高考化学三轮冲刺 Fe2＋、Fe3＋的检验与相互转化仿真模拟训练.doc

fe2、fe3的检验与相互转化一、选择题7、化学是以一门实验为基础的自然科学，许多实验有丰富的颜色变化，有关实验的颜色变化有错误的是( )a向feso4和kscn的混合溶液中滴加少量的新制氯水，溶液由浅绿色变为红色 b向feso4溶液中滴加naoh溶液，生成沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 c向fe(no3)2溶液中滴加稀硫酸，能使溶液变为棕黄色 d将fe(oh)3胶体装在u形管中做电泳实验时，负(阴)极一端颜色变浅 【答案】d【解析】a向feso4和kscn的混合溶液中滴加少量的新制氯水，亚铁离子被氧化成铁离子，铁离子与硫氰根离子反应生成红色的硫氰化铁，所以溶液由浅绿色变为红色，故a正确；b向feso4溶液中滴加naoh溶液，生成白色的氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁很快被氧化，颜色变为灰绿色，最终会变成红褐色的氢氧化铁，故b正确；c向fe(no3)2溶液中滴加稀硫酸，在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，能够将亚铁离子氧化成铁离子，所以溶液变为棕黄色，故c正确；dfe(oh)3胶体吸附带正电荷，将fe(oh)3胶体装在u形管中做电泳实验时，胶体向阴极移动，则负(阴)极一端颜色变深，故d错误；故选d。8、为了除去硫酸铜溶液中含有的fe2+杂质，先加入合适的氧化剂使fe2+氧化为fe3+，最适合的氧化剂是ah2o2水溶液 bkmno4溶液ccl2水溶液 dhno3溶液【答案】a【解析】由于氧化时不能引入新杂质，则最好选择双氧水，答案选a。【名师点睛】实验室制备氢氧化亚铁的防氧化措施：(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，去除溶解的氧气。(2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底部，再慢慢挤出naoh溶液。(3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。(4)用铁作阳极，石墨作阴极，电解naoh溶液或nacl溶液，利用新产生的fe2+与oh反应制取。9、有fe和fe2o3的混合物27.2 g溶于100 ml的稀硫酸中，恰好完全反应，放出h2 2.24 l(标况下)，向反应后的溶液中滴入无色kscn溶液，未见血红色。混合物中单质fe的质量为中/华-资*源%库a5.6 g b8.4 g c11.2 g d16.8 g【答案】c【解析】铁粉和氧化铁的混合物中加入稀硫酸，恰好完全反应，放出氢气，反应后的溶液中滴加kscn不显红色，且无固体剩余物，则最终溶液中溶质为feso4，反应生成 h2的物质的量为：2.24 l22.4 l/mol=0.1 mol，则：fe + h2so4 = feso4 + h20.1 mol 0.1 mol 0.1 mol设原混合物中fe2o3的物质的量为x mol，则：fe+ fe2o3+3h2so4=3feso4+3h2o x mol x mol 3x mol由题意可知：(x+0.1) mol56 g/mol+x mol160 g/mol=27.2 g，解得x=0.1 mol，混合物中m(fe2o3)=0.1 mol160 gmol1=16 g，m(fe)=27.2 g16 g=11.2 g，答案选c。10、向某无色溶液中加入含fe2+的溶液无明显变化，当滴加几滴稀h2so4后，混合液出现红色，下列结论中错误的是（ ）afe2+被h2so4氧化成fe3+b原无色溶液中一定含有scncfe2+与scn不能形成红色化合物d将稀h2so4换成新制氯水，混合液也会出现红色【答案】a【解析】向某无色溶液中加入含fe2+的溶液无明显变化，当滴加几滴稀h2so4后，混合液出现红色，而由于稀硫酸是非氧化性酸，不能将fe2+氧化，故稀h2so4的加入是为氧化fe2+提供了所需的酸性环境，即氧化fe2+的物质来自于原无色溶液；a稀硫酸是非氧化性酸，氧化性很弱，不能将fe2+氧化，故a错误；b向某无色溶液中加入含fe2+的溶液无明显变化，当滴加几滴稀h2so4后，混合液出现红色，说明有fe3+生成，且原无色溶液中含kscn，故b正确；cfe2+与kscn不反应，故c正确；d由于溶液中含kscn溶液，故将稀硫酸换成氯水，氯水也能将fe2+氧化为fe3+，故溶液也能变红，故d正确；故选a。11、将fe、cu与fecl3、fecl2、cucl2溶液一起放入某容器中，则下列情况错误的是（ ）a充分反应后，若fe有剩余，则容器中不可能有fe3+、cu2+b充分反应后，若容器中还有大量fe3+，则一定还有fe2+、cu2+，可能有fe、cuc充分反应后，若容器中有较多的cu2+和一定量的cu，则不可能还有fe和fe3+d充分反应后，若容器内有一定量的cu，则可能还含有cu2+，一定含有fe2+，一定不含有fe3+【答案】b【解析】氧化性：fecl3cucl2fecl2，还原性fecu；a反应后铁有剩余，发生fe+2fecl3=3fecl2，fe+cucl2=cu+fecl2，fe3+、cu2+都不能存在，故a正确； b若fecl3有剩余，发生fe+2fecl3=3fecl2，cu+2fecl3=cucl2+2fecl2，fe、cu都不能存在，故b错误；c充分反应后，若容器中有较多的cu2+和一定量的cu，因cu+2fecl3=cucl2+2fecl2，fe+cucl2=cu+fecl2，则不可能还有fe和fe3+，故c正确；d充分反应后，若容器内有一定量的cu，因cu+2fecl3=cucl2+2fecl2，则可能还含有cu2+，一定含有fe2+，一定不含有fe3+，故d正确；答案为b。12、在fecl3、cucl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是( )a若滤出的固体只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是fe2+，一定不含cu2+b若滤出的固体只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是fe2+，可能含有cu2+和fe3+c若滤出的固体只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是fe3+和fe2+，一定不含cu2+d若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是fe2+，一定不含cu2+和fe3+【答案】d13、将17.6克fe2o3和cu的混合物溶解于足量的稀盐酸中，再加铁粉9.8克，待铁粉溶解后，溶液中无fe3+，此过程共产生2.24升h2(标况)，则下列判断正确的是( )a混合物中cu全部被氧化为cu2+以后，cu2+又全部被还原b混合物中cu全部被氧化为cu2+以后，cu2+又部分被还原c混合物中cu部分被氧化为cu2+以后，cu2+又全部被还原d混合物中cu部分被氧化为cu2+以后，cu2+又部分被还原【答案】c【解析】根据题意知fe2o3和cu的混合物溶解于足量的稀盐酸中，发生反应：6h+2fe2o3=2fe3+3h2o，cu+2fe3+=cu2+2fe2+，得到氯化铁和氯化铜、盐酸的混合溶液，三价铁离子的氧化性强于铜离子，加入铁粉后依次发生反应：fe+2fe3+=3fe2+，fe+cu2+=cu+fe2+，fe+2h+=fe2+h2，铁粉9.8克，物质的量为：=0.175mol，铁粉在反应中均生产二价铁离子，所以共失去电子物质的量为0.175mol2=0.35mol，设混合物全部是三氧化二铁，fe2o3的物质的量为：=0.11mol，反应中得到的电子的物质的量为：0.11mol21=0.22mol，盐酸与铁反应生成标况下2.24l氢气，得到的电子数为：2=0.2mol，0.22mol+0.2mol=0.42mol0.35，说明混合物中cu部分被氧化为cu2+以后，cu2+又全部被还原，故选c。二、非选择题14、已知a是一种常见金属，f是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。（1）写出a、c、f、g的化学式：a_；c_；f._；g._。（2）检验d中阳离子的方法为_。（3）保存c溶液时要加固体a的原因是_。（4）写出下列转化的离子方程式：dc：_。cd：_。（5）写出ef的化学方程式：_。【答案】（1）fe fecl2 fe(oh)3 fe2o3（2）取d溶液少许于试管中，加入几滴kscn溶液，溶液变红色，证明含fe3（3）防止fe2被o2氧化（4）2fe3fe=3fe22fe2cl2=2fe32cl（5）4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3【解析】 根据f是红褐色沉淀知f是fe(oh)3，从而推知a为fe，b为fe3o4，c是fecl2，d是fecl3，e为fe(oh)2，f为fe(oh)3，g为fe2o3，x为h2。15、请完成下列问题：某校同学为探究br2、i2和fe3+的氧化性强弱，进行了如下实验：取少量ki溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再加入ccl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色；取少量feso4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴kscn溶液，振荡，观察到溶液呈血红色。(1)写出实验中发生氧化还原反应的离子方程式：_。(2)由上述两个实验，对物质氧化性可以得出的正确结论是_。abr2i2 bfe3+br2 cbr2fe3+ dibr被誉为“江南小三峡”的南京胭脂河是明代初年开凿的一条人工运河。因其“石有胭脂色”而得名。胭脂河沿岸的那些红色石块的成分是什么?某研究性学习小组取一小块这种红色石块a，粉碎后对其成分进行实验探究，实验记录如下图所示。请你根据实验推断：(1)a中含有的酸根离子_(写离子符号)。b中肯定含有的溶质是_(写化学式)。(2)写出实验中有关反应的化学方程式：_；_。【答案】(1)2fe2+br2=2fe3+2br (2)ac(1) fecl3(2)ca(oh)2+co2=caco3+h2o fe+cuso4=cu+feso4【解析】(1)实验中溴水氧化亚铁离子，发生氧化还原反应的离子方程式为2fe2+br2=2fe3+2br。(2)a根据中可知反应中有碘生成，则氧化性是br2i2，a正确；b中是溴水氧化亚铁离子，则氧化性fe3+br2，b错误；c中是溴水氧化亚铁离子，则氧化性br2fe3+，c正确；d还原性是ibr，d错误，答案选ac。(1)a能与稀盐酸反应生成无色无味的气体，该气体使澄清石灰水变浑浊，说明a中含有的酸根离子为。b溶液显黄色，则肯定含有的溶质是fecl3。(2)反应是氢氧化钙和co2反应，方程式为ca(oh)2+co2=caco3+h2o；co还原a生成黑色固体铁，铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，反应的离子方程式为fe+cuso4=cu+feso4。17、回答下列问题：(1)溶解过程中所用到的玻璃仪器有_。(2)实验室保存fecl2溶液时通常会向其中加入少量试剂_和_。(3)实验2通入足量cl2的目的是_；涉及的化学反应的离子方程式是_。(4)如何检验溶解样品中含有fe2+： 。(5)通过实验所得数据，计算固体样品中fecl3和fecl2的物质的量之比为_。【答案】(1)烧杯、玻璃棒(2)铁粉 稀盐酸(3)将fe2+全部转化为fe3+ 2fe2+cl2=2fe3+2cl(4)取少许样品溶解液于试管中，滴几滴铁氰化钾试剂(或酸性高锰酸钾溶液)，若产生蓝色沉淀(溶液褪色)，证明含有亚铁离子(5)23【解析】(1)溶解时，需把固体混合物放入烧杯中，并用玻璃棒搅拌，以加快溶解速率，所以用到的仪器为：烧杯、玻璃棒。(2)fe2+易被空气中的氧气氧化成fe3+而使溶液变质，为了防止fe2+的氧化，fecl2溶液中需加入少量的铁粉；fe2+易水解，fecl2+2h2ofe(oh)2+2hcl，为了防止fecl2水解，fecl2溶液中需加入稀盐酸。(3)向溶解后的溶液中通入足量的cl2，目的是用cl2将fe2+全部氧化生成fe3+，发生的反应为：cl2+2fecl2=2fecl3，离子方程式为：2fe2+cl2=2fe3+2cl。(4)检验样品溶解液中是否含有fe2+的方法：取少许样品溶解液于试管中，滴几滴铁氰化钾试剂，若产生蓝色沉淀，证明样品溶解液中含有亚铁离子；或在样品溶解液中滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，证明样品溶解液中含有亚铁离子。 (5)设fecl3和fecl2的物质的量分别为a mol和b mol，根据氯元素守恒可有：3a mol+2b mol=0.12 mol，根据铁元素守恒可有：a mol+b mol=2=0.05 mol，解得a=0.02，b=0.03，所以样品中fecl3和fecl2的物质的量之比为23。16、以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略)：从废液中提纯并结晶出feso47h2o。将feso47h2o配制成溶液。feso4溶液与稍过量的nh4hco3溶液混合，得到含feco3的浊液。将浊液过滤，用90热水洗涤沉淀，干燥后得到feco3固体。煅烧feco3，得到fe2o3固体。已知：nh4hco3在热水中分解。(1)中，加足量的铁屑除去废液中的fe3+，该反应的离子方程式是_。(2)中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_。(3)中，生成feco3的离子方程式是_。若feco3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是_。 (4)中，通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是_。(5)已知煅烧feco3的化学方程式是4feco3+o22fe2o3+4co2。现煅烧464.0 kg的feco3，得到316.8kg产品。若产品中杂质只有feo，则该产品中fe2o3的质量是_kg。【答案】(1)fe+2fe3+=2fe2+(2)加入硫酸，h+浓度增大，使fe2+2h2ofe(oh)2+2h+的平衡向逆反应方向移动，从而抑制feso4的水解(3)fe=feco3+h2o+co2 4feco3+6h2o+o2=4fe(oh)3+4co2(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的bacl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净(5)288.0【解析】(1)铁屑与fe3+发生氧化还原反应，离子方程式为：fe+2f