2021年新教材高中化学 第三章 铁 金属材料 第一节 第2课时 铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐检测（含解析）新人教版必修第一册.docx

1、第2课时铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐课后训练提升合格考过关检验1.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是()。A.Fe2+的水溶液为浅绿色B.Fe3+的水溶液为棕黄色C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有还原性D.向Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀答案:D解析:向Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,生成红色可溶性物质,不是红色沉淀。2.下列离子方程式正确的是()。A.铁与FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+2Fe2+B.Fe与稀盐酸反应:2Fe+6H+2Fe3+3H2C.FeCl2溶液与Cl2反应:Fe2+Cl2Fe3+2Cl-D.Fe(OH)3与盐酸反应:Fe(OH)3+

2、3H+Fe3+3H2O答案:D解析:A中电荷不守恒,应为Fe+2Fe3+3Fe2+;B中违反反应事实,应为Fe+2H+Fe2+H2;C中电荷不守恒,应为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-。3.将铁屑溶于过量盐酸后,采取下列措施,溶液中会有三价铁生成的是()。A.加入稀硫酸B.通入氯气C.加入氯化锌D.加入氯化铜答案:B解析:Fe与盐酸发生反应:Fe+2H+Fe2+H2,而Fe2+遇强氧化剂才会转化成三价铁。稀硫酸不能把Fe2+氧化成Fe3+;氯气能将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+;氯化锌、氯化铜溶液中的Zn2+、Cu2+有一定的氧化能力,其中Cu2+可以将单质铁氧化成Fe2+,但却不能将Fe

3、2+氧化成Fe3+,Zn2+不能氧化Fe2+。4.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列物质中的()。A.锌粉B.镁粉C.铁粉D.铝粉答案:C解析:铁粉与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和单质铜,然后过滤即可提纯硫酸亚铁。锌、镁、铝均能与Cu2+、Fe3+反应,且都能将亚铁离子置换成铁,但会分别引入新的杂质锌离子、镁离子、铝离子。5.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:检验含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()。选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液N

4、aOH溶液BKMnO4酸性溶液KSCN溶液CKOH溶液新制氯水D新制氯水KMnO4酸性溶液答案:B解析:由于Fe3+的干扰,在检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+时应使用KMnO4酸性溶液,只有B项正确。6.把表面有少量氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中,充分反应后,所得溶液中的金属离子为()。A.Fe3+和Cu2+B.Fe2+和Cu2+C.Fe2+和Fe3+D.Fe2+答案:D解析:本题涉及的物质的性质有:CuO与盐酸的反应,Fe、Fe2O3与盐酸的反应,Fe3+与Fe、Cu的反应,Fe与Cu2+的反应等。表面氧化物较少,溶于盐酸后,生成的Fe3+和Cu2+较少,分别被Fe还原为F

5、e2+和Cu,Cu与盐酸不反应,Fe与盐酸反应生成Fe2+。7.下列实验只能制备氢氧化铁沉淀的是()。A.将氧化铁与水直接加热B.将水蒸气通过炽热铁粉C.氧化铁先用盐酸溶解再加烧碱溶液D.饱和氯化铁溶液逐滴滴入沸水中答案:C解析:氧化铁不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铁,A项不符合题意;水蒸气能与炽热铁粉反应生成四氧化三铁和氢气,B项不符合题意;氧化铁先用盐酸溶解生成氯化铁和水,再加烧碱溶液得到氢氧化铁沉淀,C项符合题意;饱和的氯化铁溶液逐滴滴入沸水中,可制备氢氧化铁胶体,D项不符合题意。8.有NaCl溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液、MgCl2溶液四种溶液,用一种试剂就可把它们鉴别开来,

6、这种试剂是()。A.盐酸B.烧碱溶液C.氯水D.KSCN溶液答案:B解析:将过量NaOH溶液分别加入几种溶液,无明显现象的是NaCl溶液,生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2溶液,生成红褐色沉淀的是FeCl3溶液,生成白色沉淀的是MgCl2溶液。9.将下列四种化合物溶于稀盐酸,滴加KSCN溶液,没有颜色变化,再加氯水即呈现红色的是()。A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe2(SO4)3答案:A解析:Fe3O4与盐酸反应,既有FeCl3生成,又有FeCl2生成。10.下图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据:市医疗机构临床检验结果报告单分析项目检测结果单位参考范围1

7、.锌(Zn)115.92molL-1661202.铁(Fe)6.95mmolL-17.5211.823.钙(Ca)1.68mmolL-11.552.10根据上表的数据,回答下列问题:(1)该儿童元素含量偏低。(2)报告单中“molL-1”是(填“质量”“体积”或“浓度”)的单位。(3)服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+。在这个过程中体现维生素C的(填“氧化性”或“还原性”)。(4)缺铁性贫血患者应补充Fe2+。一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分,将硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣,推测糖衣的作用是。答案:(1)铁(2)浓度(3)还原性(4)防止Fe2+被氧化解析:(1)从检测结

8、果与参考范围看,该儿童铁元素的含量比参考范围略低。(2)molL-1为浓度的单位。(3)Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价降低,发生还原反应,故维生素C体现还原性。(4)糖衣可以防止硫酸亚铁与空气接触,起到防止Fe2+被氧化的作用。11.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FeCl

9、3,需要用到的试剂有(按反应顺序填写)。答案:(1)Cu2+、Fe2+、Fe3+(2)Fe2+(3)15(4)Fe、稀盐酸、新制氯水解析:还原性:FeCu,故Fe3+优先与Fe反应,2Fe3+Fe3Fe2+,然后与Cu反应,2Fe3+Cu2Fe2+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+)=15。(4)为从溶液中提

10、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+2HClFeCl2+H2;过滤后,得到Cu,再向滤液中加入新制氯水即可得到FeCl3:2FeCl2+Cl22FeCl3。等级考素养提升1.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()。选项操作、现象解释A向碘化钾淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝Fe3+能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向盐酸中加入少量铁粉,有气泡产生说明Fe被氧化为Fe3+D新制Fe(OH)2露置于空气

11、中一段时间,白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3答案:D解析:A项中Fe3+将I-氧化为I2,淀粉遇碘单质变蓝;B项中红棕色斑点是Fe2O3;C项中铁与盐酸反应生成Fe2+。2.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 molL-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是()。A.11.2 gB.5.6 gC.2.8 gD.无法计算答案:C解析:依题意,恰好反应后溶液中溶质只存在FeCl2,根据原子守恒,可建立关系

12、:n(Fe)=n(Fe2+)=12n(Cl-)=12n(HCl)=120.1L1molL-1=0.05mol,m(Fe)=2.8g。3.向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀硫酸,充分反应后,仍有红色粉末存在,则关于所得溶液中阳离子的判断正确的是()。A.只有Fe2+和Cu2+B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+C.一定有Fe2+,可能有Cu2+D.只有Fe2+答案:C解析:加入过量稀硫酸,仍有红色粉末存在,则该红色粉末是Cu,所以溶液中一定没有Fe3+。由于氧化性:Fe3+Cu2+,Fe2O3与H2SO4反应生成的Fe3+无论是与Fe反应,还是与Cu反应,溶液中一定

13、存在Fe2+,当Fe相对过量时,溶液中不存在Cu2+,当Fe不足时,溶液中有Cu2+,C项正确。4.在Fe2(SO4)3溶液中加入a g铜,完全溶解后,再加b g铁,充分反应后得到c g残余固体,且ac,下列说法正确的是()。A.残余固体是铜和铁B.最后得到的溶液中一定含有Cu2+C.将残余固体加入稀硫酸中,有气泡产生D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+答案:B解析:因为ac,说明bg铁完全反应,溶液中含Cu2+、Fe2+,不含Fe3+,B项正确。5.同学们用如下实验探究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 molL-1的溶液。在Fe

14、Cl2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)丙同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为。答案:(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)H2O2+2Fe2

15、+2H+2Fe3+2H2O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,能将氯化亚铁氧化为氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+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)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O。6.某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究:(1)装置的连接顺序为abcf。(2)硬质玻璃管与

16、收集器之间没有用导管连接,这样做的优点是。(3)反应一段时间,熄灭酒精灯,冷却后,将收集器及硬质玻璃管中的物质快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:固体产物淡黄色溶液淡红色溶液深红色溶液试剂X中溶质的化学式为;固体产物的成分可能为(填字母)。A.Fe和FeCl3B.FeCl2和FeCl3C.Fe、FeCl2和FeCl3D.Fe和FeCl2(4)加入少许植物油的作用是,加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)。(5)现有一含FeCl2和FeCl3混合物的样品,用离子交换法测得n(Fe)n(Cl)=12.1,则该样品中FeCl

17、3的物质的量分数为。(计算结果保留两位有效数字)答案:(1)ghde(2)防止堵塞(3)KSCN(或NH4SCN)A(4)隔绝空气,防止Fe2+被氧化2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(5)0.10解析:(1)浓硫酸具有吸水性,能作氯气的干燥剂,碱石灰具有碱性从而能吸收氯气,饱和食盐水能吸收氯化氢而抑制氯气溶解。装置的连接顺序为气体的制取洗气干燥氯气与铁反应尾气处理。(2)Fe在氯气中燃烧生成棕褐色烟,冷却易形成固体,导气管口较细,易堵塞,所以硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接。(3)Fe3+可用KSCN溶液检验,Fe3+与SCN-反应而使溶液呈红色,所以试剂X可为KSCN溶液;Fe粉与氯气反应时可能没有完全反应,剩余的Fe与稀盐酸、氯化铁反应生成氯化亚铁,固体中成分可能为Fe和FeCl3,A项正确。(4)Fe2+不稳定,易被氧化,所以植物油的作用是隔绝空气,防止Fe2+被氧化;Fe2+被氯气氧化生成Fe3+,从而增大了Fe3+的浓度,更多的Fe3+与SCN-反应使溶液颜色加深,反应的离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-。(5)FeCl2和FeCl3混合物的样品中FeCl2的物质的量为x,FeCl3的物质的量为y,则(x+y)(2x+3y)=12.1,得到xy=91,则样品中氯化铁的物质的量分数=19+1=0.10。