第3章第1节第1课时 亚铁盐和铁盐 同步练习 高中化学鲁科版（2019）必修第一册

第3章物质的性质与转化第1节铁的多样性▶第1课时亚铁盐和铁盐基础过关练题组一Fe2+的还原性1.(2021四川眉山仁寿二中月考)苹果汁是人们喜爱的饮料,由于含有Fe2+,现榨的苹果汁敞口放置于空气中,会由淡绿色变为棕黄色,在这种苹果汁中加入维生素C,苹果汁又变为淡绿色。这些现象体现了()A.Fe2+具有酸性,维生素C具有碱性B.Fe2+具有还原性,维生素C也具有还原性C.Fe2+具有氧化性,维生素C具有还原性D.Fe2+具有碱性,维生素C具有酸性2.(2020山东济南模考)下列试剂中,能使Fe2+转化为Fe3+的是()①氯气②NaCl溶液③酸性KMnO4溶液④次氯酸⑤盐酸⑥Na2SO4溶液A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②⑤⑥题组二Fe3+的氧化性3.(2022福建厦门一中月考)下列物质中,可与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的是()A.KSCNB.NaOHC.H2SO4 D.Fe4.不能证明Fe3+具有氧化性的事实是()A.硫酸铁溶液可溶解铁粉B.常用氯化铁溶液蚀刻铜制印刷电路板C.含Fe3+的溶液遇KSCN溶液时变成红色D.向氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊5.(2022河南范县一中月考)在硫酸铁溶液中,加入一定量铜粉,完全溶解,又加入一定量铁粉,充分反应后有残余固体,则下列判断正确的是()A.最后得到的溶液中只含Cu2+一种金属阳离子B.残余固体一定全部是铜C.残余固体可能为铁、铜混合物D.最后得到的溶液中含有Fe3+6.(2022安徽阜阳界首中学期末)向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后固体完全溶解,则下列判断正确的是()A.反应后的溶液中一定含Cu2+和Fe2+B.反应后的溶液中一定不含Cu2+和Fe3+C.反应后的溶液中一定不含Fe2+和Fe3+D.反应后的溶液中一定含Fe3+、Cu2+,可能含有Fe2+题组三亚铁盐和铁盐的性质7.(2022黑龙江牡丹江第三高级中学期末)下列关于FeCl2和FeCl3的叙述中,错误的是()A.FeCl2的水溶液为浅绿色B.FeCl3的水溶液为黄色C.FeCl3具有氧化性,FeCl2具有还原性D.FeCl3溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀8.(2020湖北十堰期末)下列应用或现象对应的离子方程式不正确的是()A.用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜:2Fe3++CuCu2++2Fe2+B.钠浮于水面且与水剧烈反应:Na+2H2ONa++2OH-+H2↑C.将FeCl3溶液加入淀粉KI溶液中,溶液变为蓝色:2Fe3++2I-2Fe2++I2D.将KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓9.已知下述三个实验均能发生化学反应:①将光亮铁钉放入硫酸铜溶液中②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴H2O2溶液③将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()A.实验①中铁做氧化剂B.实验②中Fe2+表现还原性C.实验③中发生的是置换反应D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+10.(2020山东枣庄期末)电子工业中,人们常用FeCl3溶液蚀刻印刷电路板,并回收Cu和综合利用FeCl3溶液。实验室模拟流程如图所示:回答下列问题:(1)过滤操作除铁架台(附铁圈)、烧杯、滤纸外,还需要的仪器有 。

(2)滤渣1成分的化学式为;试剂Y为 。

(3)可替代气体Z的试剂为(填字母)。

A.硝酸溶液 B.酸性高锰酸钾溶液C.过氧化氢溶液(4)写出FeCl3溶液蚀刻镀铜电路板的离子方程式: 。

(5)设计实验证明滤液1中含有Fe2+而不含Fe3+: 。

11.(2022黑龙江大兴安岭实验中学期末)某研究小组同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”的化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设:a.只含有FeSO4b.含有FeSO4和Fe2(SO4)3c.只含有Fe2(SO4)3将化肥固体粉末溶于水中得到溶液(记为X),进行如下实验:序号操作现象ⅰ取2mLX,加入1mL1mol·L-1NaOH溶液产生红褐色沉淀ⅱ取2mLX,加入1滴KSCN溶液溶液显红色(1)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后出现红褐色沉淀,预期产生该现象的依据是(用化学方程式表示)、。

(2)由实验ⅱ得出的结论是,化肥中肯定有(填化学式)。

为进一步验证假设,小组同学进行了以下实验:序号操作现象ⅲ取2mLX,加入1滴KSCN溶液,再加入1mL水溶液显红色ⅳ取2mLX,加入1滴KSCN溶液,再加入1mL氯水溶液显红色,颜色比ⅲ深(3)实验ⅳ中氯水参加反应的离子方程式是 。

(4)通过以上实验,可得到的结论是假设成立。

能力提升练题组一Fe2+、Fe3+之间的转化1.(2022山东邹平二中月考)向CuSO4、Fe2(SO4)3和ZnSO4的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,在滤渣中加入稀盐酸,有气体产生。下列结论正确的是()A.滤液中一定有Fe2(SO4)3和FeSO4B.滤液中可能有CuSO4,一定有FeSO4、ZnSO4C.滤渣中一定有Cu和Fe,一定无ZnD.滤渣中可能有Cu、Fe和Zn2.(2022黑龙江哈尔滨三中期末)电子工业中,人们常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板来制作印刷电路板,从其废液中可回收Cu并使FeCl3溶液再生。实验室模拟流程如图所示。下列说法不正确的是()A.废液中一定含FeCl2、CuCl2,可能含FeCl3B.废液中Fe2+和Cu2+的物质的量之比为1∶2C.Z可以是Cl2或H2O2溶液D.X是铁粉,Y是盐酸3.(2020山东济南历城二中期末)将铁粉、铜粉、氯化铁溶液、氯化亚铁溶液和氯化铜溶液,混合于容积合适的烧杯内,充分反应后,试填写下列空白。(1)若铁粉有剩余,则溶液中不可能有的离子是(选填“Fe3+”“Cu2+”或“Fe2+”)。

(2)若溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余,则不可能有的金属单质是。

(3)若铜粉有剩余,溶液中不可能含有的离子是(选填“Fe3+”“Cu2+”或“Fe2+”)。

4.(2022福建厦门双十中学月考)实验小组研究二价铁的还原性,设计如下实验。序号实验方案现象Ⅰ现象a:生成白色沉淀,3min后沉淀基本变为红褐色Ⅱ现象b:生成白色沉淀,3min后沉淀颜色几乎不变(1)实验所用的FeSO4溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量铁粉反应制得,反应的离子方程式是。

(2)实验Ⅰ中白色沉淀变为红褐色的化学方程式是 。

(3)关于实验Ⅱ中白色沉淀的组成,小组同学展开研究。①已知Fe(HCO3)2在水中不存在。对沉淀组成作出如下假设,请补充完整。假设a:依据NaHCO3溶液显性,推测白色沉淀可能为Fe(OH)2。

假设b:白色沉淀可能为。

②研究白色沉淀组成的实验如下:ⅰ.取少量白色沉淀,充分洗涤,向其中加入稀硫酸,沉淀完全溶解,产生无色气泡;ⅱ.向ⅰ所得溶液中滴入KSCN溶液,溶液不变红;ⅲ.向ⅱ溶液中再滴入少量H2O2溶液,溶液立即变为红色。由此说明,白色沉淀中一定含有(填离子符号)。

③研究过程中发现:白色沉淀在空气中久置,最终变为红褐色。则该沉淀比实验Ⅰ中所得的Fe(OH)2(填“难”或“易”)被空气中氧气氧化。

(4)对比实验Ⅰ,研究溶液酸碱性对二价铁还原性的影响,设计实验Ⅲ,如图,将实验方案补充完整。(5)根据以上实验,为避免二价铁被空气中的氧气氧化,可采取的措施是 。

题组二与亚铁盐和铁盐有关的计算5.(2022福建龙岩一中月考)一定质量的Fe与足量稀硫酸充分反应后,再与0.2mol·L-1的KMnO4溶液300mL恰好反应。已知KMnO4反应后的还原产物是MnSO4,则Fe的质量为()A.3.36g B.8.4g C.16.8g D.33.6g6.(2021河南驻马店新蔡高中检测)已知氧化性:Fe3+>Cu2+。现向1L含有0.1molFe2(SO4)3和0.2molCuCl2的某混合溶液中加入0.2molFe,充分反应后(忽略溶液体积变化),下列说法正确的是()A.析出0.2molCuB.剩余0.1molFeC.溶液中c(Fe2+)=0.4mol·L-1D.溶液中c(Fe3+)∶c(Cu2+)=1∶17.(2021江西师大附中月考)向100mL的FeBr2溶液中通入标准状况下的Cl23.36L后,Cl2全部被还原,并且测得溶液中c(Br-)=c(Cl-)(忽略溶液体积变化),则原FeBr2溶液的物质的量浓度是()A.3mol/L B.2mol/LC.1.5mol/L D.0.75mol/L8.(2022山东济南历城一中月考)将18g铁、铜混合粉末加入100mL5.0mol·L-1FeCl3溶液中,充分反应后,剩余固体的质量为2.8g(忽略溶液体积的变化)。下列说法正确的是()A.反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75molB.原固体混合物中Fe的质量是11.2gC.反应后溶液中n(Fe3+)=0.10molD.反应后溶液中n(Fe2+)∶n(Cu2+)=2∶19.(双选)(2022湖南浏阳期末)向100mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说法不正确的是()A.a点时溶液中金属阳离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+B.b点时溶液中发生的反应为Fe+Cu2+Cu+Fe2+C.c点时溶液中溶质的物质的量浓度无法计算D.原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶1答案全解全析基础过关练1.B2.B3.D4.C5.C6.A7.D8.B9.B1.B苹果汁由淡绿色变为棕黄色是由于Fe2+被氧化为Fe3+,说明Fe2+具有还原性,在这种苹果汁中加入维生素C,苹果汁又变为淡绿色,说明维生素C可将Fe3+还原为Fe2+,维生素C具有还原性;所以体现了Fe2+具有还原性,维生素C也具有还原性。2.B要实现Fe2+转化为Fe3+,必须加强氧化性物质,题给物质中①氯气、③酸性KMnO4溶液、④次氯酸均能把Fe2+氧化成Fe3+,所以B项正确。3.DFe3+与KSCN、NaOH的反应不属于氧化还原反应,Fe3+不与硫酸反应;Fe3+与Fe反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,体现了Fe3+的氧化性,故选D。4.C硫酸铁溶液可溶解铁粉,反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性;氯化铁溶液蚀刻铜制印刷电路板,反应的离子方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性;含Fe3+的溶液遇KSCN溶液时变成红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,不能证明Fe3+具有氧化性;向氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊,反应的化学方程式为2FeCl3+H2S2FeCl2+S↓+2HCl,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性。5.C在硫酸铁溶液中加入铜粉,发生的反应为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,若铜与Fe3+刚好反应完全,溶液中含有Fe2+和Cu2+;若铜少量,溶液中含有Fe2+、Cu2+和Fe3+;加入一定量铁粉,充分反应后有残余固体,一定发生反应Cu2++FeFe2++Cu,若铁恰好反应完全,则残余固体为铜,若铁过量,则残余固体为铜和铁;Fe3+的氧化性大于Cu2+,最后得到的溶液中一定不含Fe3+。6.A抓住关键信息“充分反应后固体完全溶解”进行解答。由于氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,所以在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,铁先与Fe3+反应生成Fe2+,最终无固体剩余,说明溶液中Cu2+没有参加反应,所以溶液中一定含有Cu2+、Fe2+,可能含有Fe3+,故选A。7.DFeCl3溶液中滴入含SCN-的溶液,溶液变为红色,不产生红色沉淀,故D错误。8.B用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜,反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++CuCu2++2Fe2+,选项A正确;钠浮于水面且与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,选项B不正确;将FeCl3溶液加入淀粉KI溶液中,反应生成氯化亚铁和碘单质,碘遇淀粉变为蓝色,反应的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2,选项C正确;将KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生氢氧化铁红褐色沉淀,同时生成氯化钾,反应的离子方程式为Fe3++3OH-Fe(OH)3↓,选项D正确。9.BA项,铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,铁是还原剂,错误;B项,向硫酸亚铁溶液中滴入几滴H2O2溶液,亚铁离子被氧化生成铁离子,体现亚铁离子的还原性,正确;C项,将铜丝放入氯化铁溶液中,反应生成氯化亚铁和氯化铜,不是置换反应,错误;D项,同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则由题述三个实验可知氧化性是Fe3+>Cu2+>Fe2+,错误。10.答案(1)漏斗、玻璃棒(2)Fe、Cu盐酸(3)C(4)Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+(5)取少量滤液1于试管中,滴加KSCN溶液,溶液不变红色,再滴入氯水,溶液变红色,证明含有Fe2+而不含Fe3+解析(1)过滤操作需要的仪器有铁架台(附铁圈)、烧杯、滤纸、漏斗和玻璃棒。(2)氯化铁溶液蚀刻镀铜电路板,FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2;回收铜应加入过量的铁,故X为铁,滤液1是氯化亚铁溶液;加入的铁过量,滤渣1是铁和铜;制取的是氯化铁,需要将铁溶解,Y是盐酸,滤液2中含氯化亚铁和HCl,向滤液1和滤液2的合并液中通入的气体应该为Cl2,Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,可得FeCl3溶液,所以气体Z为Cl2。(3)为了不引入新的杂质,选项中物质可替代Cl2的只能是过氧化氢溶液,故选C。(4)氯化铁溶液蚀刻镀铜电路板的离子方程式为Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+。(5)证明滤液1中含有Fe2+而不含Fe3+的实验方法:取少量滤液1于试管中,滴加KSCN溶液,溶液不变红色,说明溶液中不含Fe3+,再滴入氯水,溶液变红色,证明含有Fe2+而不含Fe3+。11.答案(1)FeSO4+2NaOHFe(OH)2↓+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(2)Fe2(SO4)3(3)Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+(4)b解析该化肥若不变质,溶液中含Fe2+而不含Fe3+,加入NaOH会发生反应产生Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2不稳定,容易被溶解在溶液中的O2氧化为Fe(OH)3,所以看到产生的白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;若变质会生成Fe3+,加入KSCN溶液后,溶液会变为红色;若同时含有Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液产生的白色沉淀会被红褐色Fe(OH)3沉淀颜色所覆盖,不能观察到白色沉淀产生,可通过向溶液中加入KSCN溶液后,溶液会变为红色,再向其中加入少量氯水,Fe2+被氯水氧化为Fe3+,看到红色加深来证明。(1)溶液中,FeSO4与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁和硫酸钠,反应的化学方程式为FeSO4+2NaOHFe(OH)2↓+Na2SO4,氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(2)实验ⅱ中向2mLX中加入1滴KSCN溶液,溶液显红色,说明含有Fe2(SO4)3。(3)实验ⅳ中向2mLX中加入1滴KSCN溶液,再加入1mL氯水,颜色比ⅲ深,说明Fe2+被氯水氧化为Fe3+,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。(4)综合实验ⅲ、ⅳ,可得到的结论是化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3,假设b成立。能力提升练1.C2.B5.C6.C7.B8.A9.CD1.C向含有CuSO4、Fe2(SO4)3和ZnSO4的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁粉先和Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,反应完后再和CuSO4反应生成Cu和FeSO4,铁粉不和ZnSO4反应;充分反应后,过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明金属铁有剩余,滤液中一定含Fe2+、Zn2+,不含Cu2+、Fe3+,故A、B错误;滤渣中一定有Cu和Fe,一定无Zn,故C正确、D错误。2.BFeCl3与Cu反应生成FeCl2、CuCl2,X为Fe,Fe和CuCl2反应生成Cu和FeCl2,滤液1为FeCl2溶液,滤渣1为铜和铁,Y为盐酸,铁与盐酸反应生成氢气和FeCl2,滤液2为FeCl2、HCl的混合溶液,与滤液1合并;Z应具有强氧化性,可氧化Fe2+,且不能引入新杂质,可以为Cl2或H2O2溶液。由上述分析可知,废液中一定含FeCl2、CuCl2,可能含FeCl3,故A正确;FeCl3与铜反应的离子方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,所以废液中Fe2+和Cu2+的物质的量之比为2∶1,故B不正确;由上述分析可知,C、D正确。3.答案(1)Fe3+、Cu2+(2)Cu、Fe(3)Fe3+解析(1)由于铁粉能与Fe3+、Cu2+反应,若铁粉有剩余,则溶液中不可能含有Fe3+、Cu2+。(2)Fe3+具有氧化性,能与Fe、Cu反应,若氯化铁有剩余,则不可能有的金属单质是Fe、Cu。(3)Fe3+具有较强的氧化性,能与Cu反应,若铜粉有剩余,则溶液中不可能含有Fe3+。4.答案(1)2Fe3++Fe3Fe2+(2)4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3(3)①碱FeCO3②Fe2+和CO3(4)滴加稀H2SO4(5)控制溶液为酸性环境,或使Fe2+以碳酸盐的形式沉淀解析(1)Fe2(SO4)3与Fe反应生成FeSO4的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+。(2)氢氧化亚铁不稳定,易被空气中的O2氧化为氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3。(3)①碳酸氢钠的水溶液呈碱性,则白色沉淀可能为溶液中的OH-与Fe2+反应生成的Fe(OH)2。根据质量守恒定律可知白色沉淀还可能是FeCO3。②向洗涤后的沉淀中加入稀硫酸,沉淀完全溶解,并产生无色气泡,说明原白色沉淀中含有CO32-;向ⅰ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红,说明溶液中不含Fe3+,再滴入少量H2O2溶液,溶液立即变为红色,即亚铁离子被过氧化氢氧化为铁离子,所以原白色沉淀中含有Fe2+。③白色沉淀在空气中久置,最终变为红褐色,说明该实验所得的沉淀比实验Ⅰ中所得的Fe(OH)2难被空气中的氧气氧化。(4)实验Ⅲ是研究溶液酸碱性对二价铁还原性的影响,而实验Ⅰ已经研究了碱性条件对二价铁还原性的影响,所以实验Ⅲ是研究酸性条件对二价铁还原性的影响,FeSO4溶液中含有的阴离子为SO42-,为了不引入新的杂质,所以加入的溶液为稀H2SO5.C本题可以利用关系式法快速解答。Fe与足量稀硫酸反应生成Fe2+,Fe2+被KMnO4氧化生成Fe3+,1molFe2+失去1mol电子,KMnO4反应后的还原产物是MnSO4,1molKMnO4得到5mol电子,根据得失电子守恒可得5Fe~5Fe3+~KMnO4,所以n(Fe)=5n(KMnO4)=5×0.2mol·L-1×0.3L=0.3mol,m(Fe)=0.3mol×56g·mol-1=16.8g,故选C。6.CFe3+的氧化性强于Cu2+,因此加入铁发生的反应依次是Fe+2Fe3+3Fe2+、Fe+Cu2+Fe2++Cu;向1L含有0.1molFe2(SO4)3和0.2molCuCl2的某混合溶液中加入0.2molFe,根据上述反应,Fe3+消耗Fe的物质的量为0.1mol,Cu2+消耗Fe的物质的量为0.1mol,Cu2+有剩余。根据上述分析知,Cu2+过量,铁不足,所以析出Cu的物质的量为0.1mol,故A项错误;铁完全反应,没有剩余,故B项错误;Fe3+全部转化成Fe2+,铁粉全部转化成Fe2+,根据铁原子守恒,c(Fe2+)=(0.2+0.2)mol÷1L=0.4mol·L-1,故C项正确;反应后溶液中无Fe3+,故D项错误。7.B标准状况下3.36LCl2的物质的量为0.15mol,Cl2全部被还原,可知转移电子的物质的量为0.3mol,溶液中的Cl-的物质的量为0.3mol。由于还原性:Fe2+>Br-,所以通入氯气后,Fe2+先被氯气氧化。若只有Fe2+被氧化,由于溶液中c(Br-)=c(Cl-),所以n(Br-)=2n(Cl2)=0.3mol,n(FeBr2)=12n(Br-)=0.15mol,n(Fe2+)=0.15mol,0.15molFe2+被氧化为Fe3+,只转移0.15mol电子,所以应该还有部分Br-被氧化,则反应后的溶液中有Fe3+、Br-和Cl-。Br-和Cl-的物质的量均为0.3mol,根据电荷守恒,Fe3+的物质的量为0.3mol+0.3mol3=0.2mol,所以原FeBr8.A铁的还原性强于铜,所以把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中,铁先与铁离子反应,氯化铁的物质的量为5.0mol·L-1×0.1L=0.5mol;设0.5mol铁离子完全反应