高中化学第一节 铁及其化合物第2课时习题

第三章　第一节　第2课时

基 础 达 标

一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)

1．下列除杂的操作正确的是(　B　)

A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量Fe充分反应后过滤

B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤

C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤

D．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：先加入过量Cu粉将Fe3＋还原成Fe2＋，再过滤

解析：FeCl3溶液中加入足量Fe，能除去Fe3＋，但引入Fe2＋，A错误；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，C错误；D项中Cu与Fe3＋反应生成Fe2＋和Cu2＋，但无法除去Fe2＋，D错误。

2．向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是(　C　)

A．只有Fe2＋和Cu2＋

B．一定有Fe3＋、Cu2＋，可能有Fe2＋

C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋

D．只有Fe2＋

解析：混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后，仍有红色固体铜存在，溶液中一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋，可能有Cu2＋。

3．在下列有FeCl3溶液参加的反应中，与Fe3＋的氧化性无关的是(　C　)

A．FeCl3与Fe反应

B．FeCl3使淀粉KI溶液变蓝

C．FeCl3滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体

D．FeCl3用于腐蚀电路板

解析：A、B、D中Fe3＋分别将Fe、I－、Cu氧化为Fe2＋、I2和Cu2＋，表现氧化性；C的离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋，Fe3＋的化合价没有变化，没有表现氧化性。

4．检验硫酸亚铁中是否含有少量硫酸铁，选用的最佳试剂是(　C　)

A．NaOH　　　　　 B．KMnO4

C．KSCN  D．氯水

5．除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的办法是(　D　)

A．加入氢氧化钠溶液 B．通入氯气

C．加入铜粉 D．加入铁粉

6．要鉴定某溶液中所含的一种阳离子为Fe2＋(且未被氧化)，最好的方法是(　B　)

A．加入NaOH溶液

B．先加入KSCN溶液再加氯水

C．先加氯水再加KSCN溶液

D．加入锌片

7．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，其中实验方案设计错误的是(　C　)

A．只有④ B．只有③

C．③④ D．③④⑤

8．把表面有少量氧化物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(　D　)

A．Fe3＋和Cu2＋ B．Fe2＋和Cu2＋

C．Fe2＋和Fe3＋ D．Fe2＋

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Fe2＋和Cu，Cu与盐酸不反应，Fe与盐酸反应生成Fe2＋。

二、非选择题

9．为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”，某同学甲设计了如下的实验方案。

(1)实验前甲同学预测：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为甲同学预测的依据是__Fe2＋中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低__。

(2)甲同学欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。

①若甲同学计划在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应及现象是__Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋；溶液变为棕黄色__。

②实验中，甲同学发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为如何证明甲同学的观点和实验方案都是正确的：__向溶液中滴入KSCN溶液，溶液呈红色__。

③对于证明Fe2＋具有氧化性，甲同学认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。三种金属的还原性由强到弱的顺序是__Zn>Fe>Cu__。

解析：Fe2＋中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低，既可被氧化又可被还原；新制氯水可将Fe2＋氧化成棕黄色的Fe3＋；检验Fe3＋用KSCN溶液；在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物。

综 合 提 升

一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)

1．《神农本草经》记载：“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解。”茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　BD　)

A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨

B．用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦

C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦

D．检验滤液中的Fe3＋，选用③、⑤、⑧和⑩

2．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性(平均直径25 nm)纳米Fe3O4的流程示意图如图：

下列叙述不正确的是(　CD　)

A．可以用KSCN溶液检验滤液B中是否有Fe3＋

B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去

D．纳米Fe3O4属于胶体

解析：根据题意可知，滤液B的溶质为氯化亚铁，可以用KSCN溶液检验滤液B中是否有Fe3＋，故A正确；滤液A的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉还原铁离子和反应过量的盐酸，主要反应的离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，故B正确；步骤④中，防止其在步骤⑤中继续氧化＋2价铁元素，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，故C错误；Fe3O4粒子分散在水中，可形成胶体，但Fe3O4不能称为胶体，故D错误。

3．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是(　D　)

A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋

B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋

C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋

D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋

4．已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色。根据实验流程分析，下列叙述错误的是(　BC　)

绿茶水蓝黑色恢复为原色不变色变为红色

A．绿茶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色

B．维生素C可将鞣酸铁氧化成鞣酸亚铁

C．④中发生的反应有2个

D．服用补铁剂时不能喝绿茶

5．纳米级四氧化三铁是应用广泛的软磁性材料之一。共沉淀法是目前制备纳米级四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：

下列说法错误的是(　BD　)

A．保存溶液A时，应加入少量铁粉

B．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好应为2∶1

C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色

D．其制备反应类型属于氧化还原反应

解析：溶液A中含Fe2＋，为防止亚铁离子被氧化，保存溶液A时应加入少量铁粉，故A正确；Fe3O4可看成FeO·Fe2O3，N(Fe2＋)∶N(Fe3＋)＝1∶2，则FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比为1∶2，故B错误；钠的焰色试验为黄色，滤液含钠离子，则取滤液进行焰色试验，火焰为黄色，故C正确；溶解后加NaOH发生Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－Fe3O4↓＋4H2O，无元素的化合价变化，制备反应类型不属于氧化还原反应，故D错误。

二、非选择题

6．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，有CuCl2和FeCl2生成。如图是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溶液所采用的工艺流程图：

请回答下列问题。

(1)实验室中，检验溶液中存在Fe3＋的试剂是__KSCN溶液__，证明Fe3＋存在的现象是__溶液变成红色__。

(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：__2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋__。

(3)写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：

①__Fe__，②__FeCl2__，④__HCl__。

(4)含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为__2FeCl2＋Cl2===2FeCl3__。

解析：废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向废液中加入过量Fe，发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，然后过滤，滤液中含有FeCl2，滤渣中含有Cu、Fe，向滤渣中加入过量盐酸，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液中含有FeCl2，向含有FeCl2的滤液中通入过量Cl2，发生的离子反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，从而得到FeCl3溶液。

(1)Fe3＋和KSCN溶液混合生成络合物硫氰化铁而使溶液呈红色，可以用KSCN溶液检验Fe3＋。

(2)氯化铁具有氧化性，能氧化Cu生成铜离子，自身被还原生成氯化亚铁，离子反应方程式为

2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

(3)通过以上分析知，①②④分别是Fe、FeCl2、HCl。

(4)FeCl2与Cl2发生氧化还原反应生成FeCl3，化学方程式为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。