2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第三章鐵金屬材料第一節(jié)第2課時鐵鹽和亞鐵鹽測評含解析新人教版必修1

PAGE9-第2課時鐵鹽和亞鐵鹽課后篇素養(yǎng)形成合格考達(dá)標(biāo)練1.將鐵屑溶于過量鹽酸后,再加入下列物質(zhì),會有三價鐵生成的是()A.稀硫酸 B.高錳酸鉀C.氯化鋅 D.氯化銅答案B解析鐵屑溶于過量鹽酸后生成Fe2+,選項中物質(zhì)只有高錳酸鉀能將Fe2+氧化成三價鐵(Fe3+)。2.某溶液中,滴加KSCN溶液時無明顯現(xiàn)象發(fā)生,再滴入少量氯水,溶液立刻顯紅色。則原溶液中確定含有的是()A.Fe2+ B.Fe3+ C.K+ D.NH答案A解析某溶液中加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,再滴加氯水,溶液立刻變?yōu)榧t色,說明原溶液含有亞鐵離子,加入氯水發(fā)生反應(yīng)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,生成的鐵離子和SCN-生成紅色溶液。3.(2024江蘇南通高一檢測)下列各組物質(zhì)反應(yīng)后,再滴入KSCN溶液,顯紅色的是()A.過量鐵與稀鹽酸B.過量氯水與FeCl2溶液C.過量鐵粉與CuCl2溶液D.過量鐵粉與FeCl3溶液答案B解析鐵與鹽酸發(fā)生反應(yīng),生成的是亞鐵離子,滴入KSCN溶液,溶液不會顯紅色,故A錯誤;氯水能將亞鐵離子氧化成鐵離子,滴入KSCN溶液,顯紅色,故B正確;鐵粉過量,鐵置換出銅,同時生成亞鐵離子,滴入KSCN溶液,溶液不會顯紅色,故C錯誤;過量鐵粉與氯化鐵溶液反應(yīng)生成的是氯化亞鐵,溶液中不存在鐵離子,滴入KSCN溶液,溶液不會顯紅色,故D錯誤。4.下列物質(zhì)反應(yīng)后確定有+3價鐵生成的是()①過量的Fe與Cl2反應(yīng)②Fe與過量稀硫酸反應(yīng)③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A.只有① B.只有①③C.只有①②③ D.①②③④答案B解析①中Cl2氧化性較強(qiáng),它能將鐵由0價氧化為+3價,由于不是在溶液中反應(yīng),因此過量的鐵不會將氯化鐵還原。②中Fe與稀硫酸反應(yīng)只能生成Fe2+。③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+。④中發(fā)生Fe與鹽酸生成FeCl2、Fe2O3與鹽酸生成FeCl3的反應(yīng),但題中未給出反應(yīng)物間相對量的關(guān)系,若鐵是過量的,則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。5.下列除雜的操作正確的是()A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量Fe充分反應(yīng)后過濾B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入過量鐵粉充分反應(yīng)后過濾C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過濾D.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:先加入過量Cu粉將Fe3+還原成Fe2+,再過濾答案B解析FeCl3溶液中加入足量Fe,能除去Fe3+,但引入Fe2+,A錯誤;加入過量鐵粉,FeCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2,充分反應(yīng)后過濾除去剩余鐵粉,從而達(dá)到除雜的目的,B正確;C項中加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀,不符合除雜要求,C錯誤;D項中Cu與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+和Cu2+,但無法除去Fe2+,D錯誤。6.為了探究鐵及其化合物的氧化性和還原性,某同學(xué)設(shè)計如下試驗方案,其中符合試驗要求而且完全正確的是()選項試驗操作試驗現(xiàn)象離子反應(yīng)試驗結(jié)論A在氯化亞鐵溶液中滴加新制氯水淺綠色溶液變成棕黃色溶液2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-Fe2+具有還原性B在氯化亞鐵溶液中加入鋅片淺綠色溶液變成無色溶液Fe2++ZnFe+Zn2+Zn具有還原性C在氯化鐵溶液中加入鐵粉棕黃色溶液變成淺綠色Fe3++Fe2Fe2+鐵單質(zhì)具有還原性D在氯化鐵溶液中加入銅粉藍(lán)色溶液變成棕黃色溶液2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+Fe3+具有氧化性答案A解析A項,在氯化亞鐵溶液中滴加新制氯水,氯化亞鐵溶液為淺綠色,+2價的鐵被氯水氧化,生成+3價的鐵,溶液變成棕黃色,所以正確;B項,鋅具有還原性,氯化亞鐵溶液中+2價的鐵具有氧化性,能氧化鋅,同時析出黑色固體鐵,試驗現(xiàn)象描述不全、且試驗結(jié)論應(yīng)為Fe2+具有氧化性,所以錯誤;C項,離子方程式左右電荷不守恒,正確應(yīng)為2Fe3++Fe3Fe2+,所以錯誤;D項,試驗現(xiàn)象中,溶液的顏色不正確,反應(yīng)前氯化鐵溶液為棕黃色,反應(yīng)后氯化亞鐵溶液為淺綠色,氯化銅溶液為藍(lán)綠色,所以錯誤。7.(2024山東臨沂第一中學(xué)高一檢測)電子工業(yè)常用FeCl3溶液腐蝕絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。從腐蝕廢液(主要含F(xiàn)eCl3、FeCl2、CuCl2)中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液。廢液處理流程如下:(1)步驟(Ⅰ)中分別操作名稱是。

(2)沉淀B中主要含有,氣體D是。

(3)寫出步驟(Ⅲ)中生成FeCl3的化學(xué)方程式。

(4)步驟(Ⅲ)中,將氯氣換成H2O2也能達(dá)到同樣的目的,寫出H2O2將Fe2+氧化為Fe3+的離子方程式:。

答案(1)過濾(2)Cu、FeH2(3)2FeCl2+Cl22FeCl3(4)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O解析從腐蝕廢液中回收銅,并將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl3溶液,由流程可知,先加入過量的Fe與氯化鐵、氯化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵、銅,進(jìn)行過濾分別,則濾液A為FeCl2溶液,沉淀B中含F(xiàn)e、Cu,加過量鹽酸,鐵溶解,產(chǎn)生氯化亞鐵和氫氣,過濾得到金屬Cu,濾液C中含F(xiàn)eCl2、HCl,為不引入雜質(zhì),合并后通入足量Cl2,將FeCl2全部轉(zhuǎn)化為FeCl3。(1)步驟(Ⅰ)中分別溶液和沉淀的操作名稱是過濾。(2)鐵與氯化銅發(fā)生置換反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅,反應(yīng)中鐵過量,則由流程分析可知,沉淀B中含過量的鐵和產(chǎn)生的銅。沉淀B中加入鹽酸,鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,因此氣體D是氫氣。(3)氯氣具有強(qiáng)氧化性,通入的足量Cl2把氯化亞鐵全部轉(zhuǎn)化為FeCl3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl2+Cl22FeCl3。(4)雙氧水也具有氧化性,H2O2將Fe2+氧化為Fe3+的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。等級考提升練8.在下列有FeCl3溶液參加的反應(yīng)中,與Fe3+的氧化性無關(guān)的是()A.FeCl3與Fe反應(yīng)B.FeCl3使淀粉KI溶液變藍(lán)C.FeCl3滴入沸水中制得Fe(OH)3膠體D.FeCl3用于腐蝕電路板答案C解析A、B、D項中Fe3+分別將Fe、I-、Cu氧化為Fe2+、I2和Cu2+,表現(xiàn)氧化性;C項中反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,Fe3+的化合價沒有變更,沒有表現(xiàn)氧化性。9.將1.12g鐵粉加入25mL2mol·L-1的氯化鐵溶液中,充分反應(yīng)后,其結(jié)果是()A.鐵粉剩余,溶液呈淺綠色,Cl-基本不變B.向溶液中滴入無色KSCN溶液,仍無色C.Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為6∶1D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5答案C解析n(Fe)=0.02mol,n(FeCl3)=0.05mol,由Fe+2Fe3+3Fe2+知,Fe3+過量0.01mol,鐵粉全部溶解,反應(yīng)生成Fe2+0.06mol;Fe3+過量,滴入無色KSCN溶液,溶液顯紅色;氧化生成的Fe2+和還原生成的Fe2+的物質(zhì)的量之比為1∶2。10.將鐵片放入下列各溶液中,反應(yīng)后溶液質(zhì)量增加,但無氣體產(chǎn)生的是()A.CuCl2溶液 B.AgNO3溶液C.Fe2(SO4)3溶液 D.稀硫酸答案C解析A項,Fe與CuCl2溶液反應(yīng),每溶解56gFe,生成64gCu,溶液質(zhì)量減輕,錯誤;B項,Fe與AgNO3溶液反應(yīng),每溶解56gFe,生成216gAg,溶液質(zhì)量減輕,錯誤;C項,Fe與Fe2(SO4)3溶液反應(yīng),Fe溶解,溶液質(zhì)量增加且無氣體放出,正確;D項,Fe與稀硫酸反應(yīng),每溶解56gFe,生成2gH2,溶液質(zhì)量增加,但有氣體放出,錯誤。11.將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中,完全反應(yīng)后,溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等。則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比是()A.2∶3 B.3∶2 C.1∶2 D.1∶1答案A解析設(shè)參加反應(yīng)的Fe3+和未參加反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量分別為x、y。2FeCl3+Fe3FeCl2 2 3 x 32由題意32x=y,所以x∶y=2∶312.選擇合適試劑完成甲、乙兩組試驗。甲組:檢驗含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+;乙組:檢驗含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+。下列試劑及加入試劑依次能達(dá)到試驗?zāi)康牡氖?)選項甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液氫氧化鈉溶液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解析甲組,在Fe3+存在的條件下,檢驗Fe2+,要解除Fe3+干擾。所選試劑具備下列條件:一是能與Fe2+發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應(yīng);二是與Fe3+不反應(yīng),不干擾現(xiàn)象視察。酸性KMnO4溶液符合條件:5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O?，F(xiàn)象:溶液紫色變淺(或紫色褪去)。乙組:在Fe2+存在的條件下,檢驗Fe3+,用KSCN溶液檢驗Fe3+,Fe2+13.向氧化鐵、氧化銅、鐵、銅的混合粉末中加入過量的稀鹽酸,充分反應(yīng)后,仍有紅色粉末存在,則關(guān)于溶液中陽離子的推斷正確的是()A.只有Fe2+和Cu2+B.確定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+C.確定有Fe2+,可能有Cu2+D.只有Fe2+答案C解析混合粉末中加入過量的稀鹽酸反應(yīng)后,仍有紅色固體銅存在,則溶液中確定有Fe2+,確定沒有Fe3+,可能有Cu2+。14.為嚴(yán)厲打擊食品生產(chǎn)經(jīng)營中違法添加非食用物質(zhì)、濫用食品添加劑的行為,國家有關(guān)部門公布了包含硫酸亞鐵在內(nèi)的22種“易濫用食品添加劑”名單。某同學(xué)為探究富含硫酸亞鐵且保存時間較長的食品狀況,設(shè)計了如下試驗方案:食品→……→淡黃色溶液淡紅色溶液深紅色溶液(1)試劑1的主要成分是什么?為什么淡紅色溶液加入新制氯水后變?yōu)樯罴t色?寫出上述過程中涉及反應(yīng)的離子方程式。(2)該同學(xué)在試驗中加入了過量氯水,放置一段時間后,發(fā)覺深紅色褪去,現(xiàn)對褪色緣由進(jìn)行探究。提出假設(shè)假設(shè)1:溶液中的+3價鐵被氧化為更高價態(tài)的鐵;假設(shè)2:。

設(shè)計方案從有色物質(zhì)中所含元素的化合價分析褪色的可能緣由,提出假設(shè)2。并設(shè)計一種試驗方案,進(jìn)行驗證。答案(1)Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3,所以試劑1的主要成分是KSCN。淡紅色溶液中還含有較多的Fe2+,向其中加入新制氯水后,Cl2將Fe2+氧化成Fe3+,溶液中Fe3+濃度增大,生成的Fe(SCN)3濃度也增大,溶液顏色加深。相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。(2)假設(shè)2:Fe3+沒有被氧化,而是SCN-被氧化設(shè)計方案:向褪色后的溶液中補(bǔ)加KSCN溶液,若出現(xiàn)紅色,說明假設(shè)2成立;若不出現(xiàn)紅色,說明假設(shè)2不成立。解析(2)試驗中加入過量氯水,放置一段時間后,深紅色褪去,說明Fe(SCN)3慢慢消逝,而Fe(SCN)3的生成與Fe3+、SCN-有關(guān),依據(jù)假設(shè)1,溶液中的+3價鐵被Cl2氧化為更高價態(tài)的鐵,分析SCN-中各元素的化合價可知,S為-2價,C為+4價,N為-3價,所以SCN-也具有還原性,故也可能是SCN-被過量的氯水氧化導(dǎo)致深紅色褪去。假設(shè)2為Fe3+沒有被氧化,而是SCN-被氧化,只要向褪色后的溶液中補(bǔ)充SCN-,若出現(xiàn)紅色,說明假設(shè)2成立;若不出現(xiàn)紅色,說明假設(shè)2不成立。新情境創(chuàng)新練15.試驗室用綠礬(FeSO4·7H2O)為原料制備補(bǔ)血劑甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe],有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下:甘氨酸(H2NCH2COOH)檸檬酸甘氨酸亞鐵易溶于水,微溶于乙醇,兩性化合物易溶于水和乙醇,有酸性和還原性易溶于水,難溶于乙醇試驗過程:Ⅰ.配制含0.10molFeSO4的綠礬溶液。Ⅱ.制備FeCO3:向配制好的綠礬溶液中,緩慢加入200mL1.1mol·L-1NH4HCO3溶液,邊加邊攪拌,反應(yīng)結(jié)束后過濾并洗滌沉淀。Ⅲ.制備(H2NCH2COO)2Fe:試驗裝置如下圖(夾持和加熱儀器已省略),將試驗Ⅱ得到的沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,然后利用A中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將C中空氣排凈,接著滴入檸檬酸溶液并加熱。反應(yīng)結(jié)束后過濾,濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。回答下列問題:(1)試驗Ⅰ中:試驗室配制綠礬溶液時,為防止FeSO4被氧化變質(zhì),應(yīng)加入的試劑為(寫化學(xué)式)。

(2)試驗Ⅱ中:生成沉淀的離子方程式為。

(3)試驗Ⅲ中:①檢查裝置A的氣密性的方法是。

②裝置A中所盛放的藥品是(填序號)。

a.Na2CO3和稀硫酸b.CaCO3和稀硫酸c.CaCO3和稀鹽酸③確認(rèn)C中空氣排盡的試驗現(xiàn)象是。

④加入檸檬酸溶液一方面可促進(jìn)FeCO3溶解,另一個作用是。

⑤洗滌試驗Ⅲ中得到的沉淀,所選用的最佳洗滌試劑是(填序號)。

a.熱水b.乙醇c.檸檬酸溶液⑥若產(chǎn)品的質(zhì)量為17.34g,則產(chǎn)率為。

答案(1)Fe(2)Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2(3)①