探究铁及其化合物的转化 同步练习 高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

9.2探究铁及其化合物的转化学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．证明某溶液只含有Fe2+，而不含有Fe3+的实验方法是A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C．滴加酸性KMnO4溶液D．只需滴加KSCN溶液2．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作实验现象结论A向某盐溶液中先加入氯水，再滴加KSCN溶液溶液变红色一定含有Fe2+BSO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中溶液红色褪去SO2具有漂白性C少量Zn粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中溶液颜色变浅金属Zn比Fe活泼D取少量某无色溶液，先滴加氯水，再加入少量CCl4，振荡、静置溶液分层，下层呈紫红色原无色溶液中一定有I-A．A B．B C．C D．D3．下列离子方程式书写正确的是A．Fe2(SO4)3溶液中加入Ba(OH)2溶液：SO＋Ba2＋=BaSO4↓B．向偏铝酸钠溶液中通少量的CO2气体：2AlO＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COC．用醋酸除去水垢：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑D．碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液：Ca2＋＋2HCO＋2OH－=CaCO3↓＋CO＋2H2O4．在AgNO3、KNO3，和Cu(NO3)2的混合溶液中，加入一定量的铁粉充分反应后，过滤、洗涤，将滤渣放入盐酸中有气泡产生，则对滤液中存在的阳离子判断正确的是A．一定有Cu2+ B．可能有Fe3+ C．只有Fe2+ D．一定有K+、Fe2+5．下列实验操作、现象和结论正确的是选项操作可能的现象结论A向某溶液中先滴加少量氯水，再滴加KSCN溶液溶液变为红色溶液中一定含有Fe2+B向某溶液中加入HNO3酸化的Ba(NO)2溶液出现白色沉淀溶液中一定含有SOC向某溶液中加入NH4SCN溶液溶液变为红色溶液中一定含有Fe3+D用玻璃棒蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧火焰呈黄色溶液中一定含有Na+A．A B．B C．C D．D6．下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是A．在无色中性溶液中：Na+、Fe3+、Cl-、SOB．使酚酞溶液呈红色的溶液中：Na+、K+、SO、COC．在pH=1的溶液中：Fe2+、NO、SO、I-D．含有大量Ca2+的溶液中：NH、Cl-、CO、HCO7．纵观古今，化学与生活皆有着密切联系。下列说法错误的是A．大气中PM2.5比表面积大，吸附力强，能吸附许多有毒有害物质B．“华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是单质硅C．喝补铁剂时，加服维生素C效果更好，原因是维生素C具有氧化性D．有人称“一带一路”是“现代丝绸之路”，丝绸的主要成分是蛋白质，属于天然高分子8．下列物质中，不能由两种单质直接化合制得的是A． B． C． D．9．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10．下列离子在指定溶液中可能大量共存的是A．溶液中：、、、B．某无色透明溶液中：、、、C．能使酚酞变红的溶液中：、、、D．溶液中：、、、二、判断题11．向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，加入H2O2后溶液变成红色，则Fe2＋既有氧化性又有还原性。(______)12．酸性条件下H2O2氧化Fe2+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。(_______)13．硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果。(_______)14．在空气中，白色的迅速转变成灰绿色，最终变成红褐色。(_______)15．FeO与稀硝酸反应的化学方程式为FeO+2HNO3=Fe(NO3)2+H2O。()三、解答题16．蛋黄含多种微量元素、营养丰富，某实验小组设计实验检验蛋黄中的铁元素并测定其含量：(一)蛋黄中铁元素的检验(1)蛋黄灰化时，无需选择下列仪器中的(填代号)。(2)实验中加入氯水的目的是，写出①涉及反应的离子方程式。(3)由以上实验做出如下猜测，其中合理的是___________(填代号)。A．蛋黄中几乎不含铁元素 B．蛋黄中的铁元素很难用蒸馏水直接溶出C．仅用盐酸无法溶出蛋黄灰分中的铁元素 D．灰化的目的是将蛋黄中的铁元素氧化(二)蛋黄中铁元素的含量测定实验步骤如下：Ⅰ．取5.000g蛋黄，灰化。向灰分中加入盐酸，微热10min，过滤，并用少量盐酸洗涤烧杯和沉淀，滤液和洗涤液合并，加入过量盐酸羟胺(还原剂)；Ⅱ．取50mL容量瓶，将全部溶液注入其中，加蒸馏水定容；Ⅲ．甲同学使用酸性高锰酸钾做氧化剂，利用其消耗量计算得到试样铁的浓度为9.5×10-4mol/L。乙同学利用分光光度法(利用有色物质对光的吸收测定物质浓度的方法)测得铁的浓度为2×10-4mol/L。请根据上述实验，回答：(4)步骤Ⅰ中微热的目的是；(5)步骤Ⅱ还需使用的玻璃仪器为，步骤Ⅱ定容操作若俯视容量瓶刻度线，会造成测算所得蛋黄样品含铁量(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)；(6)由步骤Ⅲ可知甲同学的实验结果远高于乙，原因是；(7)根据乙同学实验数据计算蛋黄中铁元素的含量为mg/100g。17．NH3是一种有还原性的气体，可以将Fe2O3还原为Fe，自身被氧化为N2。某学习小组欲制备氨气以还原氧化铁并探究反应产物的成分。(1)下列各装置中可用于实验室制备氨气的方程式是；可选用以下哪个装置。A．

B．

C．

D．(2)NH3还原Fe2O3的实验装置如图：①氨气与氧化铁反应的化学方程式为：。②装置右侧干燥管中装有无水硫酸铜，其作用是。(3)反应一段时间后试管中固体变为黑色，小组同学为探究黑色固体的成份，进行了如下实验：取反应后黑色固体适量加入足稀盐酸，固体完全溶解，并放出大量气泡。取所得溶液分置于两支试管中，向一支试管中滴入2-3滴KSCN溶液，溶液不变色；向另一支试管中滴加2-3滴酸性KMnO4溶液，紫色褪去。该小组同学由此确定反应后的黑色固体中不含Fe2O3，该结论是否正确？(填“是”或“否”)；说明你的理由，理由是。18．某化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性，请协助他们完成实验报告。实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性实验设计及仪器：FeCl2溶液、FeCl3溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸、胶头滴管、试管(1)实验记录(仿照①实验作答，填写划线部分)序号实验设计实验现象离子方程式解释与结论①在铁粉中滴入稀硫酸铁粉溶解，溶液由无色变为浅绿色，生成无色无味气体Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe具有还原性②FeCl2溶液中滴入KSCN溶液再加氯水滴入KSCN溶液无明显变化，加入氯水立即变成血红色I、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3II③FeCl2溶液中加入锌片锌片溶解，溶液的浅绿色逐渐褪去Zn+Fe2+=Zn2++FeIII④IV铜片溶解且溶液的血红色逐渐褪去VFe3+具有氧化性(2)学习小组的同学将从本实验中获得的知识推广到其他类物质的学习，请判断下列物质既有氧化性又有还原性的是(填写选项字母)。A．Cl2 B．Na C．Mg2+ D．H2O2(3)在实验②中，有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入硫氰化钾溶液后出现血红色，你认为是什么原因，你对实验员在配制氯化亚铁溶液时提出的建议是。(4)在配制氯化铁溶液时，含有少量Fe2+，为检验少量Fe2+的存在，请从下列物质中选择合适的试剂(填写选项字母)A．AgNO3溶液

B．稀盐酸

C．KMnO4溶液参考答案：1．B【详解】A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色，能证明反应后溶液中含Fe3+，但不能证明原溶液中是仅含Fe2+还是Fe3+，或者是二者的混合物，A不合题意；B．先滴加KSCN溶液，不显红色，证明溶液中不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，证明Fe2+被氧化为Fe3+，B符合题意；C．滴加酸性KMnO4溶液，能证明Fe2+是否存在，但不能证明是否含有Fe3+，C不合题意；D．滴加KSCN溶液，只能证明Fe3+是否存在，不能证明是否含有Fe2+，D不合题意；故选B。2．D【详解】A．若原溶液中只含有Fe3+，现象相同，应先加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，A错误；B．SO2为酸性气体，通入NaOH溶液中发生反应，消耗NaOH，溶液碱性减弱，红色褪去，并不是SO2的漂白性，B错误；C．锌粉少量，发生反应2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+，该反应并不能体现Fe和Zn的金属性强弱关系，C错误；D．根据现象可知有碘单质生成，说明原无色溶液中有I-，被Cl2氧化为I2，D正确；综上所述答案为D。3．B【详解】A．硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为2Fe3＋＋3SO＋3Ba2＋+6OH—=2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓，故A错误；B．偏铝酸钠溶液与少量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，反应的离子方程式为2AlO＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋CO，故B正确；C．醋酸与水垢中的碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO—+H2O+CO2↑，故C错误；D．碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为Ca2＋＋HCO＋OH－=CaCO3↓＋H2O，故D错误；故选B。4．D【详解】金属的活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au，由于铁在钾后，不可能把钾离子从溶液中置换出来，铁在银和铜的前面，因此铁可以和硝酸银、硝酸铜反应，由于将滤渣放入盐酸中有气泡产生，说明滤渣中有过量的铁，因此在滤液中不可能再有硝酸银和硝酸铜，而存在不反应的钾离子和生成的亚铁离子；故选D。5．C【详解】A．若原溶液中只含有Fe3+，实验现象相同；应先加KSCN溶液，不变红，再通入氯气变红，则可以说明含有Fe2+，A错误；B．若原溶液中只含有亚硫酸根，硝酸会将其氧化为硫酸根，现象相同，所以无法证明一定含有硫酸根，B错误；C．Fe3+与SCN-会使溶液显红色，C正确；D．进行焰色试验时不能用玻璃棒蘸取待测液，应该用洁净的铂丝，D错误；综上所述答案为C。6．B【详解】A．Fe3+为棕黄色，A错误；B．使酚酞变红的溶液显碱性，各离子碱性条件下共存，B正确；C．pH=1为酸性溶液，在酸性条件下，与亚铁离子、I-发生氧化还原反应不共存，C错误；D．Ca2+与生成沉淀，不共存，D错误；故答案为：B。7．C【详解】A．PM2.5表面积大，具有较强的吸附能力，能吸附大量的有毒、有害物质，主要危害人体呼吸系统，故A正确；B．晶体硅是良好的半导体材料，可用于制造芯片，所以手机中芯片的主要成分是硅单质，故B正确；C．喝补铁剂时补的是亚铁，但亚铁离子易被氧化，加服维生素C可防止亚铁离子被氧化为三价铁离子、表现出还原性，故C错误；D．丝绸的主要成分是蛋白质，是天然高分子化合物，故D正确；故选：C。8．C【详解】A．Fe在O2中燃烧，生成四氧化三铁，故A正确；B．Fe在硫蒸汽中加热生成硫化亚铁，故B正确；C．Fe在Cl2中燃烧，生成FeCl3，故C错误；D．C在O2不足的条件下燃烧生成CO，故D正确；故答案为：C。9．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。10．C【详解】A．溶液中Fe2+、与之间均能发生氧化还原反应，不能大量共存，故A错误；B．某无色透明溶液中Fe3+有颜色且与SCN-不能大量共存，故B错误；C．能使酚酞变红的溶液显碱性，、、、之间不反应，可以大量共存，故C正确；D．溶液显碱性，不能大量共存，故D错误；故选C。11．错误【详解】向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，加入H2O2后溶液变成红色，是Fe2＋被H2O2氧化，只说明Fe2＋具有还原性，故错误。12．正确【详解】H2O2具有氧化性，酸性条件下H2O2氧化Fe2+，将Fe2+氧化为Fe3+，其反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故正确。综上所述，答案为：正确。13．正确【详解】亚铁离子具有较强还原性，易被氧气氧化为铁离子，维生素C具有强还原性，能防止硫酸亚铁被氧化，故正确。14．正确【详解】氢氧化亚铁具有强还原性，在空气中迅速被氧化，转变为氢氧化铁，故正确。15．错误【详解】硝酸具有强氧化性，与FeO氧化生成硝酸铁，反应方程式为：3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+5H2O。16．(1)AB(2)将Fe2+氧化为Fe3+Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(3)B(4)加快反应速率，使反应更充分(5)玻璃棒、胶头滴管偏高(6)过量的盐酸羟胺与高锰酸钾反应或高锰酸钾与Cl-反应(7)11.2【分析】蛋黄用蒸馏水浸泡后过滤，滤液中滴加KSCN滤液，无明显现象，说明滤液中不含Fe3+，加适量氯水，无明显变化，说明滤液中不含Fe2+；蛋黄充分灰化后用适量盐酸浸泡，过滤所得滤液滴加KSCN滤液，溶液呈较浅的红色，说明滤液中含少量Fe3+，滤液中加适量氯水、再滴加KSCN溶液，溶液呈红色，说明滤液中含Fe2+。【详解】（1）将固体物质蛋黄灰化时，需要使用的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚，不需使用的仪器为漏斗、蒸发皿，故选AB。（2）加入新制氯水可以将溶液中的Fe2+氧化产生Fe3+，Fe3+遇SCN-溶液，溶液变为红色，故①涉及的反应的离子方程式为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。（3）A．将蛋黄灰化后用适量稀盐酸浸泡，所得滤液中滴加KSCN溶液，呈现较浅的红色，说明其中含有铁元素，A项错误：B．直接将蛋黄用蒸馏水浸泡，向浸泡后的溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，说明不含Fe3+，向其中加入适量氯水后，溶液也无明显变化，说明溶液中不含Fe2+；但灰化后加入盐酸溶解的溶液中滴加KSCN溶液，呈现较浅的红色，说明该溶液中含有铁元素，由此证明蛋黄中的铁元素很难用蒸馏水直接溶出，B项正确：C．根据分析，将蛋黄灰化后产生的无机物是直接用盐酸浸泡的，浸泡后的滤液中含有Fe3+和Fe2+，因此，仅用盐酸是可以溶出蛋黄灰分中的铁元素，C项错误；D．灰化的目的是将蛋黄中的有机物氧化为无机物，铁元素转化为铁的无机化合物，便于用盐酸溶解，D项错误；答案选B。（4）步骤Ⅰ中微热的目的是加快反应速率，使反应更充分。（5）步骤Ⅱ定容时还需要用到的玻璃仪器有玻璃棒，胶头滴管，步骤Ⅱ定容操作时，若俯视容量瓶刻度线，加水偏少，导致溶液浓度偏高，最终使测定结果偏高。（6）KMnO4溶液具有强氧化性，与过量的盐酸羟胺和Cl-反应，则消耗KMnO4溶液体积增大，计算出的铁的浓度也增大。（7）Fe元素的物质的量为n(Fe)=2×10-4mol/L×50mL×10-3L/mL=10-5mol，故蛋黄中铁元素的含量=10-5mol×56g/mol×103mg/g÷5g×100g=11.2mg/100g。17．(1)A(2)2NH3+Fe2O32Fe+N2+3H2O检验产物H2O(3)否Fe2O3和盐酸反应产生FeCl3，FeCl3再与Fe反应产生FeCl2，未检测到Fe3+不能说明Fe2O3【详解】（1）实验室选择NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制备，反应为。固体加热选择试管和酒精灯，对应的装置为A。答案为；A；（2）NH3可以将Fe2O3还原为Fe，自身被氧化为N2，即反应为2NH3+Fe2O32Fe+N2+3H2O。水遇硫酸铜变为五水硫酸铜，从白色变为蓝色，依次可鉴别H2O。答案为2NH3+Fe2O32Fe+N2+3H2O；检验产物H2O；（3）Fe2O3和盐酸反应产生FeCl3，FeCl3再与Fe反应产生FeCl2，未检测到Fe3+不能说明Fe2O3。答案为否；Fe2O3和盐酸反应产生FeCl3，FeCl3再与Fe反应产生FeCl2，未检测到Fe3+不能说明Fe2O3。18．(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe2+具有还原性Fe2+具有氧化性向FeCl3溶液