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高中化学第2章 元素与物质世界第3节 氧化剂和还原剂习题
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这是一份高中化学第2章 元素与物质世界第3节 氧化剂和还原剂习题，共8页。
一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)
1．(2021·日照高一检测)不能通过化合反应得到下列物质的是( )
A．Fe(OH)2 B．Fe(OH)3
C．FeCl2 D．FeCl3
【解析】选A。亚铁盐与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2，不能通过化合反应生成，故A项符合题意；Fe(OH)3可以通过化合反应实现，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故B项不符合题意；铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，属于化合反应，故C项不符合题意；铁和氯气点燃可生成FeCl3，可以通过化合反应生成，故D项不符合题意。
2．(2021·广州高一检测)某固体化学试剂溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色，该物质是( )
A．Fe3O4 B．Fe2O3
C．FeCl3 D．FeO
【解析】选D。Fe3O4溶于稀盐酸，溶液中存在铁离子和亚铁离子，滴加KSCN溶液后即可变成红色，故A项错误；Fe2O3与盐酸反应生成了铁离子，滴加KSCN溶液后变成红色，故B项错误；FeCl3溶于稀盐酸，溶液中含有铁离子，滴加KSCN溶液后变成红色，故C项错误；FeO和稀盐酸反应生成氯化亚铁，溶液中没有三价铁离子，滴加KSCN溶液没有颜色变化，加入氯水后氯水会把亚铁离子氧化成三价铁离子而使溶液显示红色，故D项正确。
3．(2021·泉州高一检测)化学老师在活动中提供了下列物质；Fe、H2、Ba(OH)2溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液及稀H2SO4，试判断在常温下两种物质间能发生的化学反应个数最多为( )
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
【解析】选B。常温下题给物质中铁只能与稀硫酸反应，氢气与其他物质均不反应，氢氧化钡溶液与碳酸钾溶液及稀硫酸反应，碳酸钾溶液能与氢氧化钡溶液及稀硫酸反应，氢氧化钠溶液只能与稀硫酸反应，所以在常温下两种物质间能发生的化学反应最多有5个。
4．(2021·阜阳高一检测)铁及其化合物用途广泛，在中学化学中也是一类重要物质。下列关于铁元素的叙述中正确的是( )
A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立说明氧化性：Fe3＋>Fe2＋
B．25 ℃，酸性溶液中，Al3＋、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Fe2＋可以大量共存
C．5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 ml
D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O
【解析】选A。氧化剂的氧化性强于氧化产物，A项正确；强酸性溶液中含有大量H＋，Fe2＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、H＋不能大量共存，B项错误；5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.3 ml，C项错误；D项电荷不守恒，错误。
5．化学实验活动中记录的下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
【解析】选A。B项，CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，不能证明样品是否变质，错误；D项，若原溶液中不存在Fe2＋而存在Fe3＋，也有此现象，错误。
6．(2021·青岛高一检测)探究小组做了如下实验：
①向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉，充分反应，有红色固体析出，过滤。
②取①中滤液，向其中滴加KSCN溶液，观察现象。
判断下列说法正确的是( )
A．氧化性Cu2＋>Fe3＋
B．①中所得固体只含铜
C．①中滤液含有Cu2＋和Fe2＋
D．②中不会观察到溶液变红
【解析】选D。在反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋中，氧化剂为Fe3＋，氧化产物为Cu2＋，即可知氧化性Fe3＋>Cu2＋，故A项错误；①中所得固体含有过量的铁和置换出的铜，故B项错误；由于加入的铁是过量的，则溶液中不可能含有Cu2＋，故C项错误；因在①的滤液中只有Fe2＋而没有Fe3＋，则滴加KSCN溶液时并不会出现溶液变红的现象，故D项正确。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
7．(2021·石家庄高一检测)为了检验小宏从家中带来的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，化学兴趣小组设计了如下实验：
将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在另一支试管中滴入KSCN溶液。
请你填出该小组实验中出现以下现象时应得出的结论。
(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是
___________________________________________________________________。
(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是
___________________________________________________________________。
(3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是
___________________________________________________________________。
(4)能不能将KMnO4和KSCN滴入同一试管中进行验证，为什么？试进行解释
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
【解析】加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2＋，而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3＋，所以(1)(2)(3)问的答案很容易得出，而第(4)问的原因可归结为两条，一是KMnO4溶液呈紫色，在溶液中影响观察Fe(SCN)3的红色，二是KSCN具有还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe2＋的检验。
答案：(1)药品没有变质 (2)药品完全变质
(3)药品部分变质
(4)不能，原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验
【应用实践】 共35分
一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)
8．铁、铜混合粉末18.0 g 加入到100 mL 5.0 ml·L－1FeCl3 溶液中，剩余固体质量为3.2 g。下列说法正确的是( )
A．剩余固体是铁、铜混合物
B．原固体混合物中铜的质量是9.6 g
C．反应后溶液中n(Fe3＋)＝0.10 ml
D．反应后溶液中n(Fe2＋)＋n(Cu2＋)＝0.5 ml
【解析】选B。铁的还原性强于铜，把其加入氯化铁溶液中，铁先与铁离子反应，氯化铁的物质的量是0.5 ml，
Cu ＋ 2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋ Fe ＋ 2Fe3＋===3Fe2＋
64 g 2 ml 56 g 2 ml
m1 0.5 ml m2 0.5 ml
m1＝16 g，m2＝14 g，
溶解的金属质量是18 g－3.2 g＝14.8 g，则两种金属都参与反应，Fe3＋完全反应，剩余的金属是铜，故A、C错误；列方程进行计算，设反应的铜的物质的量是n1，反应的铁的物质的量是n2
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(64 g·ml－1n1＋56 g·ml－1n2＝14.8 g,n1＋n2＝0.25 ml))
n1＝0.1 ml，
n2＝0.15 ml，
则原来含有的铜的质量是0.1 ml×64 g·ml－1＋3.2 g＝9.6 g，故B正确；
溶液中的n(Fe2＋)＋n(Cu2＋)＝0.25 ml＋0.5 ml＝0.75 ml，故D错误。
9．(2021·北京市朝阳区高一检测)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径25 nm)的流程如图：
下列叙述不正确的是( )
A．滤液A中含有Fe2＋和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．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验
【解析】选C。铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，加入铁粉还原铁离子：
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，同时除去过量的HCl，过滤出过量的铁，滤液B中的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2浊液，向浊液中加入H2O2溶液氧化，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，再与氯化亚铁加热搅拌发生反应生成Fe3O4，过滤、洗涤、干燥得产品超顺磁性纳米Fe3O4。滤液A中的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，A正确；滤液A中的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，加入铁粉发生的主要反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，B正确；步骤④中，为防止多余的H2O2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的H2O2，C错误；超顺磁性纳米Fe3O4粒子平均直径为25 nm，其分散在水中形成的分散系属于胶体，可以做丁达尔效应实验，D正确。
10．(2021·深圳高一检测) 元素的“价－类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图。下图为铁元素的“价－类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( )
A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①
B．加热Fe(OH)3发生转化⑥，Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )具有强氧化性，可用于饮用水的消毒
D．FeO是一种黑色粉末，只能用作还原剂
【解析】选C。铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现上述转化①，故A错误；加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，Fe2O3不溶于水，加水不溶解，不可实现转化③，故B错误；高铁酸盐(FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )具有强氧化性，与水反应生成Fe(OH)3胶体，其中Fe元素化合价由＋6价变为＋3价，则O元素化合价由－2价变为0价，即有氧气生成，可用于消毒，则反应的离子方程式为4FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH－，生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以作净水剂，故C正确；FeO是一种黑色粉末，既可作氧化剂又可作还原剂，故D错误。
11．将适量的铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2＋和Fe3＋浓度相等，则已经反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量比为( )
A．2∶3 B．3∶2
C．1∶2 D．1∶1
【解析】选A。将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应，发生的反应为Fe＋
2Fe3＋===3Fe2＋，设已反应的Fe3＋的物质的量为x，则
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
2 3
x 1.5x
溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等，所以，未反应的Fe3＋的物质的量为1.5x，所以已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为x∶1.5x＝2∶3。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
12．部分铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：
请回答下列有关问题：
(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①、④的转化，要求产物纯净，可选用的试剂分别是________、________。(填标号)
a．Cl2 b．Fe c．Cu d．KMnO4
(2)在化学方程式Fe2O3＋3NaClO＋4KOH eq \(=====,\s\up7(熔融)) 2K2FeO4(高铁酸钾)＋3NaCl＋2H2O中，还原剂是________，具有________性。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是____________、________。
【解析】(1)将Fe2＋氧化成Fe3＋需加入氧化剂，但加入KMnO4会引入杂质离子，故可通入Cl2；将Fe3＋还原成Fe2＋需加入还原剂，但加入Cu会引入杂质离子，故加入Fe。(2)该反应中Fe元素由＋3价→＋6价，故Fe2O3作还原剂，具有还原性。(3)高铁酸钾(K2FeO4)在水中发生反应生成氢氧化铁胶体，能凝聚水中的悬浮杂质从而可作净水剂，而铁元素从＋6价降为＋3价的过程，表现其强氧化性，因此可作消毒剂。
答案：(1)a b (2)Fe2O3 还原
(3)净水 消毒
【迁移创新】 共20分
非选择题(本题共1小题，共20分)
13．铁是人体必需的微量元素之一，没有铁，血红蛋白就不能结合氧分子进行输氧，所以缺少铁元素，人体易患的疾病为贫血，医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给这种病人补铁。小陈同学对这种糖衣片产生了兴趣，进行探究实验如下：
(1)提出问题
这种糖衣片中是否含有硫酸亚铁，若有，含量是多少？
(2)查阅资料
①亚铁离子遇具有氧化性的物质时易被氧化。如氢氧化亚铁为白色沉淀，在空气中会迅速被氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀，这是氢氧化亚铁的典型特征。
②亚铁盐溶于水时，会产生少量氢氧根离子而产生沉淀(溶液浑浊)。
(3)实验验证
①鉴定硫酸亚铁的成分时需加水溶解，并加入1滴稀盐酸，加入盐酸的作用是___________________________________________________________________，
盐酸________(填“能”或“不能”)用稀硫酸代替。
②为了不影响后续检验亚铁盐，检验硫酸盐可用的试剂是________(选填“A”或“B”)。
A．用硝酸酸化的硝酸钡溶液
B．用盐酸酸化的氯化钡溶液
③检验亚铁盐可用的试剂是________，现象为__________________________
_________________________________________________________________。
(4)含量测定
①取十粒糖衣片，称其质量为5 g，溶于20 g水中；溶解药品时用到玻璃棒的作用是________________________________________。
②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至略过量；证明溶液过量的操作为静置，向上层清液中滴加________溶液，若现象为__________________________________
______________________________________________________则溶液已过量。
③过滤、洗涤、干燥。洗涤沉淀的操作：用玻璃棒(填一操作名)________，向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待液体滤出。重复操作2～3次。证明沉淀已洗净的方法是__________________________________________________________
___________________________________________________________________。
④称量得沉淀质量为4.66 g，计算该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数________。
(5)总结反思
对硫酸亚铁来说，药片的糖衣起到的作用是_____________________________
___________________________________________________________________。
【解析】(3)①根据题意，加入盐酸的目的是防止因产生少量的氢氧根离子而产生沉淀。不能用硫酸来替代盐酸，因为要检验硫酸亚铁的含量而不能引入硫酸根离子；②硝酸具有强氧化性，加入硝酸导致亚铁离子被氧化为铁离子而影响后期的检验，因此在检验硫酸盐时可用氯化钡
溶液，所以选B；③由于氢氧化亚铁易被氧化为红褐色的氢氧化铁，所以检验亚铁盐可用的试剂是氢氧化钠溶液，实验现象为产生白色沉淀并迅速变成灰绿色，最终变成红褐色沉淀。
(4)①玻璃棒在配制溶液时的作用是搅拌以促进溶解；②要想检验是否完全反应时，可继续滴加氯化钡溶液不再产生白色沉淀，说明溶液已过量，故方法为静置，向上层清液中滴加氯化钡溶液，若不再产生白色沉淀，则溶液已过量；③在洗涤沉淀时，玻璃棒的作用为引流。由于沉淀表面含有氯离子，则要证明沉淀已洗净的方法就是证明洗涤液中不含有氯离子，即可以取最后一次洗涤所得的滤液，滴入硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则已洗净；④沉淀质量为4.66 g，即硫酸钡的物质的量是0.02 ml，根据硫酸根守恒可知硫酸亚铁的物质的量是0.02 ml，质量是0.02 ml×152 g·ml－1＝3.04 g，因此质量分数为 eq \f(3.04 g,5 g) ×100%＝60.8%。
(5)由于亚铁离子易被氧化，则对硫酸亚铁来说，药片的糖衣可以起到隔绝氧气、防止硫酸亚铁被氧化而失效的作用。
答案： (3)①加入盐酸酸化，防止产生沉淀
不能 ②B
③氢氧化钠溶液 产生白色沉淀并迅速变成灰绿色，最终变成红褐色沉淀(合理即可)
(4)①搅拌以促进溶解 ②氯化钡 不再产生白色沉淀 ③引流 取最后一次洗涤所得的滤液，滴入硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则已洗净 ④60.8%
(5)隔绝氧气，防止硫酸亚铁被氧化而失效。选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液置于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀硫酸酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋
一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)
1．(2021·日照高一检测)不能通过化合反应得到下列物质的是( )
A．Fe(OH)2 B．Fe(OH)3
C．FeCl2 D．FeCl3
【解析】选A。亚铁盐与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2，不能通过化合反应生成，故A项符合题意；Fe(OH)3可以通过化合反应实现，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故B项不符合题意；铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，属于化合反应，故C项不符合题意；铁和氯气点燃可生成FeCl3，可以通过化合反应生成，故D项不符合题意。
2．(2021·广州高一检测)某固体化学试剂溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色，该物质是( )
A．Fe3O4 B．Fe2O3
C．FeCl3 D．FeO
【解析】选D。Fe3O4溶于稀盐酸，溶液中存在铁离子和亚铁离子，滴加KSCN溶液后即可变成红色，故A项错误；Fe2O3与盐酸反应生成了铁离子，滴加KSCN溶液后变成红色，故B项错误；FeCl3溶于稀盐酸，溶液中含有铁离子，滴加KSCN溶液后变成红色，故C项错误；FeO和稀盐酸反应生成氯化亚铁，溶液中没有三价铁离子，滴加KSCN溶液没有颜色变化，加入氯水后氯水会把亚铁离子氧化成三价铁离子而使溶液显示红色，故D项正确。
3．(2021·泉州高一检测)化学老师在活动中提供了下列物质；Fe、H2、Ba(OH)2溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液及稀H2SO4，试判断在常温下两种物质间能发生的化学反应个数最多为( )
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
【解析】选B。常温下题给物质中铁只能与稀硫酸反应，氢气与其他物质均不反应，氢氧化钡溶液与碳酸钾溶液及稀硫酸反应，碳酸钾溶液能与氢氧化钡溶液及稀硫酸反应，氢氧化钠溶液只能与稀硫酸反应，所以在常温下两种物质间能发生的化学反应最多有5个。
4．(2021·阜阳高一检测)铁及其化合物用途广泛，在中学化学中也是一类重要物质。下列关于铁元素的叙述中正确的是( )
A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立说明氧化性：Fe3＋>Fe2＋
B．25 ℃，酸性溶液中，Al3＋、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Fe2＋可以大量共存
C．5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 ml
D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O
【解析】选A。氧化剂的氧化性强于氧化产物，A项正确；强酸性溶液中含有大量H＋，Fe2＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、H＋不能大量共存，B项错误；5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.3 ml，C项错误；D项电荷不守恒，错误。
5．化学实验活动中记录的下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
【解析】选A。B项，CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，不能证明样品是否变质，错误；D项，若原溶液中不存在Fe2＋而存在Fe3＋，也有此现象，错误。
6．(2021·青岛高一检测)探究小组做了如下实验：
①向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉，充分反应，有红色固体析出，过滤。
②取①中滤液，向其中滴加KSCN溶液，观察现象。
判断下列说法正确的是( )
A．氧化性Cu2＋>Fe3＋
B．①中所得固体只含铜
C．①中滤液含有Cu2＋和Fe2＋
D．②中不会观察到溶液变红
【解析】选D。在反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋中，氧化剂为Fe3＋，氧化产物为Cu2＋，即可知氧化性Fe3＋>Cu2＋，故A项错误；①中所得固体含有过量的铁和置换出的铜，故B项错误；由于加入的铁是过量的，则溶液中不可能含有Cu2＋，故C项错误；因在①的滤液中只有Fe2＋而没有Fe3＋，则滴加KSCN溶液时并不会出现溶液变红的现象，故D项正确。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
7．(2021·石家庄高一检测)为了检验小宏从家中带来的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，化学兴趣小组设计了如下实验：
将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在另一支试管中滴入KSCN溶液。
请你填出该小组实验中出现以下现象时应得出的结论。
(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是
___________________________________________________________________。
(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是
___________________________________________________________________。
(3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是
___________________________________________________________________。
(4)能不能将KMnO4和KSCN滴入同一试管中进行验证，为什么？试进行解释
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
【解析】加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2＋，而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3＋，所以(1)(2)(3)问的答案很容易得出，而第(4)问的原因可归结为两条，一是KMnO4溶液呈紫色，在溶液中影响观察Fe(SCN)3的红色，二是KSCN具有还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe2＋的检验。
答案：(1)药品没有变质 (2)药品完全变质
(3)药品部分变质
(4)不能，原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验
【应用实践】 共35分
一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)
8．铁、铜混合粉末18.0 g 加入到100 mL 5.0 ml·L－1FeCl3 溶液中，剩余固体质量为3.2 g。下列说法正确的是( )
A．剩余固体是铁、铜混合物
B．原固体混合物中铜的质量是9.6 g
C．反应后溶液中n(Fe3＋)＝0.10 ml
D．反应后溶液中n(Fe2＋)＋n(Cu2＋)＝0.5 ml
【解析】选B。铁的还原性强于铜，把其加入氯化铁溶液中，铁先与铁离子反应，氯化铁的物质的量是0.5 ml，
Cu ＋ 2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋ Fe ＋ 2Fe3＋===3Fe2＋
64 g 2 ml 56 g 2 ml
m1 0.5 ml m2 0.5 ml
m1＝16 g，m2＝14 g，
溶解的金属质量是18 g－3.2 g＝14.8 g，则两种金属都参与反应，Fe3＋完全反应，剩余的金属是铜，故A、C错误；列方程进行计算，设反应的铜的物质的量是n1，反应的铁的物质的量是n2
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(64 g·ml－1n1＋56 g·ml－1n2＝14.8 g,n1＋n2＝0.25 ml))
n1＝0.1 ml，
n2＝0.15 ml，
则原来含有的铜的质量是0.1 ml×64 g·ml－1＋3.2 g＝9.6 g，故B正确；
溶液中的n(Fe2＋)＋n(Cu2＋)＝0.25 ml＋0.5 ml＝0.75 ml，故D错误。
9．(2021·北京市朝阳区高一检测)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径25 nm)的流程如图：
下列叙述不正确的是( )
A．滤液A中含有Fe2＋和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．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验
【解析】选C。铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，加入铁粉还原铁离子：
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，同时除去过量的HCl，过滤出过量的铁，滤液B中的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2浊液，向浊液中加入H2O2溶液氧化，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，再与氯化亚铁加热搅拌发生反应生成Fe3O4，过滤、洗涤、干燥得产品超顺磁性纳米Fe3O4。滤液A中的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，A正确；滤液A中的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，加入铁粉发生的主要反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，B正确；步骤④中，为防止多余的H2O2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的H2O2，C错误；超顺磁性纳米Fe3O4粒子平均直径为25 nm，其分散在水中形成的分散系属于胶体，可以做丁达尔效应实验，D正确。
10．(2021·深圳高一检测) 元素的“价－类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图。下图为铁元素的“价－类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( )
A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①
B．加热Fe(OH)3发生转化⑥，Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )具有强氧化性，可用于饮用水的消毒
D．FeO是一种黑色粉末，只能用作还原剂
【解析】选C。铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现上述转化①，故A错误；加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，Fe2O3不溶于水，加水不溶解，不可实现转化③，故B错误；高铁酸盐(FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )具有强氧化性，与水反应生成Fe(OH)3胶体，其中Fe元素化合价由＋6价变为＋3价，则O元素化合价由－2价变为0价，即有氧气生成，可用于消毒，则反应的离子方程式为4FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH－，生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以作净水剂，故C正确；FeO是一种黑色粉末，既可作氧化剂又可作还原剂，故D错误。
11．将适量的铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2＋和Fe3＋浓度相等，则已经反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量比为( )
A．2∶3 B．3∶2
C．1∶2 D．1∶1
【解析】选A。将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应，发生的反应为Fe＋
2Fe3＋===3Fe2＋，设已反应的Fe3＋的物质的量为x，则
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
2 3
x 1.5x
溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等，所以，未反应的Fe3＋的物质的量为1.5x，所以已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为x∶1.5x＝2∶3。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
12．部分铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：
请回答下列有关问题：
(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①、④的转化，要求产物纯净，可选用的试剂分别是________、________。(填标号)
a．Cl2 b．Fe c．Cu d．KMnO4
(2)在化学方程式Fe2O3＋3NaClO＋4KOH eq \(=====,\s\up7(熔融)) 2K2FeO4(高铁酸钾)＋3NaCl＋2H2O中，还原剂是________，具有________性。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是____________、________。
【解析】(1)将Fe2＋氧化成Fe3＋需加入氧化剂，但加入KMnO4会引入杂质离子，故可通入Cl2；将Fe3＋还原成Fe2＋需加入还原剂，但加入Cu会引入杂质离子，故加入Fe。(2)该反应中Fe元素由＋3价→＋6价，故Fe2O3作还原剂，具有还原性。(3)高铁酸钾(K2FeO4)在水中发生反应生成氢氧化铁胶体，能凝聚水中的悬浮杂质从而可作净水剂，而铁元素从＋6价降为＋3价的过程，表现其强氧化性，因此可作消毒剂。
答案：(1)a b (2)Fe2O3 还原
(3)净水 消毒
【迁移创新】 共20分
非选择题(本题共1小题，共20分)
13．铁是人体必需的微量元素之一，没有铁，血红蛋白就不能结合氧分子进行输氧，所以缺少铁元素，人体易患的疾病为贫血，医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给这种病人补铁。小陈同学对这种糖衣片产生了兴趣，进行探究实验如下：
(1)提出问题
这种糖衣片中是否含有硫酸亚铁，若有，含量是多少？
(2)查阅资料
①亚铁离子遇具有氧化性的物质时易被氧化。如氢氧化亚铁为白色沉淀，在空气中会迅速被氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀，这是氢氧化亚铁的典型特征。
②亚铁盐溶于水时，会产生少量氢氧根离子而产生沉淀(溶液浑浊)。
(3)实验验证
①鉴定硫酸亚铁的成分时需加水溶解，并加入1滴稀盐酸，加入盐酸的作用是___________________________________________________________________，
盐酸________(填“能”或“不能”)用稀硫酸代替。
②为了不影响后续检验亚铁盐，检验硫酸盐可用的试剂是________(选填“A”或“B”)。
A．用硝酸酸化的硝酸钡溶液
B．用盐酸酸化的氯化钡溶液
③检验亚铁盐可用的试剂是________，现象为__________________________
_________________________________________________________________。
(4)含量测定
①取十粒糖衣片，称其质量为5 g，溶于20 g水中；溶解药品时用到玻璃棒的作用是________________________________________。
②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至略过量；证明溶液过量的操作为静置，向上层清液中滴加________溶液，若现象为__________________________________
______________________________________________________则溶液已过量。
③过滤、洗涤、干燥。洗涤沉淀的操作：用玻璃棒(填一操作名)________，向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待液体滤出。重复操作2～3次。证明沉淀已洗净的方法是__________________________________________________________
___________________________________________________________________。
④称量得沉淀质量为4.66 g，计算该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数________。
(5)总结反思
对硫酸亚铁来说，药片的糖衣起到的作用是_____________________________
___________________________________________________________________。
【解析】(3)①根据题意，加入盐酸的目的是防止因产生少量的氢氧根离子而产生沉淀。不能用硫酸来替代盐酸，因为要检验硫酸亚铁的含量而不能引入硫酸根离子；②硝酸具有强氧化性，加入硝酸导致亚铁离子被氧化为铁离子而影响后期的检验，因此在检验硫酸盐时可用氯化钡
溶液，所以选B；③由于氢氧化亚铁易被氧化为红褐色的氢氧化铁，所以检验亚铁盐可用的试剂是氢氧化钠溶液，实验现象为产生白色沉淀并迅速变成灰绿色，最终变成红褐色沉淀。
(4)①玻璃棒在配制溶液时的作用是搅拌以促进溶解；②要想检验是否完全反应时，可继续滴加氯化钡溶液不再产生白色沉淀，说明溶液已过量，故方法为静置，向上层清液中滴加氯化钡溶液，若不再产生白色沉淀，则溶液已过量；③在洗涤沉淀时，玻璃棒的作用为引流。由于沉淀表面含有氯离子，则要证明沉淀已洗净的方法就是证明洗涤液中不含有氯离子，即可以取最后一次洗涤所得的滤液，滴入硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则已洗净；④沉淀质量为4.66 g，即硫酸钡的物质的量是0.02 ml，根据硫酸根守恒可知硫酸亚铁的物质的量是0.02 ml，质量是0.02 ml×152 g·ml－1＝3.04 g，因此质量分数为 eq \f(3.04 g,5 g) ×100%＝60.8%。
(5)由于亚铁离子易被氧化，则对硫酸亚铁来说，药片的糖衣可以起到隔绝氧气、防止硫酸亚铁被氧化而失效的作用。
答案： (3)①加入盐酸酸化，防止产生沉淀
不能 ②B
③氢氧化钠溶液 产生白色沉淀并迅速变成灰绿色，最终变成红褐色沉淀(合理即可)
(4)①搅拌以促进溶解 ②氯化钡 不再产生白色沉淀 ③引流 取最后一次洗涤所得的滤液，滴入硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则已洗净 ④60.8%
(5)隔绝氧气，防止硫酸亚铁被氧化而失效。选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液置于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀硫酸酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋
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