专题03 Fe3+、Fe2+的检验与相互转化（重难点训练）化学沪科版必修第二册

专题03 Fe3+、Fe2+的检验与相互转化 建议时间：15分钟 突破一 Fe3+、Fe2+性质的探究 1．氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是 A．氯化铁溶液可以使淀粉试纸变蓝，说明其具有还原性 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 【答案】A 【解析】A．铁离子和碘离子反应生成亚铁离子和碘单质，铁元素化合价降低，氯化铁具有氧化性，A错误；B．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；C．氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；D．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；故选：A。 2．为了验证Fe3+的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的实验，实验设计错误的是 A．③④ B．③ C．①③④ D．②④⑤ 【答案】A 【解析】①溶液中铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故正确；②溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，故正确；③淡蓝色的硫酸铜溶液与棕黄色的氯化铁溶液不反应，混合后溶液不可能变成无色，故错误；④溶液中的铁离子与硝酸银溶液中的银离子和硝酸根离子不反应，反应生成白色沉淀与铁离子无关，故错误；⑤溶液中铁离子与氢氧根离子反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，故正确；③④不符合题意，故选A。 3．室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 水溶液的酸碱性 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 【答案】B 【解析】A．检验溶液中是否含有应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将氧化为干扰实验，故A错误；B．向溶液中滴加几滴酸性溶液，若观察溶液紫色褪去，说明Fe2+有还原性，故B正确；C．发生水解反应使溶液显酸性，加酚酞溶液不变色，且变质后硫酸铁溶液也呈酸性，干扰实验，故C错误；D．向溶液中滴加几滴溶液，若产生气泡有可能部分亚铁被氧化为铁离子，是的催化作用，故D错误；故选B。 突破二 Fe3+、Fe2+的检验 4．要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验的最佳顺序为 ①加入足量氯水  ②加入足量溶液  ③加少量入KSCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 【答案】C 【解析】通常用KSCN溶液检验Fe3+，故先向溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红色，说明溶液中不含有Fe3+；然后加入足量氯水，溶液呈血红色，说明溶液中含Fe2+；氧化剂不选用KMnO4溶液的原因是：KMnO4溶液本身有颜色，同时KMnO4会将KSCN氧化影响实验；故证明某溶液中不含有Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行实验操作时最佳顺序为③①；故选C。 5．下列有关铁离子及亚铁离子检验的说法正确的是( ) A．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，该溶液中一定含Fe3＋ B．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋ C．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿色，最后呈红褐色 D．向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Fe2＋，无Fe3＋ 【答案】C 【解析】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，说明溶液中一定含有Fe2＋，故A项错误；在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中一定有Fe3＋，但不能确定是否含有Fe2＋，故B项错误；若溶液中只含有Fe2＋，Fe2＋与OH－反应生成具有还原性的Fe(OH)2白色沉淀，被空气中的氧气氧化迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，故C项正确；向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中含有Fe2＋，但不能说明无Fe3＋，故D项错误。 6．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，下列结论正确的是 A．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉没有变质 B．若加入铜粉，充分反应后溶液变为蓝色，说明铁粉已经变质 C．若依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉部分变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 【答案】B 【分析】粉变质生成，盐酸与单质铁反应，反应生成氢气和亚铁离子，还原铁粉溶于稀盐酸时，溶液中含有或二者都有，用溶液检验，具有还原性，能被强氧化剂氧化，实验室采用酸性高锰酸钾溶液或者氯水等氧化，据此分析解答。 【解析】A．若滴加溶液，溶液未变红，说明溶液中无，但是铁粉有可能被已经变质生成，A错误；B．加入铜粉，充分反应后溶液变为蓝色，说明发生了反应：，由于盐酸与铁反应只能生成亚铁，说明铁粉已经变质成了，B正确；C．氯水具有强氧化性，可以把亚铁离子氧化为铁离子，亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应，故不能确定是部分氧化还是全部氧化还是没有被氧化，C错误；D．若滴加溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，说明溶液中不含铁离子，含有亚铁离子，亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应，D错误；故选B。 7．武夷山大红袍素有茶中之王的美誉。检验茶叶中是否含铁元素的操作方案如图所示，下列说法不正确的是( ) A．“操作①”应在烧杯中灼烧 B．“操作②”用热水或搅拌均可加速溶解 C．“操作③”用到的玻璃棒作用是引流 D．“操作④”若检验过程中加KSCN没有出现血红色溶液，则滤液中不含Fe3+ 【答案】A 【解析】由流程可知，灼烧后茶叶灰浸泡液过滤的滤液中可以加入KSCN溶液检验铁离子。A项，灼烧固体用坩埚，A错误；B项，使用热水，温度升高，可以加快溶解速率，搅拌也可加速溶解，B正确；C项，过滤用到的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒，玻璃棒作用是引流，C正确；D项，加入KSCN没有出现血红色溶液，则滤液中不含Fe3+，D正确；故选A。 8．将等物质的量的Cu、Fe粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反应，再取出部分溶液进行下列实验： （1）若滴加一滴KSCN溶液，溶液显红色，则溶液中可能存在的离子有 ； （2）若滴加一滴KSCN溶液，溶液不显红色，则溶液中一定存在的离子有 ，可能存在的金属粉末有 ； （3）若加入的金属全部溶解，则溶液中n(Cu2+) ：n(Fe2+)＝ 。 【答案】（1） Fe2+、Cu2+、Fe3+、Cl- （2） Fe2+、Cl- Cu、Fe （3）1：5 【解析】FeCl3溶液具有强氧化性，将等物质的量的Cu、Fe粉投入一定量的FeCl3溶液中，因Fe的还原性强于Cu，先发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，再发生反应2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+。 （1）若滴加一滴KSCN溶液，溶液显红色，说明溶液中还有Fe3+，Cu、Fe完全反应，故溶液中存在的离子有Fe2+、Cu2+、Fe3+、Cl-。 （2）若滴加一滴KSCN溶液，溶液不显红色，说明溶液中没有Fe3+，由分析知，一定发生了2Fe3++Fe=3Fe2+，溶液中一定存在的离子有Fe2+、Cl-，可能存在的金属粉末有Cu、Fe。 （3）若加入的金属全部溶解，分别发生2Fe3++Fe=3Fe2+、2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+，设Fe、Cu分别为1 mol，则共生成n(Cu2+)=1mol，n(Fe2+)=5mol，n(Cu2+) ：n(Fe2+)=1：5。 9．某实验小组探究少量Cl2和FeBr2反应的过程。 资料：ⅰ．Fe3+遇KSCN溶液变为血红色，该反应常用于检验。 ⅱ．Fe3+可以氧化I-：2Fe3++2I-==I2+2Fe2+。 ⅲ．常在含Fe2+的溶液中加入铁粉，防止被氧化：2Fe3++Fe=3Fe2+。 （1）配制FeBr2溶液： Ⅰ．配制50mL1.0mol·L-1 FeBr2溶液； Ⅱ．上述溶液呈淡黄色。取少量此溶液，向其中滴入KSCN溶液，变为浅红色。 ①配制50mL1.0mol·L-1 FeBr2溶液需要的玻璃容器是 。 ②由ii可知，此FeBr2溶液呈淡黄色的原因是其中含有 。 （2）少量氯气和FeBr2反应实验操作及现象如下： 据此甲同学得出结论：少量Cl2既能和Fe2+又能和Br-发生氧化还原反应。 ①Cl2和发生反应的离子方程式是 。 ②乙同学认为上述实验不能证明Cl2和Br-发生了反应，理由是 。 ③乙同学改进实验如下：在上述FeBr2溶液中加入过量铁粉，振荡、静置，取上层清液2mL，向其中滴加3滴饱和氯水后，再加入CCl4，振荡后静置，观察现象。乙得出结论：少量Cl2只与反应，不与Br-反应。乙得出该结论的证据是 。 （3）丙同学继续设计实验，探究反应过程： ①转移到大试管前CCl4液体中呈红棕色的物质是 。 ②丙通过此实验可得出结论： 。 【答案】（1） 50mL的容量瓶、烧杯、量筒 Fe3+ （2） 2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl- 溶液中含有的Fe3+可与I-反应生成I2使淀粉变蓝 静置后，上层溶液为黄色，下层溶液无色 （3） Br2 少量Cl2能与Br-反应，生成的Br2会继续氧化溶液中的Fe2+ 【解析】（1）①配制50mL1.0mol•L-1FeBr2溶液，步骤有计算，称量，溶解，转移，洗涤转移，定容，摇匀等，用到的玻璃容器有烧杯、量筒、50mL容量瓶；②Fe2+在溶液中易被空气中的氧气氧化为Fe3+，使溶液显淡黄色； （2）①Cl2氧化Fe2+生成Fe3+发生反应的离子方程式是2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-；②溶液中含有的Fe3+有强氧化性，也能氧化I-生成I2使淀粉变蓝，故不能证明Cl2和Br-发生反应；③如果静置后，看到上层溶液为黄色说明溶液中含有Fe3+，下层溶液无色说明无Br2； （3）①Br2的CCl4溶液呈红棕色，说明转移到大试管前CCl4液体中呈红棕色的物质是Br2；②丙实验中先有Br2生成，后利用Br2氧化Fe2+得到Fe3+，故丙实验可得结论是少量Cl2能与Br-反应，生成的Br2会继续氧化溶液中的Fe2+； 突破三 Fe3+、Fe2+的相互转化 10．铁铵矾[]常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是 A．铁铵矾溶液与氨水混合反应： B．向铁铵矾溶液中加入过量溶液： C．向铁铵溶液中滴加溶液： D．在强碱溶液中，铁铵矾与次氯酸钠反应生成： 【答案】C 【解析】A．一水合氨为弱碱，应以化学式表示，则铁铵矾溶液与氨水混合反应：，故A错误；B．向铁铵矾溶液中加入过量溶液：，故B错误；C．Fe3+将S2-氧化为S，Fe3+被还原为Fe2+，离子方程式为：，故C正确；D．在强碱溶液中，铁铵矾与次氯酸钠反应生成，离子方程式为：，故D错误；故选C 11．下列各组物质中，不满足如图一步转化关系的选项是 X Y Z A B C D 【答案】C 【解析】A．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，Fe与FeCl3反应可生成FeCl2，FeCl2与Zn发生一步反应生成Fe，A不合题意； B．Cl2与水反应生成HClO，HClO见光分解生成HCl，浓HCl与二氧化锰加热反应生成Cl2，能发生X、Y、Z的一步转化，B不合题意； C．Al与O2反应得到Al2O3，Al2O3不能与H2O反应制得Al(OH)3，Al(OH)3也不能一步转化为Al，C符合题意； D．Na和水反应生成NaOH，NaOH和HCl反应生成NaCl，电解熔融NaCl得到Na，所以能实现转化，D不合题意； 故答案为：C。 12．将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是( ) 选项 反应情况设想 评价 A 当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋ 正确，Fe3＋和Fe、Cu均可反应 B 当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋ 正确，Fe和Cu与Fe3＋都反应，故有Fe2＋和Cu2＋，无Fe3＋ C 当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋ 正确，Cu有剩余，故无Cu2＋ D 当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋ 不正确，不可能有Fe剩余而无Cu剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3＋反应 【答案】D 【解析】当铁、铜的量比较少时溶液中可能有Fe3＋存在，A项错误；当铁过量时，铜不与Fe3＋反应，无Cu2＋生成，此时溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B项错误；铜有剩余则溶液中一定无Fe3＋，可能有Cu2＋，C项错误；铁比铜活泼，不可能铁剩余而铜无剩余，D项正确。故选D。 13．高铁酸钠)是一种新型绿色消毒剂。利用废金属屑(含有及少量)制备流程如下。下列说法不正确的是 A．滤液I主要成分为 B．步骤②中，试剂为适当过量的稀 C．系列操作Ⅲ包含蒸发结晶 D．步骤④可能涉及的反应： 【答案】D 【分析】废金属屑(含有Fe、Cu及少量Fe2O3)中加入少量试剂a为稀硫酸，稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁，生成的硫酸铁又与铁反应生成FeSO4，铜不与稀硫酸反应，过滤后，滤液Ⅰ为FeSO4溶液，滤渣Ⅰ为Fe、Cu；滤渣Ⅰ中加入足量稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成FeSO4，过滤得到滤渣Ⅱ为固体铜，滤液Ⅱ主要成分为FeSO4，合并滤液Ⅰ和Ⅱ，经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4固体，固体中加入过氧化钠700℃条件下可制得Na2FeO4固体。 【解析】A．根据分析，滤液Ⅰ主要成分为FeSO4，A正确；B．步骤②中，加入适当过量的稀H2SO4，将Fe全部转化为FeSO4，B正确；C．合并滤液Ⅰ和Ⅱ得到FeSO4溶液，经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4固体，即系列操作Ⅲ包含蒸发结晶，C正确；D．步骤④中，制备高铁酸钠发生反应，D错误；答案选D。 14．人们常用溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。为了从腐蚀废液中回收铜并重新获得溶液，可以采用下列步骤： 下列说法中正确的是 A．腐蚀铜电路板的反应为： B．③的物质只有Cu C．④的物质为稀硫酸 D．⑥的物质可用 【答案】D 【分析】废液为FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合物，加入过量铁粉后，Fe3+转化为Fe2+，Cu2+转化为Cu；过滤，所得滤液为FeCl2溶液，滤渣为Fe、Cu的混合物；往滤渣中加入过量盐酸，铜不溶解，盐酸与Fe反应生成FeCl2和H2，此时滤液为FeCl2、HCl的混合液；合并两份滤液，通入⑥可以是Cl2，将Fe2+氧化为Fe3+，从而得到FeCl3溶液，以此解答该题。 【解析】A．氧化性：，溶液腐蚀铜箔的离子方程式为：，选项A错误； B．由分析可知，③是Fe、Cu的混合物，选项B错误； C．④是盐酸，发生反应，用硫酸会产生新的杂质硫酸根，选项C错误； D．溶液也可以氧化，不带来其他杂质和污染，发生反应，选项D正确； 故选D。 建议时间：15分钟 1．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法，正确的是 A．赤铁矿的主要成分是 B．溶液可用来腐蚀电路板 C．除去溶液中的杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 D．Fe3+与KSCN产生血红色沉淀 【答案】C 【解析】A．用于炼铁的主要有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3），故A错误；B．氯化铁和铜生成氯化亚铁和氯化铜，故溶液可用来腐蚀电路板，故B错误；C．加入过量Fe单质除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2，故C正确；D．Fe3+与KSCN溶液产生红色的络合物，这种络合物是溶于水的，产生红色溶液，故D错误；答案选C。 2．下列除杂试剂选择合理的是（括号内为杂质） A．Fe(Al):加入足量的稀盐酸 B．FeCl3溶液(FeCl2)：加入酸性KMnO4溶液 C．FeCl2溶液(FeCl3)：加入铁粉 D．FeCl2溶液(CuCl2)：加入Al片 【答案】C 【解析】A．Fe和Al都能与盐酸反应，A不符合题意；B．酸性高锰酸钾溶液能将氯化亚铁氧化为氧化铁，同时生成钾盐和锰盐，引入杂质，B不符合题意；C．氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁，C符合题意；D．Al片能与氯化亚铁溶液和氯化铜溶液反应，D不符合题意；故选C。 3．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( ) 选项 操作和现象 结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色 红砖中含有氧化铁 B 向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色 黑色固体中没有Fe3O4 C 取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色 该Fe(NO3)2试样已经变质 D 向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液变红色 原溶液中含有Fe2＋ 【答案】A 【解析】B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使黑色固体中有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NO(H＋)具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，不能证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中无Fe2＋而存在Fe3＋，也有此现象，错误。 4．根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向沸水中滴加少量饱和 FeCl3 溶液，得到红褐色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通路” 所得红褐色液体是胶体 B 向 FeCl3 溶液中滴加 KI 溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色 氧化性：Fe3+>I2 C 向酸性 KMnO4 溶液中加入 Fe3O4 粉末，紫色褪去 Fe3O4 中含 Fe(Ⅱ) D 向 Fe(NO3)2 溶液中滴加几滴稀硫酸，再滴加几滴KSCN 溶液，溶液显红色 Fe2+被完全氧化为Fe3+ 【答案】D 【解析】A．得到红褐色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通路”， 从而制备得到的是红褐色液体为胶体，故A正确；B．FeCl3 溶液中滴加 KI 溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色，说明生成了单质碘，则铁离子氧化碘离子得到单质，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性分析，氧化性：Fe3+>I2，故B正确；C．向酸性 KMnO4 溶液中加入 Fe3O4 粉末，紫色褪去，说明酸性高锰酸钾被还原，则说明四氧化三铁中含有亚铁离子，故C正确；D．再滴加几滴KSCN 溶液，溶液显红色，只能说明Fe2+被氧化为Fe3+，不能说完全被氧化，故D错误。综上所述，答案为D。 5．铁红常用于油漆、橡胶等工业。用废铁皮制取铁红的某工艺流程示意图如图： 下列说法错误的是 A．操作X是过滤，需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等 B．反应I的离子方程式为 C．反应II后的溶液中大量存在的离子有：、、、 D．可用KSCN溶液来检验反应I后的溶液中是否存在 【答案】B 【分析】本题为工业制备铁红工业流程题，首先用盐酸和硝酸钠溶解废铁皮，随后再加入过量废铁皮将三价铁转化为二价铁，再通入空气将二价铁生成三价铁，用氢氧化钠调节pH得到氢氧化铁，再处理后得到铁红，以此解题。 【解析】A．根据流程可知，操作X后得到沉淀和溶液，故操作X为过滤，需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等，故A正确；B．硝酸有强氧化性，可以将铁氧化为三价铁，则反应I的离子方程式为Fe+4H++=Fe3++2NO↑+2H2O，故B错误；C．反应Ⅱ通入的空气将二价铁氧化为三价铁，再结合反应I可知，反应后大量存在Fe3+、Na+、、Cl-，故C正确；D．Fe3+与KSCN溶液反应呈现血红色，用于检验Fe3+，故D正确；故答案为B。 6．硫铁矿矿渣(FeS2)周围的酸性废水中存在硫细菌和铁细菌，可促进FeS2的溶解，相关的物质转化如图，其中①~③均完全转化。下列说法不正确的是( ) A．反应①、②、③均属于氧化还原反应 B．硫细菌的存在可减少覆盖在硫铁矿矿渣表面的S C．温度越高，FeS2的溶解速率越大 D．一段时间后，废水中铁元素含量升高 【答案】C 【解析】A项，反应①中FeS2转化为S和Fe2+，铁、硫元素化合价改变；反应②中Fe2+与O2反应生成Fe3+，铁、氧元素化合价改变；反应③中S转化为SO42-，硫、氧元素化合价改变，因为这三个反应都有元素化合价的变化，所以均属于氧化还原反应，A正确；B．从图中可知，硫细菌能促进反应③的进行，即能将S转化为SO42-，所以硫细菌的存在可减少覆盖在硫铁矿矿渣表面的S，B正确；C．硫细菌和铁细菌可促进FeS2的溶解，而细菌生存需要适宜温度，温度过高会使细菌体内蛋白质变性，导致细菌失去活性，反而会降低FeS2的溶解速率，C错误；D．经过一系列反应，FeS2中的铁元素逐渐转化为Fe2+、Fe3+进入废水中，所以一段时间后，废水中铁元素含量升高 ，D正确；故选C。 7．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和Fe)制备纳米(平均直径25nm)的流程示意图如下：    下列叙述错误的是 A．步骤①中，生成车间要禁止烟火 B．步骤②中，主要反应的离子方程式是 C．步骤④中应该过量 D．步骤⑤中，为验证得到固体是纳米态粒子，可将其形成分散系，做丁达尔效应实验 【答案】C 【分析】铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的盐酸，加入铁粉还原铁离子：2Fe3++Fe=3Fe2+，过滤，分离出过量的铁，滤液B的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2浑浊液，向浑浊液中加入双氧水氧化生成 Fe(OH)3，在与氯化亚铁加热搅拌发生反应生成Fe3O4，过滤、洗涤、干燥得产品Fe3O4，据此分析解答。 【解析】A．步骤①中铁与盐酸会反应放出氢气，因此生成车间要禁止烟火，故A正确；B．滤液A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉还原铁离子和除去过量的盐酸：2Fe3++Fe=3Fe2+，故B正确；C．步骤④中，过量的在步骤⑤中会继续氧化+2价的铁，因此步骤④中不能过量，故C错误；D．纳米态Fe3O4的平均直径25nm，形成的分散系属于胶体，可以通过做丁达尔效应实验验证，故D正确；故选C。 8．铁粉活化用于污水处理。活化方法如下：向一定量表面被部分氧化的铁粉中加入少量稀盐酸和H2O2(少量H2O2有利于铁粉活化)，搅拌。一段时间后，铁粉吸附Fe2+形成胶体。活化过程中，溶液中c(Fe2+)、c(Fe3+)随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．0~2.5 min，c(Fe3+)增大的主要原因是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O B．0~2.5 min，溶液中c(H+)不断增大 C．反应至5 min时，已有部分Fe2+被铁粉吸附 D．5 min后，c(Fe2+)减小，可能是H2O2将Fe2+还原为Fe 【答案】C 【解析】A．由图可知，0∼2.5 min，和同时产生，主要来源于被氧化的铁粉即Fe2O3和稀盐酸反应得到的，A错误；B．由图可知，0∼2.5 min，和不断产生，是由于Fe2O3和Fe都与稀盐酸反应，盐酸不断被消耗，酸性减弱，不断减小，B错误；C．题干给的条件是一段时间后，铁粉吸附形成胶体，5min之前未反应完的铁粉吸附部分Fe2+形成胶体，C正确；D．5 min后，减小是因为铁粉吸附Fe2+形成胶体，而具有氧化性，能氧化，D错误；故选C。 9．粉煤灰是指从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。以粉煤灰(主要成分是、、、等)为原料，制备纳米。 (已知：能溶于溶液)其工艺流程如下： 请回答下列问题： （1）步骤①中发生的离子反应方程式为 。 （2）滤渣B的主要成分是 (填化学式)。 （3）检验滤液C中含有的方法是 。 （4）试剂a是 (填化学式)，步骤③中反应的离子方程式为 。 （5）浊液E转化为沉淀F的实验现象是白色沉淀迅速变为灰绿色沉淀，最终变为红褐色沉淀，请写出其转化的反应方程式 ，试剂b除了可以选用氧气还能选择 (填化学式)。 【答案】（1） （2）和 （3）向滤液C中加入溶液，若生成蓝色沉淀，证明含有 （4）铁粉 （5） 或 【分析】粉煤灰(主要成分是、、、等)中加入过量溶液，其中可与溶液反应，生成,与反应生成，滤液A中含有和，滤渣B中含有和，在滤渣中加入过量的稀盐酸，反应后滤液C中存在和，加入试剂a后再加入过量的溶液，得到了浊液E，浊液E为白色沉淀，可知滤液D中为，可知试剂a为还原剂，为了不引入新杂质，可选择粉，浊液E()可被氧化剂氧化得到，试剂b为氧化剂，可选择或，最终滤液D可和沉淀F结合生成纳米。 【解析】（1）由分析可知可与溶液反应，生成，反应的离子方程式为； （2）由分析可知和可与溶液反应，而和不与溶液反应，故滤渣B的主要成分为和； （3）滤液C中存在和，向滤液C中加入溶液，若生成蓝色沉淀，证明含有； （4）由分析知滤液D中为，可知试剂a为还原剂，将滤液C中的还原为，为了不引入新杂质，可选择粉，即试剂a为铁粉；步骤③的离子方程式为； （5）浊液E为白色沉淀，被空气中的氧气氧化，颜色由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色的，反应的方程式为；浊液E()可被氧化剂氧化得到，试剂b为氧化剂，为了不引入新的杂质，可选择或。 建议时间：5分钟 1．（2023·浙江卷）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 【答案】A 【解析】A．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； B．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； C．氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确； D．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； 故选：A。 2．（2025·河南卷）X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。 下列说法错误的是 A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化 C．反应需要在强酸性条件下进行 D．Q可以通过单质间化合反应制备 【答案】C 【分析】X是自然界中一种常见矿物的主要成分，根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素，根据固体颜色可知X是FeS2，Y是Fe2O3，溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+，Q是FeS。 【详解】A．Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确； B．含有Fe3+的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体，溶液颜色发生变化，B正确； C．FeS可溶于酸，所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行，C错误； D．在加热条件下Fe和S化合生成FeS，D正确； 答案选C。 3．（2022·山东卷）某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是 气体 液体 固体粉末 A 饱和溶液 B 溶液 C 溶液 D 【答案】A 【解析】A．通入CO2气体依次发生反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3、CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2，由于在相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，最终瓶中仍有白色晶体析出，不会得到澄清溶液，A项选； B．通入Cl2，发生反应Cl2+2FeCl2=2FeCl3、2FeCl3+Fe=3FeCl2，最终Fe消失得到澄清溶液，B项不选； C．通入HCl，在酸性条件下会表现强氧化性，发生离子反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，最终Cu消失得到澄清溶液，C项不选； D．AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)，通入NH3后，Ag+与NH3结合成[Ag(NH3)2]+，使溶解平衡正向移动，最终AgCl消失得到澄清溶液，D项不选； 答案选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 Fe3+、Fe2+的检验与相互转化 建议时间：15分钟 突破一 Fe3+、Fe2+性质的探究 1．氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是 A．氯化铁溶液可以使淀粉试纸变蓝，说明其具有还原性 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 2．为了验证Fe3+的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的实验，实验设计错误的是 A．③④ B．③ C．①③④ D．②④⑤ 3．室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 水溶液的酸碱性 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 突破二 Fe3+、Fe2+的检验 4．要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验的最佳顺序为 ①加入足量氯水  ②加入足量溶液  ③加少量入KSCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 5．下列有关铁离子及亚铁离子检验的说法正确的是( ) A．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，该溶液中一定含Fe3＋ B．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋ C．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿色，最后呈红褐色 D．向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Fe2＋，无Fe3＋ 6．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，下列结论正确的是 A．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉没有变质 B．若加入铜粉，充分反应后溶液变为蓝色，说明铁粉已经变质 C．若依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉部分变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 7．武夷山大红袍素有茶中之王的美誉。检验茶叶中是否含铁元素的操作方案如图所示，下列说法不正确的是( ) A．“操作①”应在烧杯中灼烧 B．“操作②”用热水或搅拌均可加速溶解 C．“操作③”用到的玻璃棒作用是引流 D．“操作④”若检验过程中加KSCN没有出现血红色溶液，则滤液中不含Fe3+ 8．将等物质的量的Cu、Fe粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反应，再取出部分溶液进行下列实验： （1）若滴加一滴KSCN溶液，溶液显红色，则溶液中可能存在的离子有 ； （2）若滴加一滴KSCN溶液，溶液不显红色，则溶液中一定存在的离子有 ，可能存在的金属粉末有 ； （3）若加入的金属全部溶解，则溶液中n(Cu2+) ：n(Fe2+)＝ 。 9．某实验小组探究少量Cl2和FeBr2反应的过程。 资料：ⅰ．Fe3+遇KSCN溶液变为血红色，该反应常用于检验。 ⅱ．Fe3+可以氧化I-：2Fe3++2I-==I2+2Fe2+。 ⅲ．常在含Fe2+的溶液中加入铁粉，防止被氧化：2Fe3++Fe=3Fe2+。 （1）配制FeBr2溶液： Ⅰ．配制50mL1.0mol·L-1 FeBr2溶液； Ⅱ．上述溶液呈淡黄色。取少量此溶液，向其中滴入KSCN溶液，变为浅红色。 ①配制50mL1.0mol·L-1 FeBr2溶液需要的玻璃容器是 。 ②由ii可知，此FeBr2溶液呈淡黄色的原因是其中含有 。 （2）少量氯气和FeBr2反应实验操作及现象如下： 据此甲同学得出结论：少量Cl2既能和Fe2+又能和Br-发生氧化还原反应。 ①Cl2和发生反应的离子方程式是 。 ②乙同学认为上述实验不能证明Cl2和Br-发生了反应，理由是 。 ③乙同学改进实验如下：在上述FeBr2溶液中加入过量铁粉，振荡、静置，取上层清液2mL，向其中滴加3滴饱和氯水后，再加入CCl4，振荡后静置，观察现象。乙得出结论：少量Cl2只与反应，不与Br-反应。乙得出该结论的证据是 。 （3）丙同学继续设计实验，探究反应过程： ①转移到大试管前CCl4液体中呈红棕色的物质是 。 ②丙通过此实验可得出结论： 。 突破三 Fe3+、Fe2+的相互转化 10．铁铵矾[]常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是 A．铁铵矾溶液与氨水混合反应： B．向铁铵矾溶液中加入过量溶液： C．向铁铵溶液中滴加溶液： D．在强碱溶液中，铁铵矾与次氯酸钠反应生成： 11．下列各组物质中，不满足如图一步转化关系的选项是 X Y Z A B C D 12．将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是( ) 选项 反应情况设想 评价 A 当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋ 正确，Fe3＋和Fe、Cu均可反应 B 当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋ 正确，Fe和Cu与Fe3＋都反应，故有Fe2＋和Cu2＋，无Fe3＋ C 当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋ 正确，Cu有剩余，故无Cu2＋ D 当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋ 不正确，不可能有Fe剩余而无Cu剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3＋反应 13．高铁酸钠)是一种新型绿色消毒剂。利用废金属屑(含有及少量)制备流程如下。下列说法不正确的是 A．滤液I主要成分为 B．步骤②中，试剂为适当过量的稀 C．系列操作Ⅲ包含蒸发结晶 D．步骤④可能涉及的反应： 14．人们常用溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。为了从腐蚀废液中回收铜并重新获得溶液，可以采用下列步骤： 下列说法中正确的是 A．腐蚀铜电路板的反应为： B．③的物质只有Cu C．④的物质为稀硫酸 D．⑥的物质可用 建议时间：15分钟 1．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法，正确的是 A．赤铁矿的主要成分是 B．溶液可用来腐蚀电路板 C．除去溶液中的杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 D．Fe3+与KSCN产生血红色沉淀 2．下列除杂试剂选择合理的是（括号内为杂质） A．Fe(Al):加入足量的稀盐酸 B．FeCl3溶液(FeCl2)：加入酸性KMnO4溶液 C．FeCl2溶液(FeCl3)：加入铁粉 D．FeCl2溶液(CuCl2)：加入Al片 3．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( ) 选项 操作和现象 结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色 红砖中含有氧化铁 B 向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色 黑色固体中没有Fe3O4 C 取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色 该Fe(NO3)2试样已经变质 D 向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液变红色 原溶液中含有Fe2＋ 4．根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向沸水中滴加少量饱和 FeCl3 溶液，得到红褐色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通路” 所得红褐色液体是胶体 B 向 FeCl3 溶液中滴加 KI 溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色 氧化性：Fe3+>I2 C 向酸性 KMnO4 溶液中加入 Fe3O4 粉末，紫色褪去 Fe3O4 中含 Fe(Ⅱ) D 向 Fe(NO3)2 溶液中滴加几滴稀硫酸，再滴加几滴KSCN 溶液，溶液显红色 Fe2+被完全氧化为Fe3+ 5．铁红常用于油漆、橡胶等工业。用废铁皮制取铁红的某工艺流程示意图如图： 下列说法错误的是 A．操作X是过滤，需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等 B．反应I的离子方程式为 C．反应II后的溶液中大量存在的离子有：、、、 D．可用KSCN溶液来检验反应I后的溶液中是否存在 6．硫铁矿矿渣(FeS2)周围的酸性废水中存在硫细菌和铁细菌，可促进FeS2的溶解，相关的物质转化如图，其中①~③均完全转化。下列说法不正确的是( ) A．反应①、②、③均属于氧化还原反应 B．硫细菌的存在可减少覆盖在硫铁矿矿渣表面的S C．温度越高，FeS2的溶解速率越大 D．一段时间后，废水中铁元素含量升高 7．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和Fe)制备纳米(平均直径25nm)的流程示意图如下：    下列叙述错误的是 A．步骤①中，生成车间要禁止烟火 B．步骤②中，主要反应的离子方程式是 C．步骤④中应该过量 D．步骤⑤中，为验证得到固体是纳米态粒子，可将其形成分散系，做丁达尔效应实验 8．铁粉活化用于污水处理。活化方法如下：向一定量表面被部分氧化的铁粉中加入少量稀盐酸和H2O2(少量H2O2有利于铁粉活化)，搅拌。一段时间后，铁粉吸附Fe2+形成胶体。活化过程中，溶液中c(Fe2+)、c(Fe3+)随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．0~2.5 min，c(Fe3+)增大的主要原因是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O B．0~2.5 min，溶液中c(H+)不断增大 C．反应至5 min时，已有部分Fe2+被铁粉吸附 D．5 min后，c(Fe2+)减小，可能是H2O2将Fe2+还原为Fe 9．粉煤灰是指从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。以粉煤灰(主要成分是、、、等)为原料，制备纳米。 (已知：能溶于溶液)其工艺流程如下： 请回答下列问题： （1）步骤①中发生的离子反应方程式为 。 （2）滤渣B的主要成分是 (填化学式)。 （3）检验滤液C中含有的方法是 。 （4）试剂a是 (填化学式)，步骤③中反应的离子方程式为 。 （5）浊液E转化为沉淀F的实验现象是白色沉淀迅速变为灰绿色沉淀，最终变为红褐色沉淀，请写出其转化的反应方程式 ，试剂b除了可以选用氧气还能选择 (填化学式)。 建议时间：5分钟 1．（2023·浙江卷）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 2．（2025·河南卷）X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。 下列说法错误的是 A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化 C．反应需要在强酸性条件下进行 D．Q可以通过单质间化合反应制备 3．（2022·山东卷）某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是 气体 液体 固体粉末 A 饱和溶液 B 溶液 C 溶液 D / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $