人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料测试题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料测试题，共8页。试卷主要包含了Fe3+和Fe2+的检验，已知等内容，欢迎下载使用。
题组1.Fe3+和Fe2+的检验
1.在一些茶叶、点心等食品的包装盒中一般会有一个小袋,将小袋打开,可以看到灰黑色粉末,其中有些已变成棕褐色。将这些粉末溶于稀盐酸,取少量上层清液置于试管中,滴入几滴氯水,再滴加KSCN溶液,马上出现红色。以下结论不正确的是( )
A.该灰黑色粉末用作抗氧化剂
B.该灰黑色粉末不可食用
C.小袋中原来装有铁粉
D.小袋中原来装有氧化铁
2.(2024·广东深圳高一检测)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,一段时间后变成红褐色,下列结论正确的是( )
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+
题组2.Fe3+和Fe2+的性质
3.(2024·河北秦皇岛模拟)实验室配制氯化亚铁溶液时,为了防止Fe2+被氧化,常加入的物质是( )
A.ZnB.FeC.AlD.Cu
4.为了验证FeCl3溶液中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( )
A.②B.③⑤
C.③④D.①②③④⑤
5.(2024·贵州铜仁检测)用毛笔蘸取少量30%的FeCl3溶液分别在铜板和钢板上写一个“化”字,待其充分反应后,分别用少量水将两块板上的溶液冲到甲、乙两个小烧杯中。下列说法正确的是( )
A.铜板上无任何变化
B.钢板上凹现出一个“化”字
C.甲、乙两个烧杯中的溶液均呈黄色
D.分别向甲、乙两个烧杯中放入一小块金属钠,反应现象相同
题组3.Fe3+和Fe2+的转化
6.用过量的FeCl3溶液腐蚀铜制线路板,反应是Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2。取少量腐蚀反应完毕后的混合溶液,加入一定量的铁粉充分搅拌,发现仍有固体存在。则下列判断不正确的是( )
A.氧化性Fe3+>Cu2+
B.剩余固体中一定含Cu
C.有固体存在的溶液中一定无Cu2+
D.有固体存在的溶液中一定含Fe2+
7.(2024·山东潍坊高一检测)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( )
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可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C.④中发生的反应有2个
D.服用补铁剂时不能喝绿茶
8.(2024·上海徐汇区检测)铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。下列制绿矾的方法最适宜的是( )
A.FeO与足量稀硫酸
B.过量Fe屑与稀硫酸
C.Fe(OH)2与足量稀硫酸
D.Fe2(SO4)3与过量Cu粉
B级关键能力提升练
9.(2024·山东聊城模拟)下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( )
A.把铁片插入CuSO4溶液中,验证古代湿法冶铜:2Fe+3Cu2+2Fe3++3Cu
B.向某溶液中滴入KSCN溶液显红色,说明含Fe3+:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
C.向FeCl3溶液中加入铜粉:Fe3++CuFe2++Cu2+
D.若要求用两种单质和一种溶液来比较Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,可用Zn、Cu和AgNO3溶液:Zn+2Ag+Zn2++2Ag
10.(2024·福建泉州高一检测)实验室有一瓶购置时间较长的绿矾(FeSO4·7H2O),老师将其交给化学研究小组检验该药品是否变质。小组的同学取绿矾做了简单的检验,得出的结论是已经开始变质。该组同学所用的试剂和判断依据是( )
11.以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标的图像称为“价—类”二维图。在地壳中的含量仅次于铝,居第四位的元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法错误的是( )
A.a与水在常温下几乎不发生反应,但在高温下可发生置换反应
B.b和c可分别与水发生反应生成e和d
C.e在潮湿的空气中容易转变为d
D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂
12.(2024·广东湛江高一检测)下列有关物质检验的说法正确的是( )
A.用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
B.取少量待测液置于一试管中,先滴入几滴KSCN溶液,溶液不变红色;再滴入几滴新制氯水,溶液变红色,说明待测液中有Fe2+而没有Fe3+
C.为了检验菠菜中的铁元素,可先将菠菜灼烧、溶解、过滤,然后取少量滤液置于一试管中,先加入过量H2O2溶液,再滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色
D.为检验一碱性洗涤液中是否含有Cl-,可取少量洗涤液置于一试管中,滴入几滴硝酸酸化的硝酸银溶液,如果有沉淀产生,说明洗涤液中含有Cl-
C级学科素养拔高练
13.(2024·福建厦门高一检测)长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质,某兴趣小组进行了如下实验:
(1)设计实验检验FeSO4溶液的变质程度
①将上述方案补充完整。
②若要使部分变质的FeSO4复原,方法是 (写离子方程式)。
(2)利用部分变质的FeSO4溶液制备Fe2O3(已知d是一种盐)。
部分变质的
FeSO4溶液deFe2O3
①填写下列空白(用化学式或离子符号):
a. 、b. 、d. 、
e. 。
②若100 mL该变质溶液可制得1.6 g Fe2O3,则变质前FeSO4溶液的浓度为 。
(3)FeSO4可用作补铁剂,使用时建议与维生素C同服,同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为Fe2+,以利于人体吸收。为了验证这一猜想,设计了如下实验:
由上述实验能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论?请说明理由 。
参考答案
分层作业16 铁盐和亚铁盐
1.D 解析 从溶液遇KSCN出现红色可知,黑色粉末中含铁元素。氧化铁为红棕色粉末,D错误;该灰黑色粉末为还原铁粉,其作用是吸收包装盒中的氧气,防止茶叶、点心等食品变质,故A、B、C正确。
2.D 解析 加入NaOH溶液,开始时产生白色沉淀,则原溶液中一定不含有Fe3+,一段时间后沉淀变成红褐色,则一定含有Fe2+,不能确定是否含有Mg2+。
3.B 解析 锌能置换出铁,A不正确;Fe能与氯化铁反应生成氯化亚铁,实验室配制氯化亚铁溶液时,为了防止Fe2+被氧化,常加入的物质是铁,B正确;铝能置换出铁,C不正确;Cu能与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,引入铜离子杂质,D不正确。
4.C 解析 铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子,①正确;铁离子与硫氰化钾反应使溶液显红色,据此能够检验铁离子,②正确;硫酸铜与氯化铁不发生反应,混合后溶液不会变成无色,③错误;氯化铁溶液与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀,该性质不是铁离子的性质,④错误;铁离子与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀氢氧化铁,据此可以检验溶液中是否存在铁离子,⑤正确。
5.B 解析 铜板中的Cu与FeCl3反应:Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2,则铜板上凹现出一个“化”字,A错误;钢的主要成分是铁和碳,钢板上加FeCl3会发生反应Fe+2FeCl33FeCl2,则钢板上凹现出一个“化”字,B正确;甲、乙两个烧杯中的溶液均不呈黄色,甲烧杯呈蓝色,乙烧杯呈浅绿色,C错误;分别向甲、乙两个烧杯中放入一小块金属钠,首先发生的反应都是2Na+2H2O2NaOH+H2↑,然后甲中NaOH与CuCl2和FeCl2反应,乙中NaOH与FeCl2反应,现象并不相同,D错误。
6.C 解析 混合溶液中含有氯化亚铁、氯化铜和氯化铁。加入铁粉,铁先和铁离子反应生成亚铁离子,然后铁和氯化铜反应生成铜,实验后发现有固体存在,可能是铁和铜或只有铜。铁离子的氧化性强于铜离子,故A正确;固体可能是铁和铜或只有铜,故B正确;若固体只有铜,溶液中可能含有铜离子,故C错误;反应一定产生亚铁离子,故D正确。
7.C 解析 鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,在绿茶水中加入FeSO4,出现蓝黑色,说明鞣酸亚铁易被氧气氧化,A正确;向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B正确;④中发生的反应有Fe2+被H2O2氧化、H2O2的分解、Fe3+与SCN-的络合反应等,C错误;因为绿茶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶,D正确。
8.B 解析 FeO不稳定,易被氧化,原料不容易得到;利用过量Fe屑与稀硫酸反应制取绿矾,原料易得且操作简单,所得产物纯净;Fe(OH)2不稳定,易被氧化,原料不容易得到;Fe2(SO4)3与过量Cu粉反应生成FeSO4和CuSO4,在溶液中将两种产物分离较为困难;综上所述,制绿矾最适宜的方法是利用过量Fe屑与稀硫酸反应制取,故选B。
9.B 解析 A中正确的离子方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu;C中正确的离子方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+;D中Zn、Cu均能与AgNO3溶液发生置换反应生成Ag,则不能比较Zn、Cu的金属活动性。
10.D 解析 氯水中的氯气能将亚铁离子氧化成铁离子,即使硫酸亚铁未变质,加入氯水后也会出现棕黄色,A错误;亚铁离子能与氢氧根离子反应,先生成氢氧化亚铁白色沉淀,随后氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁,沉淀变为红褐色,即使硫酸亚铁没有变质也是这个实验现象,B错误;高锰酸钾可氧化亚铁离子,自身紫红色褪去,即使硫酸亚铁没有变质也是这个实验现象,C错误;向只含亚铁离子的盐溶液中加入KSCN溶液无明显变化,向含有铁离子的溶液中加入KSCN溶液会出现红色,现有较浅的红色,说明部分亚铁离子变质生成铁离子,D正确。
11.B 解析 由题中信息可知,在地壳中的含量仅次于铝,居第四位的元素是Fe元素。Fe与水在常温下几乎不发生反应,但在高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,属于置换反应,故A正确;b为FeO,c为Fe2O3,FeO和Fe2O3均不溶于水,均不能直接与水反应生成相应的碱Fe(OH)2和Fe(OH)3,故B错误;e为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转变为Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,故C正确;h为高铁酸盐(即含FeO42-),FeO42-具有强氧化性,能够杀菌消毒,+6价的铁被还原成+3价,又因为Fe3+形成氢氧化铁胶体具有较大表面积,可吸附悬浮杂质做净水剂,故D正确。
12.B 解析 亚铁离子、氯离子在酸性条件下均能被高锰酸钾氧化,则不能确定是否含Fe2+,故A错误;滴入几滴KSCN溶液不显红色,可知不含铁离子,再滴几滴新制的氯水,变为红色,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液中有Fe2+而没有Fe3+,故B正确;将菠菜灼烧,菠菜中的铁元素会转化为氧化铁,加水不溶解,所以应该加硝酸溶解,或加稀硫酸和H2O2溶液,然后滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色,故C错误;Cl-、Br-、I-等离子均能与硝酸银反应生成难溶于硝酸的沉淀,所以滴入几滴硝酸酸化的硝酸银溶液,如果有沉淀产生,不能说明洗涤液中还含有Cl-,故D错误。
13.答案 (1)①溶液变红 取待测液置于试管中,向其中滴加少量酸性高锰酸钾溶液 紫色褪去 ②2Fe3++Fe3Fe2+
(2)①H2O2 NaOH Fe2(SO4)3 Fe(OH)3 ②0.2 ml·L-1
(3)不能,维生素C可能过量,过量的维生素C也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则无法说明一定有Fe2+生成
解析 (1)①要想证明FeSO4溶液部分变质,需要证明溶液中含有Fe3+和Fe2+;步骤1中,向待测液中加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明溶液中含有Fe3+;步骤2中,向待测液中加入酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色,说明溶液中含有Fe2+;②若要使变质的FeSO4溶液复原,可以向溶液中加入过量的铁粉,再经过滤除去剩余的铁粉即可,反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+。
(2)①利用部分变质的FeSO4溶液制备Fe2O3的路线:部分变质的FeSO4溶液Fe2(SO4)3Fe(OH)3Fe2O3,故a为H2O2、d为Fe2(SO4)3、b为NaOH、e为Fe(OH)3;②n(Fe2O3)=1.6 g160 g·ml-1=0.01 ml,则变质前,100 mL FeSO4溶液中,n(FeSO4)=0.02 ml,故c(FeSO4)=0.02ml0.1 L=0.2 ml·L-1。
(3)该实验现象不能验证猜想,因为维生素C也具有还原性,若维生素C过量,过量的维生素C也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则无法说明一定有Fe2+生成。
选项
A
B
C
D
试剂
氯水
氢氧化钠溶液
高锰酸钾溶液
KSCN溶液
现象
出现棕黄色
先生成白色沉淀,一段时间后转化成红褐色沉淀
紫红色褪去
有较浅的红色
项目
实验方案
实验现象
实验结论
步骤1
取待测液置于试管中,向其中滴加KSCN溶液
FeSO4溶液部分变质
步骤2
实验方案
实验现象
取适量Fe2(SO4)3溶液置于试管中,加入维生素C片,振荡溶解后,滴加酸性高锰酸钾溶液
紫色褪去