312Fe2和Fe3的性质及其检验（习题精炼）-2020-2021学年高一化学课件精讲习题精练（人教2019）

第3章铁金属材料3.1.2Fe2+和Fe3+的性质及其检验一、选择题1．资料显示：FeF3溶液接近无色。某同学据此进行以下实验,依据上述实验无法获得的结论是（）A．FeF3是弱电解质B．④中发生的离子反应为FeF3+3SCNFe(SCN)3+3FC．相同条件下，结合Fe3+的能力：SCN>F>OHD．向Fe(SCN)3溶液中加入NaF固体，溶液颜色会变浅【答案】C【解析】A．反应③由黄色转成无色，存在平衡Fe3＋+3F－FeF3，FeF3是弱电解质，故A正确；B．④中由无色转变为红色，发生的离子反应为FeF3+3SCNFe(SCN)3+3F，故B正确；C．相同条件下，结合Fe3+的能力：OH>SCN>F，故C错误；D．对于平衡FeF3+3SCNFe(SCN)3+3F，向Fe(SCN)3溶液中加入NaF固体，提高氟离子浓度，平衡逆向移动，溶液颜色会变浅，故D正确；2．下列离子的检验方法合理的是()A．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2+C．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2+D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+【答案】A【解析】A．加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+，故A正确；B．若原溶液中含Fe2+，通入Cl2，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，滴加KSCN溶液后显红色，若原溶液中不含Fe2+，含有Fe3+，通入Cl2，加入KSCN溶液同样可以变血红色，故B错误；C．KSCN溶液与Fe3+溶液作用的方程式为：Fe3++3SCN⇌Fe(SCN)3，而Fe2+与KSCN溶液不反应，如果该溶液既含Fe3+，又含Fe2+，滴加KSCN溶液，溶液呈红色，证明存在Fe3+而不能证明没有Fe2+，故C错误；D．氢氧化镁为白色沉淀，能被红褐色沉淀掩盖，无法确定，故D错误；3．下列鉴别物质的方法能达到目的的是（）A．用丁达尔效应鉴别NaCl和KCl溶液B．用肥皂水鉴别CaCl2和Ca(NO3)2溶液C．用KSCN溶液鉴别FeCl3和Fe2(SO4)3溶液D．用加热法鉴别Na2CO3和NaHCO3固体【答案】D【解析】A．丁达尔效应是胶体的性质之一，则NaCl和KCl溶液不能用丁达尔效应鉴别，可用焰色反应进行区分，故A不选；B．CaCl2和Ca(NO3)2溶液与肥皂水作用均有白色沉淀生成，则不能用肥皂水鉴别CaCl2和Ca(NO3)2溶液，故B不选；C．KSCN遇反应生成血红色的络合物，则KSCN溶液不能鉴别FeCl3和Fe2(SO4)3溶液，故C不选；D．Na2CO3稳定受热不易分解，NaHCO3不稳定，受热易分解，产生能够使澄清的石灰水变浑浊的气体，故可用用加热法鉴别Na2CO3和NaHCO3固体，故选D。4．配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶解在较浓的盐酸中，再加水稀释。下列说法错误的是（）A．较浓盐酸可有效抑制Fe3＋水解B．稀释过程中FeCl3水解程度增大，c(H＋)增大C．FeCl3溶液中加入NaHCO3溶液有气体和红褐色沉淀产生D．FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液出现血红色【答案】B【解析】A．氯化铁溶液中Fe3＋水解，溶液显酸性，即FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl，则加入盐酸可抑制水解，故A正确；B．稀释过程中FeCl3水解程度增大，由于溶液的体积增大，氢离子的浓度减小，故B错误；C．FeCl3溶液中加入NaHCO3溶液，Fe3＋和发生双水解，有CO2气体和Fe(OH)3红褐色沉淀产生，故C正确；D．在含有Fe3＋的溶液中滴加KSCN溶液，溶液出现血红色，故D正确；5．有关铁及其化合物的说法正确的是()A．FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强B．将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释D．Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3【答案】C【解析】A．FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，是因为Fe3+氧化Cu为Cu2+，自身被还原为Fe2+，不能说明铁比铜金属性强，A错误；B．将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，得到的是Fe(OH)3沉淀而不是胶体，B错误；C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释，以防止Fe3+水解，C正确；D．Fe与Cl2反应生成FeCl3，但Fe3+氧化性强于I2，因此Fe与I2反应不能生成FeI3，D错误；6．有两个实验：①检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+，②检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。下列试剂能达到实验目的的是（）实验试剂选项①②AKSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D酸性KMnO4溶液酸性KMnO4溶液【答案】B【解析】A.①中加入KSCN溶液后，溶液变红色，不能检验是否有，故A错误；B.①中，若原溶液中含有，则酸性溶液褪色，反之，酸性溶液不褪色；②中，若原溶液中含有，则与结合使溶液呈红色，反之，溶液不变红，故B正确；C.①中，的红褐色对起到了掩盖作用，即使原溶液中含有，也很难观察到白色沉淀；②中，溴水不能检验原溶液中是否含有，故C错误；D.②中，酸性溶液不能检验原溶液中是否含有，故D错误；7．已知如下三个实验均能发生化学反应：①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是（）A．实验①中铁作还原剂 B．实验②中既显氧化性又显还原性C．实验③中发生的是置换反应 D．上述实验证明氧化性:【答案】A【解析】A.由①中发生Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，Fe元素的化合价升高，则Fe作还原剂，故A正确；B.向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－，反应中Fe元素的化合价升高,则Fe2+只能表现还原性，故B错误；C.置换反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,而③中发生Cu+2Fe3+＝2Fe2++Cu2+，生成物中没有单质，则不是置换反应，故C错误；D.由发生的三个反应利用氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知上述实验证明氧化性为Fe3+＞Cu2+＞Fe2+，故D错误；8．向溶液中滴加少量溴水，溶液变为黄色。下列说法正确的是（）A．由于所得溶液中存在，所以溶液变为黄色B．向所得溶液中加入硫氰化钾溶液，可判断是否生成了C．向所得溶液中加入氢氧化钾溶液，不能判断是否生成了D．向所得溶液中加入淀粉溶液，不能判断是否生成了【答案】B【解析】A.溶液变为黄色是因为被溴水氧化为，A项错误；B.向所得溶液中加入KSCN溶液，若溶液变为红色，则可判断生成了，反之，没有生成，B项正确；C.向所得溶液中加入KOH溶液，若生成红褐色沉淀，则能判断生成了，反之，没有生成，C项错误；D.向所得溶液中加入淀粉溶液，能把碘化钾氧化为单质碘，若溶液变蓝，则可以判断生成了，反之，没有生成，D项错误；9．向某HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，溶液中Fe2＋浓度和加入Fe粉的物质的量之间的关系如下图所示，则原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为()A．4∶1 B．3∶1 C．2∶1 D．1∶1【答案】A【解析】根据题干信息可知混合溶液中加入铁粉发生的反应为：3Fe+8HNO3（稀）=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，2Fe(NO3)3+Fe＝3Fe(NO3)2，由图象可知，加入2molFe粉时，铁离子完全反应生成Fe2+的物质的量为3mol，设混合溶液中有xmolHNO3，ymolFe(NO3)3，则：、，解得y＝1、x＝4，故原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比4：1，答案选A。10．下列中学常见实验的现象或表述正确的是（）A．过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色B．在酒精灯上灼烧铝箔，会发现熔化的铝不断滴落C．检验红砖中的氧化铁成分，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滴即可D．向饱和FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，煮沸后即可得到红褐色的Fe(OH)3胶体【答案】C【解析】A.过量的铁投入到一定量的稀硝酸中生成硝酸亚铁，滴加KSCN溶液，溶液不显血红色，故A错误；B.将铝箔用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热，铝和氧气反应生成了氧化铝，又因氧化铝的熔点高于铝的熔点，而氧化铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝失去了光泽，铝熔化了但是不会滴落，故B错误；C.氧化铁和盐酸反应生成氯化铁溶液和水，Fe3+遇KSCN溶液显红色，故C正确；D.应该向沸腾的蒸馏水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至呈红褐色，即可得到红褐色的Fe(OH)3胶体，氯化铁溶液滴加氢氧化钠产生氢氧化铁沉淀，故D错误。11．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()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CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液【答案】B【解析】甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋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，选项中只有酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋KMnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是紫色变浅(或褪去)；乙组，在Fe2＋存在的条件下，检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰，故答案选B。12．下列物质能将Fe2＋转化为Fe3＋的有（）①新制氯水②锌③稀硝酸④铜⑤铁A．①②③ B．②④⑤ C．①③ D．①②③④【答案】C【解析】①新制氯水具有强氧化性，能把Fe2＋氧化为Fe3＋；②锌是活泼的金属，能把亚铁离子还原为铁单质；③稀硝酸具有强氧化性，能把Fe2＋氧化为Fe3＋；④铜的金属性弱于铁，与亚铁离子不反应；⑤铁与亚铁离子不反应；综上，符合条件的是①③，答案选C。二、非选择题13．（1）用配制溶液时，为防止被氧化，需加入稀硫酸和稍过量的____。（2）在溶液中滴入稀硫酸，再滴入几滴溶液，溶液立即变黄。上述反应的离子方程式为_____。（3）为检验（2）中的氧化产物，甲同学取少许反应后的溶液，加入______溶液，溶液变血红色，证明氧化产物为；乙同学取少许反应后的溶液，加入____溶液，溶液变蓝，证明氧化产物为，该反应的离子方程式为_____________。（4）为证明（2）中反应后的溶液中仍存在，可向其中滴加____溶液。【答案】（1）铁屑(或铁粉)（2）（3）KSCN淀粉KI（4）酸性【解析】（1）易被氧化，加入铁屑或铁粉，可抑制其被氧化，则为防止被氧化，需加入稀硫酸和稍过量的铁屑(或铁粉)；（2）具有氧化性，酸性条件下将'氧化为，离子方程式是；（3）实验室中检验可利用含的溶液，如KSCN溶液；具有氧化性，通过题目提示的现象“溶液变蓝”可知加入的是淀粉KI溶液，反应的离子方程式是；（4）Fe2+具有还原性，故含的溶液可使酸性溶液褪色，为证明（2）中反应后的溶液中仍存在，可向其中滴加酸性溶液。14．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。（1）检验溶液中Fe3＋存在的常用试剂是___，证明Fe3＋存在的现象是____，配制含Fe2＋的溶液时，常常向溶液中加入少量___，使被氧气氧化形成的Fe3＋还原为Fe2＋。（2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：___。（3）某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。①___，②___，③___，④____，⑤____，⑥_____。B．请写出相关反应的化学方程式。_______。【答案】（1）KSCN溶液溶液变成红色铁粉（2）2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2（3）FeFeCl2Fe和CuHClFeCl2Cl2CuCl2＋Fe=FeCl2＋Cu、2FeCl3＋Fe=3FeCl2、Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、2FeCl2＋Cl2=2FeCl3【解析】（1）检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红说明存在Fe3+；配制含Fe2＋的溶液时，为了防止亚铁离子被氧化，且不能引入新杂质，常加入铁粉(铁钉也可)，使被氧气氧化形成的Fe3＋还原为Fe2＋，故答案为：KSCN溶液；溶液变红；铁粉；（2）氯化铁与铜反应生成氯化亚铁与氯化铜，反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，故答案为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2；（3）A．废液中含有氯化亚铁、氯化铜和未反应的氯化铁，由工艺流程可知，滤渣③中含有金属铜，应是废液与过量的Fe反应，滤液②中含有氯化亚铁，滤渣③中含有金属铜和未反应的铁，加入盐酸，滤液⑤中也含有氯化亚铁，与滤液②合并后通入氯气可以得到氯化铁，故答案为：Fe；FeCl2；Fe、Cu；HCl；FeCl2；Cl2；B．废液中加入铁粉，发生CuCl2+Fe=Cu+FeCl2、2FeCl3＋Fe=3FeCl2；滤渣中含有铁、铜，加入盐酸，铁与盐酸反应，化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，氯化亚铁与氯气的反应，化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3，故答案为：CuCl2+Fe=Cu+FeCl2、2FeCl3＋Fe=3FeCl2、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、2FeCl2+Cl2=2FeCl3。15．铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。Ⅰ.（1）电子工业常用30%的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出溶液与铜发生反应的离子方程式_________。（2）某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并获得氯化铁晶体，准备采用下列步骤：回答下列问题：①试剂a是_____(用化学式表示)；操作Ⅰ用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。②上述流程中操作Ⅲ包括蒸发浓缩、_______、过滤、洗涤。Ⅱ.市售某种补铁口服液的主要成分是葡萄糖酸亚铁。根据名称认