课时作业(十二) 补铁剂中铁元素的检验——应用配合物进行物质检验-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套练习word（鲁科版，双选）

课时作业(十二)　补铁剂中铁元素的检验——应用配合物进行物质检验 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋； 乙组：检含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　) 　　 试剂 选项 甲组 乙组 A 　　新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 B　[甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液紫红色变浅。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。] 2．下列实验中，依据操作及现象，得出的结论正确的是(　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 取少量Na2O2粉末，向其中滴加过量的稀盐酸 产生无色气体 Na2O2样品已变质 B 向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体 产生白色沉淀 H2SO3的酸性强于HClO C 将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液 溶液显红色 Fe(NO3)2样品已氧化变质 D 向某溶液中先加入几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加H2O2溶液 溶液变为红色 原溶液中含有Fe2＋ D　[过氧化钠与盐酸反应生成氧气，若变质混有碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，则有气体生成不能说明是否变质，故A错误；Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体，发生氧化还原反应生成硫酸钙，不能比较酸性的强弱，且HClO为弱酸，硫酸为强酸，故B错误；Fe2＋在酸性条件下能被NO氧化为Fe3＋，则滴加KSCN溶液后变红色，无法判断Fe(NO3)2样品已氧化变质，故C错误；溶液中先加入几滴KSCN溶液，无明显现象，说明溶液中无Fe3＋，再滴加H2O2溶液后溶液变红色，说明溶液中的Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，故D正确。] 3．关于化合物[Cu(EDTA)]SO4(EDTA的结构简式如图)的说法正确的是(　　) A．[Cu(EDTA)]SO4中所含的化学键有离子键、共价键、配位键和氢键 B．EDTA中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3 C．[Cu(EDTA)]SO4的组成元素的第一电离能顺序为O>S>N>C>H>Cu D．SO与PO互为等电子体，但空间结构不同 B　[Cu(EDTA)]SO4中所含的化学键有硫酸根离子与配离子之间是离子键，硫酸根离子、EDTA内部是共价键，EDTA与铜离子之间是配位键，氢键不属于化学键，故A错误；EDTA中有6个“—CH2—”和4个“—COOH”，“—CH2—”中碳原子为sp3杂化，“—COOH”中碳原子为sp2杂化，所以EDTA中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3，故B正确；同一主族中，从上向下，元素第一电离能逐渐减小，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但N原子最外层的2p能级处于半充满状态，是一种较稳定结构，所以它的第一电离能高于同周期相邻的元素，[Cu(EDTA)]SO4的组成元素的第一电离能顺序为N>O>S>C>H>Cu，故C错误；SO中S原子价电子对数＝4＋＝4，没有孤电子对，故SO为正四面体结构，SO与PO互为等电子体，PO也为正四面体结构，故D错误。] 4．将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2”的是(　　) 实验编号 实验操作 实验现象 ① 滴入KSCN溶液 溶液变红色 ② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成 ③ 滴入K3[Fe(CN)6]溶液 有蓝色沉淀生成 ④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 已知：离子方程式：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)。 A．①和②　 B．②和④　　 C．③和④　　 D．① D　[将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1 Fe2 (SO4)3溶液等体积混合后，根据方程式可知碘离子过量，因此只需要证明溶液中含Fe3＋即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3＋，即能说明反应存在平衡，①正确；②由于碘离子过量，所以向溶液中滴入AgNO3溶液一定有黄色沉淀生成，不能说明反应存在平衡，②错误；③无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2＋，滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有蓝色沉淀生成，③错误；④无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，④错误；答案选D。] 5．NM­3是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，分子结构如图。下列说法正确的是(　　) A．该有机物的化学式为C12H12O6 B．1 mol该有机物最多可以和3 mol NaOH反应 C．该有机物容易发生加成、取代、消去等反应 D．该有机物可代替KSCN检验Fe3＋的存在 D　[该有机物的化学式为C12H10O6，A错误；有机物分子中含有一个羧基、一个酯基和两个酚羟基，故1 mol该有机物最多可与4 mol NaOH反应，B错误；该有机物不能发生消去反应，C错误；有机物含有酚羟基，具有苯酚的显色反应，可检验Fe3＋是否存在，D正确。] 6．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验，下列说法不正确的是(　　) A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键 B．配离子为[Fe(CN)5(NO)]2－，中心离子为Fe3＋，配位数为6，配位原子有C和N C．1 mol配合物中σ键数目为12NA D．该配合物为离子化合物，易电离，1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子 A　[Na＋与[Fe(CN)5(NO)]2－存在离子键，NO分子、CN－与Fe3＋形成配位键，碳氮之间、氮氧之间存在极性共价键，不存在非极性键，A错误；NO分子、CN－与Fe3＋形成配位键，共有6个，配位原子有C和N，B正确；配位键也属于σ键，1 mol配合物中σ键数目为(6＋5×1＋1)×NA＝12NA，C正确；配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物，电离出2个Na＋与1个[Fe(CN)5(NO)]2－，所以1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子，D正确。] 7．碳元素在自然界中分布很广，在地壳中其丰富程度远低于氧、硅、铝、铁等元素。但是，碳却是存在形式最复杂的元素，如煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等。请回答下列问题； (1)基态碳原子的电子排布式为___________________________________。 (2)在CO2分子中，碳原子采用________杂化轨道与氧原子成键。 (3)COCl2俗称光气，分子中C原子采取sp2杂化成键，应用价电子对互斥理论，预测COCl2分子的空间结构为________________________。 (4)二茂铁(C5H5)2Fe是Fe2＋与环戊二烯基形成的一类配合物，实验室测定铁的含量：可用配位剂邻二氮菲()，它能与Fe2＋形成红色配合物(如图)，该配离子中Fe2＋与氮原子形成配位键共有________个。 解析：　(1)基态碳原子核外有6个电子，根据构造原理知碳元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p2。(2)二氧化碳分子中碳原子价电子对数是2且不含孤电子对，所以碳原子采用sp杂化。(3)碳原子价电子对数是3且不含孤电子对，所以其空间结构为平面三角形。(4)铁与氮原子之间形成配位键，由图可知，该配离子中亚铁离子与氮原子形成配位键共有6个。 答案：　(1)1s22s22p2　(2)sp　(3)平面三角形　(4)6 8．已知：I2遇淀粉溶液变蓝。某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。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－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，加入几滴新制氯水，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新制氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验： ①第一支试管中加入淀粉溶液，溶液变蓝； ②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀； ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)。 (5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成黄色，发生反应的离子方程式为______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：　(1)Fe2＋具有还原性，FeCl2溶液易被氧化而变质，配制FeCl2溶液时加入少量铁屑，目的是防止Fe2＋被氧化。(2)溶液变红，说明有Fe3＋生成，则FeCl2溶液与新制氯水反应生成FeCl3，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)甲组实验中，FeCl2易被空气中的O2氧化，因此实验不够严谨。加入煤油，煤油的密度比水的小，可以起到隔绝空气的作用，从而排除氧气对实验的影响。(4)实验②中的K3[Fe(CN)6]溶液用于检验Fe2＋。(5)溶液变为黄色，说明生成了Fe3＋；Fe2＋具有还原性，H2O2具有氧化性；H2O2→H2O，O元素化合价从－1→－2，降低1；Fe2＋→Fe3＋，Fe元素化合价从＋2→＋3，升高1。根据化合价升降总数相等、电荷守恒及原子守恒，配平离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 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)Fe2＋　Fe3＋ (5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 9．Fe、Cu都是重要的材料元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。 (1)Fe位于元素周期表的________区，Fe2＋的价电子轨道表示式为_____________。 (2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以以其他个数比配合。请按要求填空： ①所得Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色。含该离子的配合物的化学式是___________________________________。 ②铁的另一种配合物铁氰化钾K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐，可用于检验Fe2＋，两者反应生成带有特征蓝色的沉淀，请用离子方程式说明原理______________________________________ ______________________________________________________________________________， 该赤血盐其配体的电子式为_______________________________________________。 解析：　(1)Fe元素为26号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，位于第四周期第Ⅷ族，属于d区元素；铁原子失去4s能级两个电子形成Fe2＋，价电子排布为3d6，价电子轨道表示式为；(2)①Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2＋；②反应的离子方程式为3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓；其配体为CN－，它的电子式为。 答案：　(1)d　 (2)①[Fe(SCN)]2＋ ②3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓　 学生用书↓第50页 学科网（北京）股份有限公司 $