第三章 第一节 第二课时 铁盐和亚铁盐 测试题-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-10-13
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内容正文:
第三章第一节第二课时铁盐和亚铁盐 测试题 原卷版
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(25-26高一上·安徽六安·期末)实验室配制FeSO4溶液时,常加入少量的
A.铁粉 B.铜粉 C.盐酸 D.硝酸
2.(19-20高一·全国·课后作业)为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计或现象错误的是
溶液变成浅绿色 溶液变成红色 溶液变成无色 出现白色沉淀 出现红褐色沉淀
A.只有④ B.只有③ C.③④ D.③④⑤
3.(25-26高一上·陕西榆林·阶段检测)下列各组离子能在对应溶液中大量共存的是
A.含有大量的溶液:、、、
B.滴加酚酞变红的溶液:、、、
C.无色透明的溶液:、、,
D.加入铁粉能生成的溶液:、、、
4.(25-26高一下·黑龙江鸡西·开学考试)向覆铜板腐蚀废液(含FeCl3和CuCl2)中加入一定量Fe粉,充分反应后过滤得到滤渣和滤液,下列相关说法错误的是
A.氧化性顺序:
B.若滤渣中有Cu,Fe,则滤液中只有FeCl2
C.若滤渣中只有Cu,则滤液中可能有FeCl2、CuCl2
D.若将加入的Fe粉换为Zn粉,得到的滤渣中不可能含有Fe
5.(23-24高一上·山西·阶段检测)下列有关物质检验的方法不合理的是
A.用酸性溶液检验溶液中是否含有
B.向某溶液中滴加溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀后滴加溶液,再观察溶液是否变红
D.向某溶液中加入溶液,产生红褐色沉淀,说明该溶液中含有
6.(25-26高一上·天津蓟州·期末)下列物质在一定条件下与铁反应,且产物中铁元素为+3价的是
A.氯气 B.氯化铁溶液 C.氢氧化钠溶液 D.稀盐酸
7.(18-19高一·全国·课后作业)下列除杂试剂或方法不正确的是
选项
被提纯物质
杂质
除杂试剂或方法
A
溶液
通入适量
B
溶液
加入过量铁粉并过滤
C
铁粉
铝粉
加入过量溶液并过滤
D
在空气中灼烧
A.A B.B C.C D.D
8.(25-26高一上·河南信阳·期末)价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。下图为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断不合理的是
A.红热的与水蒸气反应的化学方程式为:
B.在空气中受热,能迅速被氧化为
C.、均可与氢碘酸反应,但反应原理不完全相同
D.的转化均可一步实现
9.(24-25高一上·海南·阶段检测)把少量的废铁屑溶于过量的稀硫酸中,先加入适量氯水,再加入过量氨水,有红褐色沉淀生成。过滤,将滤渣灼烧,得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别为
A.Fe2O3和Fe3O4 B.Fe(OH)2和Fe(OH)3
C.Fe(OH)3和Fe3O4 D.Fe(OH)3和Fe2O3
10.(23-24高一上·贵州安顺·阶段检测)已知A为常见的金属单质,根据下图所示的关系:
下列说法正确的是
A.A为Fe,B为FeO
B.C→D溶液的颜色变化:由浅绿色到黄色
C.④的离子方程式:Fe+Fe3+=2Fe2+
D.⑤的离子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
11.(21-22高三上·辽宁朝阳·阶段检测)下列事实不能证明Fe3+有氧化性的是
A.电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜
B.将KSCN溶液加入FeCl3溶液中,溶液变为血红色
C.FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上,试纸变为蓝色
D.将H2S气体通入FeCl3溶液中,产生淡黄色沉淀
二、多选题
12.(25-26高一上·山东青岛·期中)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。它们的一些性质及制备方法如表:
物质
性质
工业制备方法
易升华,易潮解
向500~600℃的铁粉中通入氯气
易升华
向炽热铁粉中通入氯化氢
实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁。下列说法正确的是
A.装置A中药品为浓盐酸和 B.把a管换成细导管,实验更安全
C.装置C中的产品可能混有 D.b管接E装置的效果优于接装置D
三、解答题
13.(20-21高一上·浙江·期末)固体化合物A含三种元素,为探究其组成实验如图:
(1)A的化学式为__。
(2)D溶液暴露在空气中颜色逐渐变黄,写出该过程的离子方程式___。
(3)设计一个实验方案验证溶液D中的金属阳离子__。
14.(25-26高一上·河北衡水·期末)是一种用途广泛的工业原料,某化学兴趣小组从含有、、的废液中回收金属铜并制备氯化铁晶体,其流程如图所示。
按要求回答下列问题:
(1)反应①中发生的化学方程式为___________。
(2)试剂b为___________(填化学式),反应②中发生的离子方程式为___________。
(3)操作Ⅰ、操作Ⅱ所用到的玻璃仪器有___________。
(4)“滤液Z”中含有的阳离子有___________;可用___________检验“溶液W”中主要阳离子,操作及现象是___________。
(5)某同学取用滤液进行实验,向200 mL 0.2 mol/L的溶液中加入适量的溶液,恰好完全反应生成沉淀,过滤,加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧后得到固体的质量为___________g。
15.(19-20高一·广东惠州·期末)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2mL溶液X,加入1mL1mol·L-1NaOH溶液
产生红褐色沉淀
ⅱ
取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液
溶液显红色
(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L-1NaOH溶液中含有NaOH___g。
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀,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,小组同学进行了以下实验:
序号
操作
现象
ⅲ
取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液,再加入1mL水
溶液显红色
ⅳ
取2mL溶液X,滴入1滴酸性KMnO4溶液
KMnO4溶液紫红色褪去
(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____。
试卷第1页(共3页)
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《第三章第一节第二课时铁盐和亚铁盐 测试题 原卷版》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
A
D
A
A
D
B
D
B
题号
11
12
答案
B
CD
1.A
【详解】A.铁粉可以作为还原剂,发生反应,防止FeSO4被氧化成Fe3+,且不引入新杂质,A正确;
B.铜粉可以还原Fe3+,但与Fe3+反应后会引入新杂质Cu2+,B错误;
C.盐酸会引入新杂质Cl-,C错误;
D.硝酸是强氧化剂,在酸性条件下会将Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液变质,D错误;
故答案选A。
2.C
【详解】①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子,故①正确;
②铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色,据此能够检验铁离子,故②正确;
③硫酸铜与氯化铁不发生反应,混合后溶液不会变成无色,故③错误;
④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀,该性质不是铁离子的性质,故④错误;
⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,据此可以检验是否存在铁离子,故⑤正确;
故选:C。
3.A
【详解】A.含有大量的溶液中,、、、均不与反应,且互相之间不发生反应生成沉淀、气体或弱电解质,能大量共存,A符合题意;
B.滴加酚酞变红的溶液呈碱性,存在大量,会与反应生成沉淀,无法大量共存,B不符合题意;
C.无色透明溶液中不能存在显浅绿色的,无法大量共存,C不符合题意;
D.加入铁粉能生成的溶液呈酸性,存在大量,会与反应生成和,无法大量共存,D不符合题意;
故选A。
4.D
【详解】A.根据氧化还原反应的规律:,说明氧化性;,说明氧化性,因此氧化性顺序为 ,A正确;
B.若滤渣中有Cu和,说明粉过量,Fe会先与反应:;再与 反应:,Fe过量时,和均被完全还原,滤液中只存在,B 正确;
C.若滤渣中只有Cu,说明Fe粉不足或恰好与Cu2+反应。Fe先与Fe3+反应,再与Cu2+反应,若Fe粉的量只够还原部分Cu2+,则滤液中会有FeCl2和CuCl2;若Fe粉恰好将Cu2+全部还原,则滤液中只有FeCl2,因此滤液中可能有FeCl2、CuCl2,C正确;
D.若将Fe粉换为Zn粉,Zn的还原性比Fe和Cu都强,会先与Fe3+反应,再与Cu2+反应,最后与Fe2+反应。当Zn粉过量时,会将溶液中的Fe2+置换为Fe单质,因此滤渣中可能含有Fe,D错误;
故选D。
5.A
【详解】A.Fe2+、Cl-均能被KMnO4氧化,则用酸性KMnO4溶液不能检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2,A错误;
B.滴加KSCN溶液,溶液不变色,则不含Fe3+,滴加氯水后溶液显血红色,则Fe2+被氧化为Fe3+,则该溶液中一定含有Fe2+,B正确;
C.若变质则含铁离子,晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,若变红,则已变质,反之未变质,C正确;
D.Fe(OH)3为红褐色沉淀,加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+,D正确;
故选A。
6.A
【详解】A.氯气与铁反应生成氯化铁,铁元素由0价变为+3价,故A正确;
B.氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁,产物中铁元素为+2价,故B错误;
C.铁不与氢氧化钠溶液反应,故C错误;
D.稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,铁元素由0价变为+2价,故D错误;
故答案选A。
7.D
【详解】A.有强氧化性,可将氯化亚铁氧化成氯化铁,故在含杂质的溶液中通入适量可除去杂质,A项正确;
B.与氯化铁反应生成氯化亚铁,故在含杂质的溶液中加入过量铁粉并过滤可除去杂质,B项正确;
C.与溶液反应生成,故在含铝粉杂质的铁粉中加入过量溶液并过滤可除去铝粉杂质,C项正确;
D.在空气中灼烧时,极易被氧化成,受热分解成和,不能达到除杂效果,D项错误;
答案选D。
8.B
【分析】如图可推知该金属为Fe,a为Fe单质,b为FeO;c为Fe2O3;d为;e为;f为亚铁盐;g为铁盐;h为高铁酸盐,据此分析;
【详解】A.铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,,A正确;
B.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,被氧化生成Fe3O4,B错误;
C.与氢碘酸反应:,发生复分解反应;与氢碘酸反应:,即发生酸碱中和反应,又发生氧化还原反应,C正确;
D.与氯气反应生成,与氨水反应生成,加热分解可生成Fe2O3,均能一步实现,D正确;
故选B。
9.D
【详解】把少量的废铁屑溶于过量的稀硫酸中,发生离子反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,然后向反应后的溶液中加入适量氯水,又发生反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,再向反应后的溶液中加入过量氨水,进一步发生反应:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3;将反应产生的Fe(OH)3的沉淀过滤出来,然后灼烧,Fe(OH)3发生分解反应:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,得到固体残渣是Fe2O3,可见上述沉淀成分是Fe(OH)3,残渣成分是Fe2O3,故合理选项是D。
10.B
【分析】根据题中信息“红褐色固体F”,就可迅速得出F是Fe(OH)3,从而得出A为Fe,“黑色晶体”B为Fe3O4,继而推出C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2。
【详解】A.A为Fe,B为Fe3O4,故A错误;
B.C为氯化亚铁,D为氯化铁,则C→D溶液的颜色变化:由浅绿色到黄色,故B正确;
C.④是氯化亚铁变为氯化铁,其离子方程式:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故C错误;
D.⑤是氯化铁变为氯化亚铁,其离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+,故D错误。
综上所述,答案为B。
11.B
【详解】A.FeCl3腐蚀电路板上的铜时,发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,能证明Fe3+具有氧化性,选项A不符合题意;
B.将KSCN溶液加入FeCl3溶液中,发生反应Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3,此反应为非氧化还原反应,不能证明Fe3+具有氧化性,选项B符合题意;
C.FeCl3与KI作用,生成I2,反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,能证明Fe3+具有氧化性,选项C不符合题意;
D.将H2S气体通入FeCl3溶液中,发生反应2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,能证明Fe3+具有氧化性,选项D不符合题意;
答案选B。
12.CD
【分析】A为氯气发生装置,后续连接B中浓硫酸干燥氯气,干燥后的氯气进入装有铁粉的加热硬质玻璃管,在500~600℃下和铁粉反应生成;生成的蒸气进入置于冷水浴的C装置中冷凝收集,C的a管是蒸气导入管、b管为尾气排出管;右侧D是NaOH溶液吸收尾气的装置、E是装有碱石灰的干燥管,碱石灰既可以吸收未反应的氯气防污染,还能隔绝空气中的水蒸气避免易潮解的变质。
【详解】A.与浓盐酸反应制取需要加热,装置A无加热装置,无法使用该组合制备氯气,A错误;
B.易升华,若将a管换成细导管,降温凝华为固体易堵塞导管,存在安全隐患,B错误;
C.浓盐酸易挥发,制得的中混有杂质,与炽热铁粉反应可生成,因此装置C中产品可能混有,C正确;
D.装置E中碱石灰既可吸收尾气,又可防止空气中的水蒸气进入C中使潮解;若接装置D,溶液中的水蒸气会进入C导致潮解,因此b管接E装置效果优于接D,D正确;
故答案选CD。
13. FeCO3 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 取少量D溶液于试管中,滴加KSCN溶液,无现象,继续滴加双氧水(或氯水等合理均给分),溶液出现红色,说明D溶液中有Fe2+
【分析】浅绿色溶液暴露在空气中变为黄色溶液,则D是,固体B是;无色无味的气体C能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,则气体C是CO2,白色沉淀E是;由元素守恒可知,A中含有Fe、C、O三种元素。
【详解】(1)由元素守恒可知,A中含有Fe、C、O三种元素,Fe元素的质量是,C元素的质量是,O元素的质量是11.6-5.6-1.2=4.8g;Fe的物质的量是0.1mol、C的物质的量是0.1mol、O的物质的量是0.3mol,所以A的化学式是FeCO3;
(2) D是,暴露在空气中Fe2+被氧气氧化为Fe3+,颜色逐渐变黄,反应的离子方程式是4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
(3) 取少量D溶液于试管中,滴加KSCN溶液,无现象,继续滴加双氧水,溶液出现红色,说明D溶液中有含有Fe2+。
【点睛】本题考查铁及铁的化合物的转化,根据元素守恒计算A的化学式是解题关键,明确铁及其化合物的性质,熟悉Fe3+、Fe2+检验方法,培养学生守恒思想的应用。
14.(1)与
(2) HCl
(3)玻璃棒、漏斗、烧杯
(4) H+、Fe2+ KSCN 取少量溶液W试样于试管,向其中滴加少量KSCN溶液,溶液变为血红色,证明有Fe3+。
(5)3.2
【分析】含有、、的废液中加入过量的铁粉,得到滤液X:氯化亚铁溶液。滤渣Y:铁粉、铜粉的混合物。铁粉、铜粉的混合物中加入过量盐酸过滤可得到金属铜和滤液Z:氯化亚铁溶液(与过量的盐酸)。氯化亚铁溶液中通入过量氯气得到氯化铁溶液,氯化铁溶液在氯化氢气流中蒸发得氯化铁晶体。
【详解】(1)反应①为铁单质还原与,化学方程式为与
(2)试剂b为盐酸,化学式为HCl;反应②为盐酸氧化过量的铁单质,离子方程式为
(3)操作I与II均为过滤,使用的玻璃仪器包括玻璃棒、漏斗、烧杯
(4)滤液Z为氯化亚铁溶液与过量的盐酸,阳离子为Fe2+与H+;溶液W中主要的阳离子为Fe3+,检验方式为取少量溶液W试样于试管,向其中滴加少量KSCN溶液,溶液变为血红色,证明有Fe3+。
(5)滤液X为氯化亚铁溶液,加入NaOH溶液得到Fe(OH)2被迅速氧化为Fe(OH)3,过滤,加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧后得到Fe2O3,物质的量为0.02 mol,故质量为3.2 g。
15. 0.04 FeSO4+2NaOH=Na2SO3+Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 a 氧化剂 化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)
【分析】(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L-1NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001L×1mol·L-1×40g/mol。
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀,预期产生该现象的依据是FeSO4与NaOH发生复分解反应,生成Fe(OH)2等、Fe(OH)2被空气中的氧气氧化,生成Fe(OH)3。
(3)实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe2+,则假设a不成立。
(4)实验ⅳ中,KMnO4 将Fe2+氧化为Fe3+。
(5)实验ⅲ表明溶液中含有Fe3+,实验ⅳ表明溶液中含有Fe2+。
【详解】(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L-1NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001L×1mol·L-1×40g/mol=0.04g。答案为:0.04;
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀,预期产生该现象的依据是FeSO4+2NaOH=Na2SO3+Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。答案为:FeSO4+2NaOH=Na2SO3+Fe(OH)2↓;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe2+,则假设a不成立。答案为:a;
(4)实验ⅳ中,KMnO4 将Fe2+氧化为Fe3+,从而说明KMnO4 具有氧化剂。答案为: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+,可得到的结论是化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)。答案为:化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)。
【点睛】检验Fe2+时,可采用先加KSCN,后加入氯水的方法,产生的现象为起初无现象,后来溶液呈血红色。但若检验Fe2+与Fe3+混合溶液中的Fe2+,则不能使用KSCN溶液,因为Fe3+会干扰Fe2+的检验,应使用KMnO4酸性溶液检验Fe2+的存在。
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第三章第一节第二课时铁盐和亚铁盐 测试题 解析版
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(25-26高一上·安徽六安·期末)实验室配制FeSO4溶液时,常加入少量的
A.铁粉 B.铜粉 C.盐酸 D.硝酸
【答案】A
【详解】A.铁粉可以作为还原剂,发生反应,防止FeSO4被氧化成Fe3+,且不引入新杂质,A正确;
B.铜粉可以还原Fe3+,但与Fe3+反应后会引入新杂质Cu2+,B错误;
C.盐酸会引入新杂质Cl-,C错误;
D.硝酸是强氧化剂,在酸性条件下会将Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液变质,D错误;
故答案选A。
2.(19-20高一·全国·课后作业)为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计或现象错误的是
溶液变成浅绿色 溶液变成红色 溶液变成无色 出现白色沉淀 出现红褐色沉淀
A.只有④ B.只有③ C.③④ D.③④⑤
【答案】C
【详解】①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子,故①正确;
②铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色,据此能够检验铁离子,故②正确;
③硫酸铜与氯化铁不发生反应,混合后溶液不会变成无色,故③错误;
④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀,该性质不是铁离子的性质,故④错误;
⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,据此可以检验是否存在铁离子,故⑤正确;
故选:C。
3.(25-26高一上·陕西榆林·阶段检测)下列各组离子能在对应溶液中大量共存的是
A.含有大量的溶液:、、、
B.滴加酚酞变红的溶液:、、、
C.无色透明的溶液:、、,
D.加入铁粉能生成的溶液:、、、
【答案】A
【详解】A.含有大量的溶液中,、、、均不与反应,且互相之间不发生反应生成沉淀、气体或弱电解质,能大量共存,A符合题意;
B.滴加酚酞变红的溶液呈碱性,存在大量,会与反应生成沉淀,无法大量共存,B不符合题意;
C.无色透明溶液中不能存在显浅绿色的,无法大量共存,C不符合题意;
D.加入铁粉能生成的溶液呈酸性,存在大量,会与反应生成和,无法大量共存,D不符合题意;
故选A。
4.(25-26高一下·黑龙江鸡西·开学考试)向覆铜板腐蚀废液(含FeCl3和CuCl2)中加入一定量Fe粉,充分反应后过滤得到滤渣和滤液,下列相关说法错误的是
A.氧化性顺序:
B.若滤渣中有Cu,Fe,则滤液中只有FeCl2
C.若滤渣中只有Cu,则滤液中可能有FeCl2、CuCl2
D.若将加入的Fe粉换为Zn粉,得到的滤渣中不可能含有Fe
【答案】D
【详解】A.根据氧化还原反应的规律:,说明氧化性;,说明氧化性,因此氧化性顺序为 ,A正确;
B.若滤渣中有Cu和,说明粉过量,Fe会先与反应:;再与 反应:,Fe过量时,和均被完全还原,滤液中只存在,B 正确;
C.若滤渣中只有Cu,说明Fe粉不足或恰好与Cu2+反应。Fe先与Fe3+反应,再与Cu2+反应,若Fe粉的量只够还原部分Cu2+,则滤液中会有FeCl2和CuCl2;若Fe粉恰好将Cu2+全部还原,则滤液中只有FeCl2,因此滤液中可能有FeCl2、CuCl2,C正确;
D.若将Fe粉换为Zn粉,Zn的还原性比Fe和Cu都强,会先与Fe3+反应,再与Cu2+反应,最后与Fe2+反应。当Zn粉过量时,会将溶液中的Fe2+置换为Fe单质,因此滤渣中可能含有Fe,D错误;
故选D。
5.(23-24高一上·山西·阶段检测)下列有关物质检验的方法不合理的是
A.用酸性溶液检验溶液中是否含有
B.向某溶液中滴加溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀后滴加溶液,再观察溶液是否变红
D.向某溶液中加入溶液,产生红褐色沉淀,说明该溶液中含有
【答案】A
【详解】A.Fe2+、Cl-均能被KMnO4氧化,则用酸性KMnO4溶液不能检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2,A错误;
B.滴加KSCN溶液,溶液不变色,则不含Fe3+,滴加氯水后溶液显血红色,则Fe2+被氧化为Fe3+,则该溶液中一定含有Fe2+,B正确;
C.若变质则含铁离子,晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,若变红,则已变质,反之未变质,C正确;
D.Fe(OH)3为红褐色沉淀,加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+,D正确;
故选A。
6.(25-26高一上·天津蓟州·期末)下列物质在一定条件下与铁反应,且产物中铁元素为+3价的是
A.氯气 B.氯化铁溶液 C.氢氧化钠溶液 D.稀盐酸
【答案】A
【详解】A.氯气与铁反应生成氯化铁,铁元素由0价变为+3价,故A正确;
B.氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁,产物中铁元素为+2价,故B错误;
C.铁不与氢氧化钠溶液反应,故C错误;
D.稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,铁元素由0价变为+2价,故D错误;
故答案选A。
7.(18-19高一·全国·课后作业)下列除杂试剂或方法不正确的是
选项
被提纯物质
杂质
除杂试剂或方法
A
溶液
通入适量
B
溶液
加入过量铁粉并过滤
C
铁粉
铝粉
加入过量溶液并过滤
D
在空气中灼烧
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.有强氧化性,可将氯化亚铁氧化成氯化铁,故在含杂质的溶液中通入适量可除去杂质,A项正确;
B.与氯化铁反应生成氯化亚铁,故在含杂质的溶液中加入过量铁粉并过滤可除去杂质,B项正确;
C.与溶液反应生成,故在含铝粉杂质的铁粉中加入过量溶液并过滤可除去铝粉杂质,C项正确;
D.在空气中灼烧时,极易被氧化成,受热分解成和,不能达到除杂效果,D项错误;
答案选D。
8.(25-26高一上·河南信阳·期末)价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。下图为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断不合理的是
A.红热的与水蒸气反应的化学方程式为:
B.在空气中受热,能迅速被氧化为
C.、均可与氢碘酸反应,但反应原理不完全相同
D.的转化均可一步实现
【答案】B
【分析】如图可推知该金属为Fe,a为Fe单质,b为FeO;c为Fe2O3;d为;e为;f为亚铁盐;g为铁盐;h为高铁酸盐,据此分析;
【详解】A.铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,,A正确;
B.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,被氧化生成Fe3O4,B错误;
C.与氢碘酸反应:,发生复分解反应;与氢碘酸反应:,即发生酸碱中和反应,又发生氧化还原反应,C正确;
D.与氯气反应生成,与氨水反应生成,加热分解可生成Fe2O3,均能一步实现,D正确;
故选B。
9.(24-25高一上·海南·阶段检测)把少量的废铁屑溶于过量的稀硫酸中,先加入适量氯水,再加入过量氨水,有红褐色沉淀生成。过滤,将滤渣灼烧,得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别为
A.Fe2O3和Fe3O4 B.Fe(OH)2和Fe(OH)3
C.Fe(OH)3和Fe3O4 D.Fe(OH)3和Fe2O3
【答案】D
【详解】把少量的废铁屑溶于过量的稀硫酸中,发生离子反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,然后向反应后的溶液中加入适量氯水,又发生反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,再向反应后的溶液中加入过量氨水,进一步发生反应:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3;将反应产生的Fe(OH)3的沉淀过滤出来,然后灼烧,Fe(OH)3发生分解反应:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,得到固体残渣是Fe2O3,可见上述沉淀成分是Fe(OH)3,残渣成分是Fe2O3,故合理选项是D。
10.(23-24高一上·贵州安顺·阶段检测)已知A为常见的金属单质,根据下图所示的关系:
下列说法正确的是
A.A为Fe,B为FeO
B.C→D溶液的颜色变化:由浅绿色到黄色
C.④的离子方程式:Fe+Fe3+=2Fe2+
D.⑤的离子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【答案】B
【分析】根据题中信息“红褐色固体F”,就可迅速得出F是Fe(OH)3,从而得出A为Fe,“黑色晶体”B为Fe3O4,继而推出C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2。
【详解】A.A为Fe,B为Fe3O4,故A错误;
B.C为氯化亚铁,D为氯化铁,则C→D溶液的颜色变化:由浅绿色到黄色,故B正确;
C.④是氯化亚铁变为氯化铁,其离子方程式:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故C错误;
D.⑤是氯化铁变为氯化亚铁,其离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+,故D错误。
综上所述,答案为B。
11.(21-22高三上·辽宁朝阳·阶段检测)下列事实不能证明Fe3+有氧化性的是
A.电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜
B.将KSCN溶液加入FeCl3溶液中,溶液变为血红色
C.FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上,试纸变为蓝色
D.将H2S气体通入FeCl3溶液中,产生淡黄色沉淀
【答案】B
【详解】A.FeCl3腐蚀电路板上的铜时,发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,能证明Fe3+具有氧化性,选项A不符合题意;
B.将KSCN溶液加入FeCl3溶液中,发生反应Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3,此反应为非氧化还原反应,不能证明Fe3+具有氧化性,选项B符合题意;
C.FeCl3与KI作用,生成I2,反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,能证明Fe3+具有氧化性,选项C不符合题意;
D.将H2S气体通入FeCl3溶液中,发生反应2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,能证明Fe3+具有氧化性,选项D不符合题意;
答案选B。
二、多选题
12.(25-26高一上·山东青岛·期中)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。它们的一些性质及制备方法如表:
物质
性质
工业制备方法
易升华,易潮解
向500~600℃的铁粉中通入氯气
易升华
向炽热铁粉中通入氯化氢
实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁。下列说法正确的是
A.装置A中药品为浓盐酸和 B.把a管换成细导管,实验更安全
C.装置C中的产品可能混有 D.b管接E装置的效果优于接装置D
【答案】CD
【分析】A为氯气发生装置,后续连接B中浓硫酸干燥氯气,干燥后的氯气进入装有铁粉的加热硬质玻璃管,在500~600℃下和铁粉反应生成;生成的蒸气进入置于冷水浴的C装置中冷凝收集,C的a管是蒸气导入管、b管为尾气排出管;右侧D是NaOH溶液吸收尾气的装置、E是装有碱石灰的干燥管,碱石灰既可以吸收未反应的氯气防污染,还能隔绝空气中的水蒸气避免易潮解的变质。
【详解】A.与浓盐酸反应制取需要加热,装置A无加热装置,无法使用该组合制备氯气,A错误;
B.易升华,若将a管换成细导管,降温凝华为固体易堵塞导管,存在安全隐患,B错误;
C.浓盐酸易挥发,制得的中混有杂质,与炽热铁粉反应可生成,因此装置C中产品可能混有,C正确;
D.装置E中碱石灰既可吸收尾气,又可防止空气中的水蒸气进入C中使潮解;若接装置D,溶液中的水蒸气会进入C导致潮解,因此b管接E装置效果优于接D,D正确;
故答案选CD。
三、解答题
13.(20-21高一上·浙江·期末)固体化合物A含三种元素,为探究其组成实验如图:
(1)A的化学式为__。
(2)D溶液暴露在空气中颜色逐渐变黄,写出该过程的离子方程式___。
(3)设计一个实验方案验证溶液D中的金属阳离子__。
【答案】 FeCO3 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 取少量D溶液于试管中,滴加KSCN溶液,无现象,继续滴加双氧水(或氯水等合理均给分),溶液出现红色,说明D溶液中有Fe2+
【分析】浅绿色溶液暴露在空气中变为黄色溶液,则D是,固体B是;无色无味的气体C能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,则气体C是CO2,白色沉淀E是;由元素守恒可知,A中含有Fe、C、O三种元素。
【详解】(1)由元素守恒可知,A中含有Fe、C、O三种元素,Fe元素的质量是,C元素的质量是,O元素的质量是11.6-5.6-1.2=4.8g;Fe的物质的量是0.1mol、C的物质的量是0.1mol、O的物质的量是0.3mol,所以A的化学式是FeCO3;
(2) D是,暴露在空气中Fe2+被氧气氧化为Fe3+,颜色逐渐变黄,反应的离子方程式是4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
(3) 取少量D溶液于试管中,滴加KSCN溶液,无现象,继续滴加双氧水,溶液出现红色,说明D溶液中有含有Fe2+。
【点睛】本题考查铁及铁的化合物的转化,根据元素守恒计算A的化学式是解题关键,明确铁及其化合物的性质,熟悉Fe3+、Fe2+检验方法,培养学生守恒思想的应用。
14.(25-26高一上·河北衡水·期末)是一种用途广泛的工业原料,某化学兴趣小组从含有、、的废液中回收金属铜并制备氯化铁晶体,其流程如图所示。
按要求回答下列问题:
(1)反应①中发生的化学方程式为___________。
(2)试剂b为___________(填化学式),反应②中发生的离子方程式为___________。
(3)操作Ⅰ、操作Ⅱ所用到的玻璃仪器有___________。
(4)“滤液Z”中含有的阳离子有___________;可用___________检验“溶液W”中主要阳离子,操作及现象是___________。
(5)某同学取用滤液进行实验,向200 mL 0.2 mol/L的溶液中加入适量的溶液,恰好完全反应生成沉淀,过滤,加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧后得到固体的质量为___________g。
【答案】(1)与
(2) HCl
(3)玻璃棒、漏斗、烧杯
(4) H+、Fe2+ KSCN 取少量溶液W试样于试管,向其中滴加少量KSCN溶液,溶液变为血红色,证明有Fe3+。
(5)3.2
【分析】含有、、的废液中加入过量的铁粉,得到滤液X:氯化亚铁溶液。滤渣Y:铁粉、铜粉的混合物。铁粉、铜粉的混合物中加入过量盐酸过滤可得到金属铜和滤液Z:氯化亚铁溶液(与过量的盐酸)。氯化亚铁溶液中通入过量氯气得到氯化铁溶液,氯化铁溶液在氯化氢气流中蒸发得氯化铁晶体。
【详解】(1)反应①为铁单质还原与,化学方程式为与
(2)试剂b为盐酸,化学式为HCl;反应②为盐酸氧化过量的铁单质,离子方程式为
(3)操作I与II均为过滤,使用的玻璃仪器包括玻璃棒、漏斗、烧杯
(4)滤液Z为氯化亚铁溶液与过量的盐酸,阳离子为Fe2+与H+;溶液W中主要的阳离子为Fe3+,检验方式为取少量溶液W试样于试管,向其中滴加少量KSCN溶液,溶液变为血红色,证明有Fe3+。
(5)滤液X为氯化亚铁溶液,加入NaOH溶液得到Fe(OH)2被迅速氧化为Fe(OH)3,过滤,加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧后得到Fe2O3,物质的量为0.02 mol,故质量为3.2 g。
15.(19-20高一·广东惠州·期末)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2mL溶液X,加入1mL1mol·L-1NaOH溶液
产生红褐色沉淀
ⅱ
取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液
溶液显红色
(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L-1NaOH溶液中含有NaOH___g。
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀,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,小组同学进行了以下实验:
序号
操作
现象
ⅲ
取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液,再加入1mL水
溶液显红色
ⅳ
取2mL溶液X,滴入1滴酸性KMnO4溶液
KMnO4溶液紫红色褪去
(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____。
【答案】 0.04 FeSO4+2NaOH=Na2SO3+Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 a 氧化剂 化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)
【分析】(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L-1NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001L×1mol·L-1×40g/mol。
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀,预期产生该现象的依据是FeSO4与NaOH发生复分解反应,生成Fe(OH)2等、Fe(OH)2被空气中的氧气氧化,生成Fe(OH)3。
(3)实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe2+,则假设a不成立。
(4)实验ⅳ中,KMnO4 将Fe2+氧化为Fe3+。
(5)实验ⅲ表明溶液中含有Fe3+,实验ⅳ表明溶液中含有Fe2+。
【详解】(1)实验ⅰ中加入的1mL1mol·L-1NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001L×1mol·L-1×40g/mol=0.04g。答案为:0.04;
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀,预期产生该现象的依据是FeSO4+2NaOH=Na2SO3+Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。答案为:FeSO4+2NaOH=Na2SO3+Fe(OH)2↓;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe2+,则假设a不成立。答案为:a;
(4)实验ⅳ中,KMnO4 将Fe2+氧化为Fe3+,从而说明KMnO4 具有氧化剂。答案为: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+,可得到的结论是化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)。答案为:化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)。
【点睛】检验Fe2+时,可采用先加KSCN,后加入氯水的方法,产生的现象为起初无现象,后来溶液呈血红色。但若检验Fe2+与Fe3+混合溶液中的Fe2+,则不能使用KSCN溶液,因为Fe3+会干扰Fe2+的检验,应使用KMnO4酸性溶液检验Fe2+的存在。
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