2023-2004年高中化学练习题3.1.2铁盐和亚铁盐答案

PAGE1PAGE第三章铁金属材料第一节铁及其化合物第2课时铁盐和亚铁盐培优第一阶——基础过关练1．（2022·湖南娄底新化县期末）为检验某溶液中是否含有Fe3＋，可以选择的试剂是A．KSCN溶液 B．AgNO3溶液C．酸性KMnO4溶液 D．BaCl2溶液【答案】A【解析】检验溶液中是否含有Fe3＋的方法为：向溶液中加入KSCN溶液，然后观察现象，若溶液变红色，说明溶液中存在Fe3＋，否则没有铁离子，A项符合题意。2．（2022·北京汇文中学期末）酸性溶液中能大量共存的是A．Fe3＋、Na＋、Cl－、SO2－ B．K＋、Ca2＋、NO－、HCO－C．K＋、Ba2＋、NO－、SO2－ D．K＋、Fe2＋、Cl－、NO－【答案】A【解析】酸性溶液中存在大量的H＋。A项，Fe3＋、Na＋、Cl－、SO2－之间不反应，且均不与H＋反应，能大量共存，符合题意；B项，HCO－与H＋不能大量共存，不符合题意；C项，Ba2＋、SO2－反应生成硫酸钡沉淀，不能大量共存，不符合题意；D项，酸性条件下，NO－具有强氧化性，能氧化Fe2＋，不能大量共存，不符合题意。3．（2022·四川广安期末）维生素C又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3＋转化为易吸收的Fe2＋，下列有关分析错误的是A．维生素C具有还原性B．Fe3＋转化为Fe2＋发生了氧化反应C．维生素C药片应隔绝空气保存D．向Fe3＋的溶液中加入Cu，也能将Fe3＋转化为Fe2＋【答案】B【解析】A项，维生素C能够将Fe3＋转化为易吸收的Fe2＋，Fe元素化合价降低，得到电子被还原，说明维生素C具有还原性，正确；B项，Fe3＋转化为Fe2＋时，Fe元素化合价降低，得到电子被还原，发生了还原反应，错误；C项，维生素C药片具有强的还原性，容易被空气中的氧气氧化，因此应隔绝空气保存，正确；D项，向Fe3＋的溶液中加入Cu，会发生反应：2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋，因此Cu单质也能将Fe3＋转化为Fe2＋，正确。4．（2022·河南新乡期末）下列说法正确的是A．检验FeCl2中的FeCl3，可选用KSCN溶液B．干燥的氯气能使鲜花褪色，说明氯气具有漂白性C．K、Na的活泼性强于Fe的，K、Na均能从FeCl3溶液中置换出FeD．FeCl3溶液可与金属铜反应，AlCl3也能与金属铜反应【答案】A【解析】A项，KSCN溶液可检验溶液中铁离子是否存在，正确；B项，干燥的氯气无漂白性，湿润的氯气由于产生次氯酸而具有漂白性，错误；C项，K、Na的金属活动性太强，会与溶液中的水发生反应，而不能从FeCl3溶液中置换出Fe，错误；D项，FeCl3具有强氧化性，可与铜发生氧化还原反应，而AlCl3没有强氧化性，不能与铜发生反应，错误。5．（2022·安徽蚌埠期末）下列说法中正确的是A．向某溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液变红则原溶液中不可能含Fe2＋B．向某溶液中滴加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含SO2－C．向某溶液中滴加几滴KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色退去，则原溶液中一定含Fe2＋D．向新制氯水滴加几滴紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色则新制氯水具有酸性和强氧化性【答案】D【解析】A项，溶液中铁离子与硫氰化根离子反应生成红色的硫氰化铁，亚铁离子不能与硫氰化根离子反应，则向某溶液中滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红说明原溶液中一定含有铁离子，无法确定是否含有亚铁离子，错误；B项，溶液中硫酸根离子能与氯化钡溶液中的钡离子反应生成白色的硫酸钡沉淀，银离子也能与氯化钡溶液中的氯离子反应生成白色的氯化银沉淀，则向某溶液中滴加几滴氯化钡溶液，产生白色沉淀不能确定溶液中是否含有硫酸根离子，错误；C项，具有还原性的亚铁离子、亚硫酸根离子等都能与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，使高锰酸钾紫色溶液褪色，则能使高锰酸钾溶液紫红色退去不能确定溶液中是否含有亚铁离子，错误；D项，向新制氯水滴加几滴紫色石蕊试液，溶液先变红说明溶液中含有氢离子，溶液呈酸性，后褪色说明溶液中含有强氧化性的次氯酸，使有机色质漂白褪色，正确。6．（2022·北京房山期末）下列反应的离子方程式书写正确的是A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋2Fe3＋＋3H2↑B．氯化亚铁溶液与氯水反应：Fe2＋＋Cl2Fe3＋＋2Cl－C．氯化铁溶液与金属铜反应：2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋D．氧化铁与盐酸反应：2Fe3＋＋3O2－＋6H＋2Fe3＋＋3H2O【答案】C【解析】A项，铁与盐酸反应生成二价铁，正确的离子反应为：Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑，错误；B项，电荷不守恒，正确的反应为：2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－，错误；C项，氯化铁溶液与金属铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，离子反应为：2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋，正确；D项，氧化物应写化学式，离子反应为：Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O，错误。7．（2022·广州海珠区期末）高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法可用离子方程式表示为：2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－2FeO2－＋3Cl－＋5H2O。下列说法错误的是A．Na2FeO4中Fe的化合价为＋6 B．FeO2－是还原反应的产物C．ClO－在反应中作氧化剂 D．生成1molCl－转移2mol电子【答案】B【解析】A项，Na2FeO4中Na为＋1价，O为−2价，则Fe的化合价为＋6，正确；B项，FeO2－是铁化合价升高得到的产物，是氧化反应的产物，错误；C项，ClO－中Cl化合价降低，在反应中作氧化剂，正确；D项，ClO－中Cl由＋1价变为−1价，因此生成1molCl－转移2mol电子，正确。8．（2022·山东德州期末）“磁性胶体粒子”是磁盘、录影带常用的材料，利用表面有少量红锈斑的废铁屑制备磁性四氧化三铁胶体的简单流程如下，下列说法正确的是A．废铁屑与硫酸反应过程中涉及的氧化还原反应只有一个B．加适量H2O2目的是将部分Fe2＋氧化为Fe3＋C．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度最佳比为2∶1D．提纯Fe3O4胶体的方法是过滤【答案】B【解析】A项，表面有少量红锈斑的废铁屑加入稀硫酸，硫酸和铁反应生成硫酸亚铁、和氧化铁生成硫酸铁，硫酸铁与铁生成硫酸亚铁，涉及的氧化还原反应有2个，错误；B项，过氧化氢具有强氧化性，加适量H2O2的目的是将部分Fe2＋氧化为Fe3＋，正确；C项，Fe3O4(FeO·Fe2O3)中二价铁、三价铁之比为1∶2，则溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度最佳比为1∶2，错误；D项，胶体能透过滤纸，不是提纯Fe3O4胶体的方法，错误。9．（2022·浙江宁波中学期中）从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下。下列说法正确的是A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋【答案】C【解析】A项，由最终要得到的氯化铁及流程图可知b是盐酸，错误；B项，操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ为蒸发浓缩，冷却结晶，所用仪器有差异，错误；C项，滤液Z和X中均含有氯化亚铁，因此c为氯气，正确；D项，高锰酸钾也能因氧化氯离子而褪色，因此不能用于检验是否含有亚铁离子，错误。10．（2022·北京西域期末）为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学进行如下实验。补全下表：序号实验操作实验现象离子方程式实验结论Ⅰ将一段打磨过的铁丝放入CuSO4溶液中，充分反应溶液蓝色变浅，铁丝表面析出红色固体_________________Fe具有还原性Ⅱ向FeCl3溶液中加入过量铁粉____________________________________Fe3＋具有氧化性向盛有FeCl3溶液的试管中滴加3滴KI溶液，然后滴加2滴淀粉溶液溶液棕黄色加深，滴加淀粉溶液后变蓝色_________________Ⅲ向FeCl2溶液中加入过量光亮的锌片，充分反应浅绿色溶液变无色，锌片表面变暗Fe2＋＋ZnFe＋Zn2＋_________Ⅳ向FeCl2溶液中滴加新制的氯水浅绿色溶液变棕黄色__________________Fe2＋具有还原性【答案】Ⅰ．Cu2＋＋FeFe2＋＋CuⅡ．棕黄色溶液变浅绿色2Fe3＋＋Fe3Fe2＋2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2Ⅲ．Fe2＋具有氧化性Ⅳ．2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－【解析】Ⅰ．铁与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Cu2＋＋FeFe2＋＋Cu；Ⅱ．Fe与FeCl3反应生成FeCl2，现象是棕黄色溶液变浅绿色；离子方程式为2Fe3＋＋Fe3Fe2＋；滴加淀粉溶液后变蓝色，说明生成碘单质，离子方程式为2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2；Ⅲ．由离子方程式可知，铁元素由＋2价变成0价，是氧化剂具有氧化性；Ⅳ．氯水具有氧化性，将Fe2＋氧化成Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－。培优第二阶——拓展培优练11．(双选)（2022·江西新余期末）电子工业常用FeCl3，溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液。废液处理流程如下：已知酸性KMnO4溶液具有强氧化性。下列说法错误的是A．反应1和反应2都发生了氧化还原反应B．操作1用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒C．滤渣a的主要成分是Cu和Fe，物质X可以选用酸性KMnO4溶液D．向FeCl3饱和溶液中滴加NaOH溶液振荡得到Fe(OH)3胶体【答案】CD【解析】由题意及流程图，腐蚀废液中主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2，加入过量铁粉，铁与FeCl3、CuCl2反应得到FeCl2和Cu单质，过滤后向滤液中加氧化剂可得到FeCl3。A项，腐蚀废液中加入过量铁粉发生反应1，铁与FeCl3、CuCl2反应分别得到FeCl2、Cu单质，化学方程式为Fe＋2FeCl33FeCl2、Fe＋CuCl2Cu＋FeCl2，两个反应都属于氧化还原反应，反应2为FeCl2和氧化剂反应生成FeCl3，属于氧化还原反应，正确；B项，操作1是分离固体和液体的操作，为过滤操作，需要用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，正确；C项，物质X氧化Fe2＋生成Fe3＋，可以选用Cl2氧化，因酸性高锰酸钾氧化剂极强，会将Cl－氧化生成Cl2，同时会引入杂质K＋、Mn2＋，故不能选用酸性KMnO4溶液，错误；D项，向煮沸的蒸馏水中滴加几滴饱和的FeCl3溶液继续煮沸至红褐色可制备Fe(OH)3胶体，而向饱和的FeCl3溶液中滴加NaOH溶液得到Fe(OH)3沉淀，错误。12．（2022·天津五校联考期中）高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效净水剂，可用次氯酸盐氧化法制备，原理如下：①2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O②Na2FeO4＋2KOHK2FeO4＋2NaOH下列说法正确的是A．反应①②均为氧化还原反应B．反应①中FeCl3是还原剂C．反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2D．每生成1molK2FeO4，转移电子的物质的量为6mol【答案】B【解析】A项，反应②中各元素化合价均没有变化，反应②为非氧化还原反应，不符合题意；B项，反应①，FeCl3中铁元素化合价升高，FeCl3是还原剂，符合题意；C项，反应②中各元素化合价均没有变化，反应②为非氧化还原反应，不符合题意；D项，铁元素化合价由＋3升高为＋6，每生成1molK2FeO4，转移电子的物质的量为3mol，不符合题意。13．（2022·北京朝阳期末）科研小组用氧化—沉淀法从废电池浸出液中去除铁：用MnO2氧化废电池浸出液中的Fe2＋，再加适量Na2CO3调pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀。研究发现pH对Fe2＋的氧化率和铁去除率的影响如图1和图2所示。已知：i．pH越大，氢离子浓度越小；ii．酸性条件下MnO2被还原为Mn2＋下列说法不合理的是A．由图1可知，Fe2＋氧化率随浸出液pH增大而减小B．若起始浸出液pH＝1，MnO2与Fe2＋反应一段时间后，浸出液pH会减小C．Fe3＋转变为沉淀的离子方程式为：2Fe3＋＋3CO2－＋3H2O2Fe(OH)3↓＋3CO2↑D．推测若用NaHCO3调溶液pH也可以使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀【答案】B【解析】A项，纵坐标为Fe2＋氧化率，由图1可知，Fe2＋氧化率随浸出液pH增大而减小，正确；B项，MnO2与Fe2＋反应2Fe2＋＋MnO2＋4H＋2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O，反应消耗氢离子，反应一段时间后，氢离子浓度减小，浸出液pH会变大，错误；C项，由题干可知，加适量Na2CO3调pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，反应为2Fe3＋＋3CO2－＋3H2O2Fe(OH)3↓＋3CO2↑，正确；D项，碳酸氢钠溶液也显碱性，故推测若用NaHCO3调溶液pH也可以使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，正确。14．（2022·黑龙江大庆外国语学校期中）将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100mL4.40mol·L－1盐酸中，充分反应后产生896mLH2(标准状况)，残留固体1.28g。过滤，滤液中无Cu2＋。将滤液加水稀释到200mL，测得其中c(H＋)为0.400mol·L－1。则原混合物中单质铁的质量是A．2.4g B．3.36g C．5.60g D．10.08g【答案】C【解析】完全反应后滤液中没有Cu2＋，说明溶液中也没有Fe3＋，则溶液中阳离子有Fe2＋和H＋，溶质为FeCl2和HCl，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋n(H＋)＝n(Cl－)，则n(Fe2＋)＝EQ\f(4.40mol·L－1×0.1L－0.40mol·L－1×0.2L,2)＝0.18mol，生成n(H2)＝EQ\f(0.896L,22.4L·mol－1)＝0.04mol，因为还有盐酸剩余，溶液残留固体是Cu，n(Cu)＝EQ\f(1.28g,64g·mol－1)＝0.02mol。设Fe的物质的量为x、Fe2O3的物质的量为y，根据Fe原子守恒得x＋2y＝0.18mol，Feeq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(失2e－),\s\do4(→))),\s\do6())Fe2＋，Cu2＋eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(得2e－),\s\do4(→))),\s\do6())Cu、2H＋eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(得2e－),\s\do4(→))),\s\do6())H2、Fe3＋eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(得e－),\s\do4(→))),\s\do6())Fe2＋，根据转移电子守恒得2x＝0.02mol×2＋0.04mol×2＋2y×1。解得x＝0.10mol、y＝0.04mol，所以m(Fe)＝0.10mol×56g·mol－1＝5.60g；C项符合题意。15．（2022·安徽安庆期末）铁元素的“价—类”二维图如图所示：（1）C的化学式是_______，E→F反应的化学方程式是__________________________，反应过程的现象为______________________________________________。（2）维生素C可将H转化为G，维生素C具有_______(填“酸性”、“氧化性”或“还原性”)。（3）在指定条件下，下列铁及其化合物之间的转化不能实现的是_______。A．Aeq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(H2O(g)),\s\do4(→))),\s\do5(高温))DB．Geq\o(\s\up4(eq\o(\s\up3(Cl2(g)),\s\do4(→))),\s\do4())HC．Eeq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(稀盐酸),\s\do4(→))),\s\do5())G（4）某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。试剂：酸化的0.5mol·L－1G溶液，5%H2O2溶液操作现象取2mL酸化的G溶液于试管中，加入5滴5%H2O2溶液溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡。向反应后的溶液中加入KSCN溶液溶液变红①上述实验中H2O2溶液与G溶液反应的离子方程式是_______________________________________。②产生气泡的原因是_____________________________________。【答案】（1）Fe3O44Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色（2）还原性（3）A（4）①2Fe2＋＋2H＋＋H2O22Fe3＋＋2H2O②Fe3＋催化下H2O2分解生成O2【解析】由图可知，A为铁、B为氧化铁、C为四氧化三铁、D为氧化铁、E为氢氧化亚铁、F为氢氧化铁、G为亚铁盐、H为铁盐。（1）由分析可知，C为四氧化三铁；E→F的反应为白色的氢氧化亚铁与氧气和水反应生成红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3，实验现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；（2）由题意可知，生素C可将铁盐转化为亚铁盐时，铁元素的化合价降低被还原，铁盐是反应的氧化剂，维生素C是还原剂，反应中表现还原性，故答案为：还原性；（3）A项，铁高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能生成氧化铁，不符合题意；B项，溶液中的亚铁离子与氯气发生氧化还原反应反应生成铁离子和氯离子，符合题意；C项，氢氧化亚铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和水，符合题意；选A项；（4）①由题意可知，酸性条件下，溶液中的亚铁离子与过氧化氢溶液反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O22Fe3＋＋2H2O；②反应时有气泡生成是因为亚铁离子氧化生成的铁离子可以做过氧化氢分解的催化剂，过氧化氢分解生成氧气和水的缘故，故答案为：Fe3＋催化下H2O2分解生成O2。16．（2022·北京昌平期末）某小组同学分别探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性质。I．探究FeCl2溶液的性质。（1）从物质类别角度判断FeCl2属于_______，因此可以与某些碱反应。（2）预测FeCl2具有氧化性，因此可以与Zn反应，此时Zn体现_________性。（3）预测FeCl2具有还原性，预测依据是__________________________________________，因此可以与酸性KMnO4溶液反应。（4）进行如下实验操作：序号操作i滴加NaOH溶液ii加入少量锌粉iii滴加酸性KMnO4溶液①i中的现象是_______________________________________________，用化学方程式表示产生该现象的原因：_______________________、_______________________________________。②ii中反应的离子方程式是_______________________。③iii中的现象是__________________________。（5）某同学认为iii中现象并不能证明Fe2＋具有还原性，他的理由有二：①将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象、②_______________________，为证实该反应中Fe2＋确实被氧化，需要在反应后的溶液中加入试剂___________，观察到现象_________________________。II．探究FeCl3溶液的性质。小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象：操作现象溶液由棕黄色变为浅绿色无明显现象溶液变为红色，而后红色褪去（6）iv中反应的离子方程式是___________________________________。（7）vi中滴加氯水过程中，氯水反应的离子方程式是________________________________。III．小组同学探究vi中褪色原因，提出两种假设：a．铁离子被氧化，b．SCN－被氧化。（8）分别向褪色后的溶液中滴加0.1mol·L－1FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴，观察到_________________现象，得出结论：假设b成立。（9）进一步预测SCN－可能被转化为SO2－，通过实验验证了该预测，写出实验操作及现象______________________________________________________________。【答案】（1）盐（2）还原（3）FeCl2中铁元素为＋2价，可以升高（4）①产生白色沉淀，变为灰