内容正文:
[基础训练]
1.(2023·浙江6月卷)氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是( )
A.氯化铁属于弱电解质
B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C.氯化铁可由铁与氯气反应制得
D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
解析 氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子,属于强电解质,A错误;氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,可用来蚀刻铜板,B正确;氯气具有强氧化性,氯气与铁单质加热生成氯化铁,C正确;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,继续加热呈红褐色,铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体,D正确。
答案 A
2.(2024·北京期中)为检验FeCl2溶液是否变质,设计并完成如下实验。其中能说明FeCl2溶液变质的是( )
选项
实验操作及现象
实验装置
A
滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀
B
滴入KSCN溶液,溶液变为红色
C
先滴入氯水,再滴入KSCN溶液,溶液变为红色
D
滴入NaOH溶液,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
解析 氯化亚铁溶液和氯化铁溶液中都含有氯离子,都能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,则向氯化亚铁溶液中滴入硝酸银溶液会产生白色沉淀不能说明亚铁离子被氧化生成铁离子,故A不符合题意;溶液中亚铁离子不能与硫氰酸根离子反应,铁离子能与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁,则向氯化亚铁溶液中滴入硫氰化钾溶液,溶液变为红色说明溶液中含有铁离子,亚铁离子被氧化生成铁离子,故B符合题意;铁离子能与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁,则向含有铁离子的氯化亚铁溶液中先滴入氯水,再滴入硫氰化钾溶液,溶液会变为红色不能说明亚铁离子被氧化生成铁离子,故C不符合题意;氯化亚铁溶液能与氢氧化钠溶液反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀和氯化钠,氢氧化亚铁能与氧气和水反应生成红褐色的氢氧化铁,则向氯化亚铁溶液中滴入氢氧化钠溶液,生成白色絮状沉淀不能说明亚铁离子被氧化生成铁离子,故D不符合题意;故选B。
答案 B
3.下列表示铁及其化合物相互转化的离子方程式正确的是( )
A.将Fe屑溶于稀盐酸:2Fe+6H+===Fe3++3H2↑
B.将Cu丝插入FeCl3溶液:3Cu+2Fe3+===3Cu2++2Fe
C.向FeCl3溶液中滴加氨水:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
D.FeSO4溶液敞口放置在空气中:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
解析 A项,Fe屑溶于稀盐酸生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,错误;B项,Cu丝插入FeCl3溶液反应的离子方程式为:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,错误;C项,向FeCl3溶液中滴加氨水的离子方程式为:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH,错误;D项,FeSO4溶液敞口放置在空气中被氧气氧化为Fe3+,离子方程式为:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,正确。
答案 D
4.(2024·浙江温州期中)某学生为检验新鲜菠菜中的铁元素,采用如图所示步骤进行实验:
下列说法不正确的是( )
A.步骤①中剪碎是为了增大接触面积加快化学反应速率
B.步骤②中研磨的仪器名称为研钵与研杵
C.步骤④属于固液分离,取其滤液作为步骤⑤的原料
D.步骤⑤无明显现象,步骤⑥出现血红色,说明菠菜中铁元素的化合价为+2价
解析 菠菜剪碎后研磨,然后进行酸浸,过滤后的滤液中先加入KSCN溶液、再滴加H2O2溶液进行铁元素的检验。将菠菜剪碎,有助于步骤②的研磨,A项错误;步骤②研磨时使用的仪器为研钵和研杵,B项正确;研磨后的菠菜酸浸得到固液混合物,步骤④采用过滤的方法分离,酸浸时Fe元素以离子形式进入滤液,故步骤⑤取滤液进行实验,C项正确;步骤⑤中加入KSCN溶液、无明显现象,说明滤液中不含Fe3+,步骤⑥滴加H2O2溶液、出现血红色,说明滴加H2O2后的溶液中含Fe3+,H2O2将Fe2+氧化成了Fe3+,说明菠菜中铁元素的化合价为+2价,D项正确。
答案 A
5.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,然后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+,一定没有Fe3+、Mg2+
B.一定有Fe3+,一定没有Fe2+、Mg2+
C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+
D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+
解析 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+,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+。
答案 D
6.(2024·陕西安康期末)“铁肥”(主要含FeSO4·7H2O)常用于解决植物叶面变黄问题,通过溶于水配制成溶液喷施在叶面上。下列有关“铁肥”说法错误的是( )
A.FeSO4属于盐
B.“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质为硫酸铁
C.为保证“铁肥”的效果,可向配制后的溶液中加入少量铁粉
D.可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全失效
解析 FeSO4由金属阳离子和酸根阴离子组成,属于盐,A正确;“铁肥”FeSO4·7H2O中Fe2+具有还原性,易被空气中氧气氧化而变质,B正确;加入少量铁粉可与Fe3+反应生成Fe2+,“铁肥”配制后的溶液中加入少量铁粉可防止亚铁离子被氧化,C正确;KSCN溶液可与Fe3+反应生成红色配合物,可检验Fe3+的存在,还需要检验Fe2+不存在才能证明“铁肥”完全失效,D错误。
答案 D
7.把等物质的量的铜粉、铁粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反应,然后取出部分溶液。
(1)若滴加一滴KSCN溶液,溶液显红色,则溶液中存在的金属离子有__________。
(2)若滴加一滴KSCN溶液,溶液不显红色,则溶液中一定存在的金属离子有__________。
(3)若加入的金属全部溶解,则溶液中n(Cu2+)∶n(Fe2+)=__________。
(4)若(3)反应后的溶液中有三种金属离子,欲从中回收Cu和FeCl3,需要用到的试剂有(按反应顺序填写)__________________________。
解析 还原性:Fe>Cu,故Fe3+优先与Fe反应,2Fe3++Fe===3Fe2+,然后与Cu反应,2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。(1)若滴加KSCN溶液显红色,说明Fe3+过量,则铜粉、铁粉均已溶解,故溶液中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。(2)若滴加KSCN溶液,溶液不显红色,则Fe3+已完全反应,溶液中一定存在的离子是Fe2+。(3)通过反应的离子方程式分析,等物质的量的铜粉、铁粉完全溶解,所产生的n(Cu2+)∶n(Fe2+)=1∶5。(4)为从溶液中提取Cu,应向溶液中加入过量铁粉:Fe+Cu2+===Fe2++Cu;然后用盐酸溶解过量的铁粉:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;过滤后,得到Cu,再向滤液中加入新制氯水即可得到FeCl3:2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
答案 (1)Cu2+、Fe2+、Fe3+ (2)Fe2+ (3)1∶5
(4)Fe、稀盐酸、新制氯水
8.铁是人体必需的微量元素,严重缺铁时需要服用补铁剂。某实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量,设计并进行了如下实验:
【查阅资料】1.该补铁剂不溶于水,但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。
2.KSCN中的硫元素为-2价。
实验Ⅰ.检验该补铁剂中铁元素的价态。
(1)将补铁剂碾碎的目的是_____________________________________________。
(2)试剂1是________,试剂2是________。
(3)加入试剂2后溶液变为浅红色,说明溶液①中含有__________。
(4)能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(5)补全在上述条件下Fe2+与H2O2发生反应的离子方程式:
H++Fe2++H2O2===________+________
(6)甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因,可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。
a.甲同学猜测的依据是___________________________________________________。
b.乙同学通过实验证实了甲同学的猜测,其实验方案及现象是_____________________ ____________________________________________。
实验Ⅱ.测定该补铁剂中铁元素的含量。
(7)计算得该补铁剂中铁元素的质量分数为________。
解析 (1)将补铁剂碾碎的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率。
(2)补铁剂溶于稀盐酸,所以试剂1是稀盐酸,加入试剂2溶液变为浅红色,试剂2为KSCN溶液,说明溶液①中含有Fe3+。
(3)Fe3+遇KSCN溶液变红,加入试剂2后溶液变为浅红色,说明溶液①中含有Fe3+。
(4)向溶液②加入过氧化氢溶液后,溶液变为深红色,说明亚铁离子被氧化,生成了更多的铁离子,证明溶液①中含有Fe2+。
(5)亚铁离子被H2O2氧化成了铁离子,Fe2+与H2O2发生反应的离子方程式为2H++2Fe2++H2O2===2Fe3++2H2O。
(6)KSCN中的硫元素为-2价,具有还原性,过氧化氢具有氧化性,两者可发生氧化还原反应;取少量的无色溶液④,滴加KSCN溶液,溶液变红色,证明甲同学的猜测正确。
(7)红棕色固体是氧化铁,a g氧化铁中铁元素的质量为 g,根据铁元素守恒,m g补铁剂中铁元素的质量为 g,所以该补铁剂中铁元素的质量分数为×100%。
答案 (1)增大反应物接触面积,加快反应速率
(2)稀盐酸 KSCN溶液
(3)铁离子(或Fe3+)
(4)加入过氧化氢溶液后,溶液变为深红色,说明亚铁离子被氧化,生成了更多的铁离子
(5)2 2 1 2 Fe3+ 2 H2O
(6)KSCN中的硫元素为-2价,具有还原性,过氧化氢具有氧化性,两者会发生反应,导致SCN-被消耗 取少量的无色溶液④,滴加KSCN溶液,溶液变红色
(7)×100%
[能力提升]
9.(双选)按如图所示的方法进行实验,下列有关说法错误的是( )
A.①中反应的离子方程式为Fe3++Fe===2Fe2+
B.②中加入KSCN溶液后溶液不变红
C.③中加入新制氯水后溶液变红
D.氧化性:Fe3+>Cl2>Fe2+
解析 ①中反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,故A错误;①中为过量铁粉与Fe3+反应,则②中无Fe3+,故加入KSCN溶液后,溶液不变红,故B正确;②中含有SCN-和Fe2+,③中滴加新制氯水后,则Fe2+被氧化为Fe3+,溶液变红,故C正确;同一个氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则由③可知,氧化性:Cl2>Fe3+,由①可知,氧化性:Fe3+>Fe2+,故D错误。
答案 AD
10.(2024·陕西咸阳期末)实验室常采用点滴板来完成部分实验,既可节约药品,又便于观察实验现象。对图中所示实验说法错误的是( )
A.将少量新制氯水滴入1号或2号孔穴中,都体现了新制氯水的漂白性
B.向3号孔穴中加稀硫酸后,若滴入少量KSCN溶液,溶液变红,则溶液中存在Fe3+
C.向3号孔穴中加稀硫酸后,若滴入少量酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去,则溶液中存在Fe2+
D.向4号孔穴中滴加FeCl3溶液,有气泡冒出并产生红褐色沉淀
解析 新制氯水滴加到pH试纸,先变红,后褪色,体现新制氯水的漂白性,滴加到淀粉KI溶液中反应生成碘单质,碘遇淀粉变蓝,体现新制氯水的氧化性,A项错误;生锈铁屑加稀硫酸后生成铁离子,铁离子可与未生锈的铁屑反应生成亚铁离子,加入KSCN溶液,溶液变红色,说明溶液中还存在Fe3+,B项正确;生锈铁屑加稀硫酸反应后,铁锈会生成铁离子、铁会生成亚铁离子,铁离子不能被高锰酸钾氧化,但亚铁离子能被高锰酸钾氧化,若加入KMnO4溶液褪色,说明该溶液中有Fe2+存在,C项正确;过氧化钠有强氧化性,Na2O2固体中滴加FeCl3溶液后,Na2O2先与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠再与FeCl3反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,故向Na2O2固体中滴加FeCl3溶液,有气泡冒出并产生红褐色沉淀,D项正确。
答案 A
11.(2024·河北衡水期末)(双选)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是稀盐酸
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+
解析 工业废液中加入试剂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。据分析,试剂a是铁,试剂b是稀盐酸,A正确; 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;滤液X、Z中均含有FeCl2,试剂c为氯气,氯气把亚铁离子氧化为铁离子,反应为:2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+,C正确;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中是否含有Fe2+,D错误。
答案 AC
12.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3+存在的常用试剂是________,证明Fe3+存在的现象是____________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式:___________________________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:
A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式:
①________;②________;③________;④________;⑤________;⑥________。
B.请写出相关反应的化学方程式:
________________;________________;________________;________________。
解析 (1)检验Fe3+常用KSCN溶液等,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)。
(2)FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。
(3)从腐蚀铜的废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,流程如下:
答案 (1)KSCN溶液 溶液变成红色
(2)2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl ⑤FeCl2 ⑥Cl2
B.CuCl2+Fe===FeCl2+Cu
2FeCl3+Fe===3FeCl2
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2FeCl2+Cl2===2FeCl3(方程式顺序可不同)
学科网(北京)股份有限公司
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