4)欲除去FeCl3中FeCl2选用的试剂是
________________________________________________________________________,
并写出相应的离子方程式________________________________________________________________________。
答案:(1)Fe(OH)3 (2)Fe2+ Fe3+
(3)过量铁粉 2Fe3++Fe===3Fe2+
(4)氯水(或H2O2) 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(或2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O)
9.某同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。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的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是________________________________________________________________________。
(2)甲同学取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)乙同学认为甲同学的实验不够严谨,该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)两同学取10 mL 0.1 mol/L KI溶液,加入6 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色。
写出发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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,能氧化氯化亚铁为氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(3)煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以隔离溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响。(4) CCl4层显紫色说明有单质碘生成,这是由于铁离子氧化碘化钾,发生反应的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
答案:(1)防止Fe2+被氧化
(2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
能力提升练
10.有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2KCl+2FeCl2+I2
②2Fe+3Cl22FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中有Fe2+、I-和Cl-,要氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-,可加入的试剂是( )
A.KMnO4 B.FeCl3
C.Cl2 D.HCl
解析:选B 本题可根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性、还原剂的还原性强于还原产物的还原性,并结合上述三个反应进行求解。
氧化性:KMnO4>Cl2>Fe3+>I2
还原性:MnO2+<Cl-<Fe2+<I-
因为KMnO4、Cl2均可将Fe2+氧化,所以除去I-又不影响Fe2+和Cl-,只能选FeCl3。
11.将适量铁粉加入氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是( )
A.2∶3 B.3∶2
C.1∶2 D.1∶1
解析:选A 发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+。假设上述反应消耗Fe3+b mol,则生成Fe2+1.5b mol,由“完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等”可知,反应后的溶液中Fe3+与Fe2+物质的量相等,即未反应的Fe3+的物质的量为1.5b mol,故==。
12.(双选)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L-1氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( )
A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-浓度基本不变
B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,显红色
C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5∶1
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
解析:选BD n(Fe)==0.02 mol,n(Fe3+)=25 mL×10-3 L·mL-1×2 mol·L-1=0.05 mol,由反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+可知Fe3+过量,加入KSCN溶液显红色。n(Fe2+)=3n(Fe)=0.06 mol,n(Fe3+)=0.05 mol-2n(Fe)=0.01 mol,氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶2。
13.某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1FeCl3溶液,0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的化学方程式________________________________________________________________________。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3+
具有氧化性
取少量0.1 mol·L-1FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液
加入足量铁粉后,溶液颜色变为 。
加入KSCN溶液后,溶液
(3)该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为 。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO、H2O和一种未知离子X。
①已知MnO在反应中得到电子,则X是
________________________________________________________________________。
②该反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)在反应中Fe2+作还原剂,体现还原性,因此应选择氧化剂,所以选用氯水,反应为2FeCl2+Cl2===2FeCl3。(2)向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变色。(3)向FeCl2溶液中加入锌粉,离子方程式为Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。(4)已知MnO得电子,故MnO是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目提供的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+,即X为Fe2+。该反应中反应物为MnO、Fe2+和H+,生成物为Mn2+、Fe3+和H2O,n(MnO)∶n(Fe2+)=1∶5。
答案:(1)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
(2) 浅绿色 不变色 (3)Zn+Fe2+===Fe+Zn2+
(4)①Fe2+
②5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
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