第15讲 铁盐和亚铁盐（教师版）（人教2019必修第一册 ）

第15第15讲铁盐和亚铁盐考点考点导航知识精讲知识精讲知识点一：一、Fe2＋的性质1．预测(1)化合价：价，处于价态。(2)性质预测：。2．性质验证性质氧化性还原性实验步骤实验现象溶液颜色由变为无色加入氯水后溶液颜色变反应原理(写离子方程式)(写离子方程式)【答案】1．(1)＋2价，中间。(2)既有氧化性又有还原性。2．浅绿变红Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－二、Fe3＋的性质1．预测(1)化合价：价，处于价态(2)性质预测：2．性质验证实验步骤实验现象加入KSCN溶液：；再加铁粉：加入KSCN溶液：；再加铜片：反应原理2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋【答案】1．(1)＋3，最高(2)只有氧化性2．：溶液变红色；溶液变为浅绿色溶液变红色；溶液变蓝色三、Fe3＋和Fe2＋的相互转化实验操作实验现象加适量铁粉振荡后，溶液变成色，再加KSCN溶液颜色，再滴加氯水后，溶液变成离子方程式、结论Fe3＋遇到较强的剂时，会被还原成，Fe2＋在较强的剂的作用下会被氧化成【答案】浅绿，不变，红色2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－还原，Fe2＋，氧化Fe3＋微警示1.金属阳离子被还原不一定得到金属单质，如Fe3＋被还原时可能得到的是Fe1.金属阳离子被还原不一定得到金属单质，如Fe3＋被还原时可能得到的是Fe2＋。2.虽然Fe2＋既有氧化性又有还原性，但以还原性为主。3.不同价态铁元素间的转化属于氧化还原反应，在选择氧化剂时可以根据如下规律判断：需要失去2个电子，而只需失去1个电子，但前者比后者要容易得多，因此需弱的氧化剂即可，而则需要强氧化剂才能实现。4.检验Fe3＋溶液中是否含Fe2＋时不能选用KSCN溶液和氯水。【即学即练1】1．下列离子方程式书写正确的是A．向FeO固体中加入少量稀硝酸：B．往溶液中通入少量的：C．向溶液中加入过量氨水：D．向溶液中加入氯水：【答案】C【解析】A．FeO与少量稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为，故A错误；B．碳酸的酸性弱于盐酸，溶液与不反应，故B错误；C．溶液和入过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，反应的离子方程式是，故C正确；D．向溶液中加入氯水反应生成氯化铁，反应的离子方程式是，故D错误；选C。2．下列说法不正确的是A．在工业上可用铁制槽车或铝制槽车运输浓硫酸B．金属钠着火时，应立刻用泡沫灭火器灭火防止火势蔓延C．配制FeSO4溶液时加入少量的铁粉D．钠保存在石蜡油或煤油中，实验后剩余的钠粒可放回原试剂瓶中【答案】B【解析】A．浓硫酸具有强的氧化性，常温下能够使铝、铁钝化，所以可用铝制或铁制槽车运输浓硫酸，故A正确；B．钠燃烧生成过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，则不能使用泡沫灭火器，应选沙土扑灭，故B错误；C．Fe能防止FeSO4被氧化，稀硫酸能抑制FeSO4水解，所以配制FeSO4溶液时加入少量铁粉不能抑制其水解，故C正确；D．因钠活泼，易与水、氧气反应，放在煤油中能隔绝空气，如在实验室随意丢弃，可引起火灾，实验时剩余的钠粒可放回原试剂瓶中，故D正确；故选：B。3．下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是A．铁粉具有还原性，可用作食品保存的抗氧化剂B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料C．FeCl3溶液呈酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的CuD．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒【答案】A【解析】A．铁粉具有还原性，能消耗食品包装袋内的氧气，可用作食品保存的抗氧化剂，故选A；B．Fe3O4具有磁性，所以纳米Fe3O4可用作铁磁性材料，与Fe3O4能与酸反应无关，故不选B；C．FeCl3溶液可用于腐蚀印刷电路板上的Cu，是因为Fe3+能把Cu氧化为Cu2+，故不选C；D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水，不能消毒，故不选D；选A。4．“类比”是一种重要的科学方法，下列结论正确的是选项已知结论A铁和氯气反应：铁和碘单质反应：B常温下Zn易溶于浓硫酸常温下Al易溶于浓硫酸C是酸性氧化物可与NaOH溶液反应是酸性氧化物可与NaOH溶液反应D向溶液中通入少量：向溶液中通入少量：A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．Fe3+具有强氧化性，I-具有强还原性，两者发生氧化还原反应，FeI3不存在，故A错误；B．常温下，Al与浓硫酸发生钝化反应，产生一层致密氧化薄膜，保护内部Al不被腐蚀，即常温下，铝不溶于浓硫酸，故B错误；C．CO2、SiO2均为酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水，故C正确；D．次氯酸具有强氧化性，能将CaSO3氧化，因此次氯酸钙与二氧化硫发生氧化还原反应，故D错误；答案为C。知识点二：1．Fe2＋、Fe3＋的检验(1)直接观察颜色(2)利用氢氧化物沉淀的颜色(3)利用显色反应(4)利用Fe2＋的还原性(5)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。(6)检验铁的氧化物中是否有＋2价铁时，正确的思路为少量固体eq\o(→,\s\up10(稀硫酸溶解),\s\do10(a))溶液eq\o(→,\s\up10(酸性KMnO4溶液),\s\do10(b))紫红色褪去。①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。②步骤a中不能选用稀硝酸，原因是稀硝酸可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。【即学即练2】1．下列实验操作、现象和结论均合理的是A．向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热，再加入银氨溶液，水浴加热，未出现银镜，说明蔗糖未水解B．用洁净的铂丝蘸取白色粉末在火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明该白色粉末是钠盐C．某溶液中滴加氯水后再滴加KSCN溶液呈红色，说明原溶液含有D．某无色溶液中滴加氯水溶液呈棕色，再滴加淀粉溶液显蓝色，说明原溶液中含有【答案】D【解析】A．检测蔗糖水解程度，利用银氨溶液或新制备时应先将溶液调成碱性再加入银氨溶液或新制备，选项A错误；B．不一定是钠盐，只能证明有Na元素，无法确定种类，如可能为NaOH，NaOH不属于盐，选项B错误；C．利用KSCN检测，应当先加入KSCN溶液再滴加氯水，题意顺序错误，选项C错误；D．某无色溶液中滴加氯水溶液呈棕色，再滴加淀粉溶液显蓝色，说明原溶液中含有，被氧化生成的碘单质遇淀粉变蓝，选项D正确；答案选D。2．用相同浓度的和溶液进行实验：下列说法不正确的是A．相同浓度的和溶液中，的浓度不同B．提供空轨道，提供孤电子对，两者以配位键结合成C．溶液2不显红色，说明与的结合力强于与的结合力D．由对比实验可知，用溶液检验溶液中的比用KSCN溶液更好【答案】D【解析】A．溶液1显红色而溶液2不显红色说明相同浓度的和溶液中的浓度不同，故A正确；B．Fe的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe3+是失去4s上的电子和3d上的一个电子得到的，其存在空轨道，CN-的电子式为，碳原子提供孤电子对，两者以配位键结合成，故B正确；C．溶液2不显红色，说明[Fe(CN)6]3-不会转化为Fe(SCN)3，说明与的结合力强于与的结合力，故C正确；D．FeCl3溶液为棕黄色，K3[Fe(CN)6]溶液为黄色，若用KCN检验FeCl3溶液现象不明显，因此用KCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3+不如用KSCN溶液好，故D错误；故选：D。3．下列关于溶液中所含离子检验的说法正确的是A．取少量某溶液于试管中，向其中先滴加稀硝酸，再滴加溶液，有白色沉淀生成，说明该溶液中含有B．取少量某溶液于试管中，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明该溶液中含有C．取少量某溶液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若红色石蕊试纸变蓝，说明该溶液中含有D．将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该溶液中含有【答案】C【解析】A．硝酸、酸性环境中的具有强氧化性，可以将氧化为，故检验不宜使用稀硝酸和硝酸钡；可以先向溶液中加入稀盐酸，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明该溶液中含有，A错误；B．先向溶液中加入少量新制氯水，若溶液中含有Fe2+，则Fe2+会被氧化为Fe3+，影响Fe3+的检验，故只需向溶液中加入KSCN溶液，若溶液变红，说明该溶液中含有Fe3+，B错误；C．向溶液中加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若红色石蕊试纸变蓝，说明该气体为NH3，则溶液中含有，C正确；D．将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则产生的气体为CO2或SO2，说明该溶液中含有、、或，D错误；故选C。4．向盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2+B．试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+C．试管3中的离子反应为：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-D．试管3中必定有红色沉淀生成【答案】B【解析】A．加入KSCN溶液可检验Fe3+，故A错误；B．加入KSCN溶液可检验Fe3+，试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+，故B正确；C．试管3中的离子反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故C错误；D．试管3中加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+，试管2中上层清液含KSCN溶液，与Fe3+结合生成血红色配合物，不是沉淀，故D错误；故选：B。易易错精析1．某溶液中加KSCN溶液，颜色无变化，再加氯水溶液变红，说明什么？发生的反应是什么？【细剖精析】说明原溶液中无Fe3＋，有Fe2＋，2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。2．某溶液中加KSCN溶液，溶液变红，然后加足量Fe粉，红色又褪去，说明什么？写出反应的离子方程式。【细剖精析】原溶液中有Fe3＋，2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。3．如何通过实验证明Fe3O4中含有＋2价铁？【细剖精析】取Fe3O4少许于试管中，加入稀H2SO4溶解，再向其中加入几滴酸性KMnO4溶液，若紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe2＋。4．Fe3＋和Fe2＋的检验：(1)铁粉和稀硫酸反应的实验，如何证明产物不是Fe3＋？【细剖精析】向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，说明产物中不含Fe3＋。(2)检验某未知溶液中是否含Fe2＋时，能否先滴加氯水，后滴加KSCN溶液？【细剖精析】不能。若未知溶液中含有Fe3＋，滴加KSCN溶液时，溶液变成红色，会干扰Fe2＋的检验。(3)如何检验Fe2(SO4)3溶液中是否有Fe2＋？【细剖精析】取待测溶液，加入酸性KMnO4溶液，若紫色褪去，说明含Fe2＋。5．为了检验Fe3O4中铁元素的价态，设计了以下实验：问题思考：(1)甲实验中可观察到什么现象？得出什么结论？【细剖精析】溶液紫色退去、棕黄色加深，证明溶液中存在Fe2＋，Fe2＋具有还原性。(2)乙实验中可观察到什么现象？能否证明Fe2＋的存在？说明理由。【细剖精析】有红褐色沉淀产生；不能证明Fe2＋的存在，因为Fe(OH)3的颜色掩盖了Fe(OH)2产生的实验现象。(3)丙实验可观察到什么现象？得出什么结论？【细剖精析】溶液由棕黄色变为红色，证明有Fe3＋存在。向某未知酸性溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，但放置一段时间后，溶液慢慢变红色。可以说明什么？写出有关离子方程式。【细剖精析】可以说明溶液中含有Fe2＋。4Fe2＋＋4H＋＋O2=4Fe3＋＋2H2O。能力拓展能力拓展1．“铁三角”转化关系(1)(2)(3)2．含铁物质的分离与除杂主要物质杂质除杂方法Fe2＋Fe3＋加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或通入Cl2Fe2＋Cu2＋加过量铁粉后过滤FeAl加NaOH溶液后过滤Fe2O3Al2O3加NaOH溶液后过滤3．离子的共存问题①Fe3＋与I－、S2－等还原性离子不能大量共存。②Fe2＋与MnOeq\o\al(－,4)(H＋)、ClO－等氧化性离子不能大量共存。分层提分分层提分题组A基础过关练1．在蒸发皿中蒸干并灼烧下列溶液，可以获得原溶液溶质固体的是A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液【答案】C【解析】A．氯化铵受热易分解生成氨气和氯化氢，在蒸发皿中蒸干并灼烧氯化铵溶液得不到氯化铵，A错误；B．碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，在蒸发皿中蒸干并灼烧碳酸氢钠溶液得不到碳酸氢钠，B错误；C．硫酸铝溶液在加热时，水解生成氢氧化铝和硫酸，但硫酸难挥发，蒸干灼烧后得到的仍是硫酸铝，C正确；D．亚铁离子有还原性，加热蒸干过程中亚铁离子被氧化为铁离子，在蒸发皿中蒸干并灼烧硫酸亚铁溶液得不到硫酸亚铁，D错误；答案选C。2．下列操作、现象和结论都正确的是选项操作现象结论A向酸性溶液中通入足量的乙烯紫色溶液变为无色乙烯具有漂白性B向新制的悬浊液中加入葡萄糖溶液并加热产生砖红色沉淀葡萄糖具有还原性C在酒精灯火焰上分别灼烧头发和丝织品有烧焦羽毛气味可区分丝织品和头发D向某溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液溶液变为红色原溶液中一定含有A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A．酸性溶液与乙烯发生了氧化还原反应，体现了乙烯的还原性，A错误；B．向新制的Cu(OH)2悬浊液中加入葡萄糖溶液并加热，葡萄糖和Cu(OH)2发生了氧化还原反应产生砖红色沉淀，葡萄糖作还原剂，具有还原性，B正确；C．头发和丝织品中均含有蛋白质，灼烧时均有烧焦羽毛气味，不能用该方法区分头发和丝织品，C错误；D．若原溶液中含有时，也会出现这种现象，故该方法不能说明原溶液中一定含有Fe2+，D错误；故选B。3．下列实验对应的化学用语正确的是A．溶液中滴加溶液，静置一段时间后：B．酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水：C．足量二氧化硫与氢氧化钠溶液反应：D．澄清石灰水中加入过量溶液：【答案】D【解析】A．Fe2+不稳定，易被空气中氧气氧化，正确反应式为：4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3，A选项错误；B．离子方程式要满足电荷守恒，正确反应式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，B选项错误；C．足量SO2与碱反应生成酸式盐，正确反应式为：SO2+OH-=HSO，C选项错误；D．依照“定少为1”，氢氧化钙不足，NaHCO3过量，D选项正确；答案选D。4．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，部分转化如下图所示。下列说法正确的是A．用酸性KMnO4溶液可以检验FeSO4是否变质B．制纳米Fe3O4时通入的O2需过量C．制FeCO3时应将FeSO4溶液加入Na2CO3溶液中D．生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反应为非氧化还原反应【答案】D【解析】A．FeSO4溶液变质会生成Fe3+，可用KSCN溶液来进行检验，故A错误；B．Fe3O4中铁化合价为+2、+3价，制纳米Fe3O4时通入的O2过量，可能导致不能生成的纳米Fe3O4，故B错误；C．制FeCO3时应将Na2CO3溶液缓缓加入FeSO4溶液中，避免生成氢氧化亚铁沉淀，故C错误；D．生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反应中没有元素化合价变化，是非氧化还原反应，故D正确。综上所述，答案为D。5．下列铁的化合物的性质与用途具有对应关系的是A．易溶于水，可用作净水剂B．能与酸反应，可用作红色颜料C．溶液呈酸性，可用于蚀刻铜电路板D．具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于水体的消毒【答案】D【解析】A．电离出的Fe3+在水中易水解生成Fe(OH)3胶体具有很强的吸附能力，决定其可以作净水剂，故前后无因果关系，A不合题意；B．呈红棕色，且性质稳定，决定其可用作红色颜料，前后无因果关系，B不合题意；C．溶液蚀刻铜电路板的反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，FeCl3体现氧化性，与其溶液呈酸性无关，C不合题意；D．具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于水体的消毒，前后因果关系成立，D符合题意；故答案为：D。6．在指定条件下，下列选项所示物质间转化能实现的是A．Fe(s)FeCl2(s)B．FeO(s)Fe(NO3)2(aq)C．Fe(OH)2(s)Fe(OH)3(s)D．FeCl3(aq)Fe(s)【答案】C【解析】A．铁和氯气反应生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，A错误；B．氧化亚铁和足量硝酸反应生成硝酸铁，B错误；C．Fe(OH)2(s)很容易被氧气氧化为Fe(OH)3(s)，C正确；D．铜没有铁活泼，铜不能置换出铁，D错误；故选C。7．把KMnO4溶液滴入一含有铁离子的酸性水溶液中，KMnO4颜色消失，试推断溶液中含有铁离子的种类，最可能的情况是A．含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+B．只含有Fe2+C．Fe2+和Fe3+都有D．含有Fe3+，但不能确定是否含有Fe2+【答案】A【解析】紫红色的酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能够被强还原性微粒还原成Mn2+。KMnO4颜色消失，说明溶液中含有Fe2+等强还原性微粒。Fe3+具有强氧化性，不能使酸性KMnO4溶液褪色。A．在酸性的条件下，高锰酸钾氧化亚铁离子后，生成近乎无色的二价锰离子Mn2+，比高锰酸钾本身的紫色要淡得多，所以表现为“褪色”即KMnO4颜色消失现象。高锰酸钾具有强氧化性，会把二价铁离子氧化为稳定的三价铁离子，但由于高锰酸钾本身就是深紫红色液体，所以与亚铁离子反应后的现象是溶液的紫红色变淡。Fe3+的存在与否不影响上述现象，故含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+，故A选项正确；B．Fe3+的存在与否不影响题干现象，确定含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+。存在Fe3+也不影响题干现象，只含Fe2+的描述过于绝对，故B选项错误；C．根据题干确定含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+。Fe2+和Fe3+都有的描述错误，故C选项错误；D．根据题干确定含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+，故D选项错误；故答案选A。8．下列反应的离子方程式书写正确的是A．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液：2Fe3++H2O2=O2↑+2H++2Fe2+B．CuSO4溶液中滴加稀氨水：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓C．使用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+：2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+=Fe3[Fe(CN)6]2↓D．将等浓度Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液按体积比1∶2混合：2Ba2++2SO+3H++3OH-=2BaSO4↓+3H2O【答案】C【解析】A．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液，FeCl3作催化剂，过氧化氢发生分解反应生成水和氧气，反应方程式为，A错误；B．氨水中的一水合氨是弱电解质，不能改写为铵根离子和氢氧根离子，CuSO4溶液中滴加少量稀氨水生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵，反应离子方程式为，B错误；C．二价铁与铁氰根反应时生成蓝色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀，反应的离子方程式为：，故C正确；D．将等浓度的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液按体积比1∶2混合，反应生成硫酸钡、硫酸钠、水，反应的离子方程式为，D错误；选C。题组B能力提升练1．根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是选项实验目的实验及现象结论A向溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉溶液先变橙色，后变蓝色氧化性：B检验铁锈中是否含有二价铁将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去铁锈中含有二价铁C探究氢离子浓度对、相互转化的影响向溶液中缓慢滴加硫酸溶液，黄色变为橙红色增大氢离子浓度，转化平衡向生成的方向移动D检验乙醇中是否含有水向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体乙醇中含有水A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．向溴化钠溶液中加入过量氯水，氯水中的氯气与溴化钠溶液反应生成溴，溶液变为橙色，再加入淀粉碘化钾溶液，氧化性强的氯气优先与碘化钾溶液反应，反应生成碘，碘遇淀粉溶液变蓝色，变化过程中不存在溴与碘化钾溶液的反应，无法比较溴与碘的氧化性强弱，故A错误；B．浓盐酸也能与高锰酸钾溶液反应使溶液褪色，则将铁锈溶于浓盐酸，滴入高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去不能说明铁锈中含有二价铁，故B错误；C．重铬酸钾溶液中存在如下平衡2+2H++H2O，向重铬酸钾溶液中缓慢滴加硫酸溶液，溶液中的氢离子浓度增大，平衡生成重铬酸根离子的方向移动，溶液黄色变为橙红色，故C正确；D．乙醇和水均能与钠反应生成氢气，所以向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体不能说明乙醇中含有水，故D错误；故选C。2．滴定法测铀时需添加VOSO4做催化剂，该物质易被氧化，实验室常用Fe2+去除VOSO4溶液中的(VO2)2SO4，实验装置如图所示。下列分析正确的是A．VOSO4和(VO2)2SO4中V元素的化合价相同B．b中反应所生成气体的作用之一是将装置中的空气排尽C．用小试管在m处收集气体并验纯后，应先关闭K2，再打开K3D．实验完毕，可用氯水和KSCN溶液检验c中溶液是否含有Fe2+【答案】B【解析】本实验用Fe2+去除VOSO4溶液中的(VO2)2SO4，b中稀硫酸和铁粉反应生成H2，反应前需要用H2将装置中的空气排尽，防止空气中氧气氧化VOSO4，关闭K3，打开K2，H2将硫酸亚铁溶液压入c中，发生反应，以此作答。A．VOSO4中V的化合价为+4价，(VO2)2SO4中V的化合价为+5价，A错误；B．VOSO4易被氧化，所以b中反应产生的H2的作用之一就是排尽装置中的空气，防止VOSO4被氧化，B正确；C．用小试管在m处收集气体并验纯，应先打开K3，再关闭K2，C错误；D．实验完毕后，c中含有较多VOSO4，VOSO4易被氧化可与氯水反应，故不能用氯水和KSCN溶液检验c中是否含有Fe2+，D错误；故答案选B。3．下列根据实验操作及现象进行的分析和推断中，不正确的是操作现象一段时间后：①中，铁钉裸露在外的附近区域变红；②中……A．NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路B．①中变红是因为发生反应，促进了水的电离C．②中可观察到铁钉裸露在外的附近区域产生蓝色沉淀，铜丝附近区域变红D．①和②中发生的氧化反应均可表示为(M代表锌或铁)【答案】B【解析】A．①和②中，Zn和Fe分别发生了电化学腐蚀，NaCl的琼脂水溶液的作用是形成闭合回路，即NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路，A正确；B．①中，由于Zn的活动性比Fe强，故Zn作负极，Fe作正极，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，正极附近区域OH-使酚酞变红，B错误；C．②中，由于Fe的活动性比Cu强，故Fe作负极，Cu作正极，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，负极附近区域Fe2+和反应生成蓝色沉淀，正极附近区域OH-使酚酞变红，C正确；D．①中Zn作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，②中Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，D正确；故选B。4．为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是A．加入溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C．加入溶液无红色出现 D．加入溶液无蓝色沉淀生成【答案】D【解析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。A．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A不符合题意；B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意；C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意；D．K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D符合题意。综上所述，答案为D。5．以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图，下列说法正确的是A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明废铁屑中不含+3价铁元素B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血C．过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO4水解生成Fe(OH)2【答案】B【解析】废铁屑用稀硫酸酸浸后得到FeSO4溶液，FeSO4溶液经结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体。A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明酸浸后的溶液中不存在Fe3+，但不能说明废铁屑中不含+3价铁元素，因为废铁屑中若含+3价铁元素，在酸浸时会被Fe还原成Fe2+，A项错误；B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可提供亚铁离子，从而可用于治疗缺铁性贫血，B项正确；C．硫酸亚铁晶体溶于水，题给实验过程中是经结晶析出晶体后过滤的，C项错误；D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是：防止硫酸亚铁被氧化、防止硫酸亚铁晶体失去结晶水，D项错误；答案选B。6．向NH4Fe(SO4)2(aq)中逐滴滴加Ba(OH)2(aq)至过量的过程中，有关离子反应错误的是A．2Fe3+＋3＋3Ba2+＋6OH-→2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓B．Fe3+＋5＋4＋4Ba2+＋8OH-→Fe(OH)3↓＋5NH3·H2O＋4BaSO4↓C．3Fe3+＋＋5＋5Ba2+＋10OH-→3Fe(OH)3↓＋NH3·H2O＋5BaSO4↓D．Fe3+＋＋2＋2Ba2+＋4OH-→Fe(OH)3↓＋NH3·H2O＋2BaSO4↓【答案】B【解析】硫酸铁铵溶液与逐滴滴加的氢氧化钡溶液反应时，铁离子与氢氧根离子反应的能力强于铵根离子，会优先反应，当铵根离子反应时，铁离子已经完全反应，所以由化学式可知，反应时，铵根离子物质的量可能为0，或小于等于铁离子的物质的量，则B选项中铵根离子的化学计量数大于铁离子不可能发生，故选B。7．学习小组进行如下实验：序号实验操作实验现象Ⅰ将1mLpH=1的0.1mol·L-1FeSO4溶液和2滴0.1mol·L-1KSCN溶液混合，接着向混合溶液中逐滴滴加0.5mL0.3mol·L-1的H2O2溶液滴入H2O2溶液，溶液立即变红，继续滴加，溶液红色变浅并逐渐褪去Ⅱ向i的混合溶液中滴入KSCN溶液溶液变红Ⅲ向1mL0.3mol·L-1的H2O2溶液中滴加2滴0.1mol·L-1KSCN溶液，继续加入0.5mLpH=1的H2SO4溶液，静置2min无明显现象Ⅳ向ⅲ的混合溶液中滴入2滴Fe2(SO4)3溶液滴入Fe2(SO4)3溶液，溶液立即变红，静置2min，溶液红色变浅并逐渐褪去下列说法错误的是A．实验中溶液变红的原因是生成Fe(SCN)3B．实验i～ⅱ说明实验i中SCN-被H2O2全部氧化C．实验ⅲ～ⅳ说明酸性溶液中H2O2氧化KSCN的速度慢D．实验i～ⅳ说明Fe2+能加速H2O2氧化KSCN的反应【答案】D【解析】A．滴入的氧化生成，与结合得到使溶液变红色，A正确；B．实验i得到使溶液变红色，后续过量后溶液褪色，可能原因有两个，或与继续反应，实验ⅱ返滴KSCN溶液又变红色，说明溶液中还存在，即与反应，被氧化，B正确；C．酸性溶液中和KSCN混合2min后滴入溶液，溶液立即变红，说明KSCN没有被完全氧化，而滴入溶液后静置2min，溶液红色变浅并逐渐褪去，被完全氧化，即酸性溶液中氧化KSCN的速度慢，C正确；D．酸性溶液中和KSCN混合2min后滴入溶液，溶液立即变红，说明KSCN没有被完全氧化，而滴入溶液后静置2min，溶液红色变浅并逐渐褪去，被完全氧化，说明在增加后氧化KSCN的速度在加快，难以说明的作用，D错误；答案选D。8．能验证某溶液中含有，不含的实验事实是A．向溶液中滴加溶液，溶液变红B．向溶液中滴加溶液，无明显变化；再滴加几滴氯水，溶液变红C．向溶液中依次滴加氯水、溶液，溶液变红D．向溶液中滴加少量溶液，产生红褐色沉淀【答案】B【解析】A．向溶液中滴加溶液，溶液变红，说明含，故不选A；B．向溶液中滴加溶液，无明显变化，说明不含；再滴加几滴氯水，溶液变红，说明被氯气氧化为，故选B；C．氯水能把氧化为，向溶液中依次滴加氯水，溶液，溶液变红，说明溶液中含有或，故不选C；D．和OH-反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，向溶液中滴加少量溶液，产生红褐色沉淀，证明含有，故不选D；选B。题组C培优拔尖练1．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L-1的溶液.在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是____。(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为：___。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是___。(4)丙组同学取l0mL0.lmol·L-1KI溶液，加入6mL0.lmol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入lmLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀：③第三支试行中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是(填离子符号)___；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有(填离子符号)____，由此可以证明该氧化还原反应为___。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为____；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是___；生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)____。(6)戊组同学模拟工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液制备FeCl3。①若酸性FeCl2废液中：c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1，c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1，c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1，则该溶液的pH约为___。②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：___。ClO+Fe2++___=Cl-+Fe3++___③FeCl3具有净水作用，其原理是___。【答案】

(1)

防止Fe2+被氧化

(2)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)

(4)

Fe2+

Fe3+

可逆反应

(5)

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

Fe3+催化H2O2分解产生O2

H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动

(6)

2

ClO+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O

水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质【解析】(1)亚铁离子容易被氧化为铁离子，铁能和铁离子反应生成亚铁离子，故在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止Fe2+被氧化；(2)Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+，铁离子与KSCN溶液反应，溶液变红；FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；(3)亚铁离子容易被氧气氧化为铁离子，对实验有干扰，煤油的作用是隔绝空气(排除氧气对实验的影响)；(4)Fe2+能与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀，故实验②检验的离子是Fe2+；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应；(5)H2O2溶液能和酸化的FeCl2溶液发生氧化还原反应，得到氯化铁，故溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；一段时间后，溶液中有气泡出现，气泡为氧气，双氧水分解产生氧气，产生气泡的原因是Fe3+催化H2O2分解产生O2；随后有红褐色氢氧化铁沉淀生成。铁离子水解产生氢氧化铁，生成沉淀的原因是：H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动；(6)①酸性FeCl2废液中电荷守恒：(酸性溶液中OH−浓度很小，在这里可以忽略不计)，已知c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1，c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1，c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1，，该溶液的pH约为2；②氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化合价从+5价降低到−1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe2+的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3，配平后离子方程式为：完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：；③FeCl3具有净水作用，其原理是水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质，并使之沉降。2．某兴趣小组研究I2与FeCl2溶液的反应。配制FeCl2溶液：向0.1mol·L－1FeCl3溶液中加入足量铁粉，充分振荡，备用。(1)FeCl3溶液与铁粉反应的离子方程式是________。(2)检验FeCl3完全反应的实验方案是____________。(3)设计如下实验，研究I2是否能够氧化FeCl2：实验现象：试管1溶液变红，试管2溶液呈现较浅的蓝色。实验结论：I2能够氧化FeCl2。①有的同学认为上述实验现象不足以得出上述结