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新教材 高中化学人教版必修一同步知识专项讲练 含解析 铁盐和亚铁盐

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必过17 铁盐和亚铁盐

知识点一 铁盐和亚铁盐 1.Fe2、Fe3的检验方法

方法 溶液颜色 加碱溶液(如NaOH溶液) 加KSCN 溶液 现象 离子 方程式 现象 离子 方程式 ++Fe3 (棕)黄色 红褐 色沉淀 Fe3+3OH===Fe(OH)3↓ 显红色(常用方法) Fe3+3SCN+-+-+Fe2 浅绿色 白色沉淀→灰绿色 沉淀→红褐色沉淀 Fe2+2OH===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3 无明显现象,再加氯水显红色 2Fe2+Cl2===2Fe3+2Cl Fe3+3SCN===Fe(SCN)3 +-++-+-+===Fe(SCN)3 【易错警示】检验Fe2和Fe3时的注意事项 (1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可以氧化SCN)。

(2)当溶液浓度较稀时,利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2和Fe3的存在。

(3)Fe3、Fe2、Cl同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2(Cl能还原酸性KMnO4,有干扰)。

(4)检验Fe2最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K3[Fe(CN)6]:3Fe2+2[Fe(CN)6]3===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色)。

知识点二 Fe2、Fe3的相互转化

1.Fe、Fe2、Fe3的性质

Fe(最低价) 只有还原性 2.Fe2和Fe3的转化关系 ++Fe2(中间价) 既有还原性又有氧化性 +Fe3(最高价) 只有氧化性 +知识点三 铁及其化合物之间的相互转化 【易错警示】

铁的化合物“五颜六色”,一定要记牢:Fe2溶液为浅绿色,Fe3溶液为棕黄色,Fe(SCN)3溶液为血红色,Fe(OH)3胶体为红褐色,Fe(OH)2沉淀在空气中的颜色变化为白色→灰绿色→红褐色,Fe(OH)3沉淀为红褐色固体,Fe2O3为红棕色,Fe3O4、FeO、FeS均为黑色。

一、选择题

++

1.(2021·浙江高一期末)向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液,出现的现象为() A.白色沉淀 【答案】C

【解析】氯化铁溶液中滴入几滴KSCN溶液,发生Fe3++SCN- Fe(SCN)3,溶液显红色,故C正确;答案为C。

2.(2021·上海质检)铁在一定条件下与过量的下列物质反应,产物中存在+3价铁元素的是() A.硫粉 【答案】C

【解析】A项,Fe与S混合加热反应产生FeS,生成物中的Fe元素化合价为+2价,A不符合题意;B项,Fe与CuSO4在溶液中发生置换反应产生FeSO4、Cu,反应后Fe的化合价为+2价,B不符合题意;C项,浓硫酸具有强氧化性,过量的浓硫酸在加热条件下能够将Fe氧化产生Fe2(SO4)3,生成物中Fe元素化合价为+3价,C符合题意;D项,Fe与HCl反应产生FeCl2、H2,反应产物中Fe元素化合价为+2价,D不符合题意;故选C。

3.(2021·江苏省镇江中学高一期中)为了检验某Fe2+溶液是否变质,可向溶液中加入() A.NaOH溶液B.铁片 【答案】D

【解析】A项,Fe2+与NaOH溶液生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色氢氧化铁沉淀,所以不能通过现象判断其是否变质,A错误;B项,铁片和Fe3+能反应,但现象不明显,B错误;C项,溶液变质与否,都为强酸弱碱盐溶液,呈酸性,不能用石蕊溶液检验,C错误;D项,Fe3+和SCN-发生络合反应如下:Fe3++3SCN-

Fe(SCN)3,溶液出现血红色,现象明显,可以检验Fe2+溶液是否变质,D正确;故选D。

4.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )

A.Cu2B.Fe3C.Fe2 D.H

B.红色沉淀 C.红色溶液 D.浅绿色溶液

B.硫酸铜 C.浓硫酸 D.浓盐酸

C.石蕊溶液 D.KSCN溶液

【答案】C

【解析】剩余固体中含铁,说明溶液中不会有Cu2、H、Fe3。

5.某物质溶于盐酸,滴加KSCN溶液后颜色没有变化,再加入氯水后溶液呈血红色,这种物质是( ) A.FeCl3 B.FeCl2 C.Fe2O3 D.Fe(OH)3 【答案】B

【解析】A、C、D溶于盐酸后均有Fe3,加入KSCN溶液有颜色变化。

6.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是( )

A.Fe(OH)3 Fe2O3 B.Fe(OH)2 Fe2O3 C.Fe(OH)2 Fe(OH)3 D.Fe(OH)2 Fe3O4 【答案】B

【解析】铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为+3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。

7.(2021·镇江市实验高级中学高一月考)向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀硫酸时,溶液的颜色变化应该是()

A.变浅 【答案】D

【解析】往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀硫酸时,发生反应的离子方程式为:3Fe2++NO +4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,三价铁离子为棕黄色。故选D。

8.(2021·黑龙江哈师大附中高一期末)含有Fe3+的盐溶液遇到某溶液时变成红色,则该溶液是() A.KSCN溶液 C.淀粉KI溶液 【答案】A

【解析】A项,Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液生成红色的Fe(SCN)3,故A符合;B项,澄清石灰水与Fe3+的盐溶液生成红褐沉淀,故B不符;C项,淀粉KI溶液与Fe3+的盐溶液生成的碘单质使淀粉呈蓝色,故C不符;D项,醋酸溶液与Fe3+的盐溶液不反应,故D不符;故选A。

9.下列各组物质相互反应后,再向得到的溶液中滴入KSCN溶液,溶液变成红色的是 ( ) A.新制氯水和FeCl2溶液 B.铁屑和CuCl2溶液 C.铁屑和过量稀硫酸 D.过量铁屑和FeCl3溶液 【答案】A

【解析】加入KSCN溶液,能使溶液变成红色的是Fe3,所给选项中,只有A项可发生反应:2Fe2

+Cl2===2Fe3+2Cl,Fe3+3SCN===Fe(SCN)3(红色),符合题意。

B.加深 C.不变 D.变棕黄色

B.澄清石灰水 D.醋酸溶液

10.(2021·吉林长春外国语学校高二期末)下列有关铁及其化合物的说法中正确的是() A.Fe2(SO4)3与KSCN反应产生血红色沉淀 B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2

C.向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水,可制取Fe(OH)3胶体 D.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称铁红

【答案】B

【解析】A项, Fe2(SO4)3与KSCN反应产生血红色溶液,A错误;B 项,在高温下,铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,B正确;C项,向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,可制取Fe(OH)3胶体,C错误;D项, Fe2O3是一种红棕色粉末,俗称铁红,D错误;故选B。

11.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴加几滴新制氯水后,混合液变成血红色,则下列结论错误的是( )

A.该晶体中一定含有SCNB.氧化性:Fe3+>Cl2

C.Fe2+与SCN不能形成红色物质 D.Fe2+被氯水氧化为Fe3+

【答案】B

【解析】溶液中的Fe2+与加入的氯水发生如下反应:2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl,氧化性Cl2>Fe3+。能使含有Fe3+的溶液变为血红色,说明原溶液中一定有SCN。因原溶液中加入Fe2+无明显变化,说明Fe2+与SCN不能形成红色物质。

12.某些补铁剂的成分中含有硫酸亚铁,长期放置会因氧化而变质。检验硫酸亚铁是否变质的试剂是( )

A.稀盐酸 B.石蕊溶液 C.KSCN溶液 D.氯水 【答案】C

Fe3+遇到SCN-会使溶液显血红色,【解析】硫酸亚铁,长期放置会因被空气中的氧气氧化生成硫酸铁,因此常用KSCN溶液检验Fe3+的存在,而Fe3+与稀盐酸、石蕊试液及氯水都唔明显变化,故选C。

13.证明溶液中是否含Fe2+,操作的正确顺序是( )

①加入少量KMnO4溶液②滴入少量KSCN溶液③加入少量氯水 A.先①后② 【答案】C

【解析】Fe2+的检验:先加SCN,再将Fe2+氧化成Fe3+。由于KMnO4溶液本身是紫红色的,应该用氯水来氧化Fe2+。

14.(2022·广东高三一模)检验黑木耳中的铁离子的步骤为:灼烧黑木耳→加酸溶解→过滤→取滤液检验,所选择的装置(夹持装置已略去)及操作正确的是()

B.先②后① C.先②后③ D.先③后②

A.灼烧木耳 【答案】B

B.加酸后搅拌溶解 C.过滤得滤液 D.检验滤液铁离子 【解析】A项,灼烧应在坩埚中进行,图示在蒸发皿中进行,A错误;B项,在烧杯中加酸、用玻璃棒搅拌溶解,B正确;C项,过滤应用玻璃棒引流,C错误;D项,胶头滴管应在试管口上方垂直悬空,避免交叉污染,D错误;故选B。

15.(2021·景谷傣族彝族自治县第一中学高一月考)下列关于Fe3+的叙述中,错误的是() A.Fe3+不可能存在于碱性溶液中

B.Fe3+水溶液中加入氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀 C.Fe3+具有氧化性,能与金属锌、铁、铜等反应 D.Fe3+溶液中滴入含硫氰化钾的溶液,有红色沉淀产生 【答案】D

【解析】A项,Fe3+能与碱反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,在碱性溶液中不可能存在,故A正确; BFe3+能与碱反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,Fe3+水溶液中加入氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀,项,故B正确;C项,Fe3+具有氧化性,能与金属锌、铁、铜等还原剂反应,生成Fe或Fe2+,故C正确;D项,Fe3+溶液中加入含硫氰化钾的溶液,其溶液变为血红色,无红色沉淀生成,故D错误;故选D。

16.在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加人铁粉,待反应结束,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )

A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+ 【答案】C

【解析】铜与磁铁不作用,剩余固体能被磁铁吸引,说明反应有铁剩余,溶液中不可能存在H+、Fe3+、Cu2+。

17.将Cu片放入0.1mol•L1FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:1,则Cu2+与原溶液中的Fe3+的物质的量之比为( )

A.4:1 B.1:4 C.1:6 D.6:1 【答案】C

【解析】将Cu片放入FeCl3溶液中,发生反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,假设溶液中n(Fe2+)=1mol,则溶液中n(Fe3+)=2mol,由离子方程式可知,生成n(Cu2+)=

n(Fe2+)=

×1mol=0.5mol,消耗n(Fe3+)=n(Fe2+)=1mol,原溶液中Fe3+的物质的量为2mol+1mol=3mol,所以n(Cu2+):n(Fe3+)=0.5mol:3mol=1:6,故选C。

18.(2021·民勤县第四中学)将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是()

A.2∶3 【答案】A

Fe+2Fe3+=3Fe2+,【解析】铁粉放入三氯化铁溶液中,发生的反应为:设已反应的Fe3+的物质的量为x,则有:

因为溶液中c(Fe3+)=c(Fe2+),则没反应的Fe3+的物质的量为1.5x,反应的Fe3+的物质的量为x,所以已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比= x∶1.5x =2∶3,故A符合题意。故选A。

19.(2021·江苏高一期末)在生产、生活中铁盐与亚铁盐有重要应用。下列有关离子方程式正确的是() A.铁粉与FeCl3溶液反应制备FeCl2:Fe3++Fe2+ =2Fe2+

B.FeCl3溶液与铜片反应制作印刷电路板:2Fe3++3Cu =2Fe2+ + 3Cu2+ C.FeCl3溶液与氨水反应制备Fe(OH)3: Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ D.双氧水与酸性的FeCl2溶液反应:2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 【答案】D

【解析】A项,电子、电荷不守恒,离子方程式应该为:2Fe3++Fe=3Fe2+,A错误;B项,反应原理不符合事实,Fe3+与Cu反应产生Fe2+、Cu2+,离子方程式应该为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B错误;C项,氨H2O是弱电解质,应该写化学式,离子方程式应该为:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,C错水中的NH3·

误;D项,反应符合事实,遵循物质的拆分原则,D正确;故选D。

20.(2022·浙江高三专题练习)证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是() A.依次滴加氯水和硫氰化钾溶液后,溶液显红色 B.先滴加硫氰化钾溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色 C.通入氨气,产生白色沉淀,无红褐色沉淀

B.3∶2

C.1∶2

D.1∶1

D.加入锌片,片刻取出,质量减轻;加入铜片,片刻取出,质量不变 【答案】B

【解析】A项,先滴加氯水,氯气将Fe2+氧化成Fe3+,即使原溶液不含Fe3+,滴加KSCN溶液后也显红色,无法证明原溶液是否含有Fe3+,故A错误; B项,KSCN与Fe3+作用使溶液显红色,与Fe2+作用无此现象,先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含有Fe3+,再滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+,故B正确;C项,溶液中若含有Mg2+也有该现象,故C错误;D项,溶液中若含有Cu+,也有该现象,故D错误;故选B。

21.(2022·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结浙江高三专题练习)将1.12g铁粉加入到25mL2mol·果是()

A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本不变 B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,不显血红色 C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5 D.溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比为6:1 【答案】D 【解析】

L-1的氯化铁溶液中 ,25mL2mol·

+-

。A项,由反应:2Fe3++Fe=3Fe2+可知Fe3过量,呈黄色,Cl浓度基本不变,A错误;B项,往溶液

中滴入无色KSCN溶液,溶液显红色,B错误;C项,由反应:2Fe3++Fe=3Fe2+可知氧化产物与还原产物的

++

物质的量之比为1:2,选项C错误;D项,反应后溶液中n(Fe2)=3n(Fe)=0.06mol,n(Fe3)=0.01mol,

Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1,D正确;故选D。

22.(2021·山东高一期末)部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。 下列说法错误的是() A.a可与e反应生成b C.可用KSCN溶液鉴别b、e 【答案】D

【解析】图示为铁0、+2、+3三种价态的价类二维图,其中单质a为Fe,+2价的盐b为亚铁盐,碱c为氢氧化亚铁,+3价的盐e为铁盐,碱d为氢氧化铁,结合物质的性质分析解答。A项,铁单质可以和三价铁盐发生归中反应,生成亚铁盐,离子方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+,故A正确;B项,氢氧化亚铁具有较

B.c在空气中可转化为d

D.可存在a→e→d→c→b→a的循环转化关系

强的还原性,能够被氧化,因此氢氧化亚铁可以被氧化生成氢氧化铁,故B正确;C项,亚铁离子与KSCN溶液无明显现象,铁离子与KSCN溶液显红色,可用KSCN溶液鉴别b、e,故C正确;D项,氢氧化铁不能直接转化为氢氧化亚铁,即d→c不能直接转化,故D错误;故选D。

23.(2021·安徽高二月考)古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下(黄色溶液俗称黄血盐),基于普鲁士蓝合成原理可以检测食品中是否含有CN-,方法是:在食品待测液中加入硫酸酸化,再用FeSO4碱性试纸检测,若试纸变蓝,说明食品中含有CN-。以下说法不正确的是() ...

A.黄色溶液中铁元素的价态为+2价 B.黄血盐溶液可以检测Fe3+

C.反应ii的离子方程式是3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3↓

D.试纸变蓝的原因是FeSO4碱性试纸中的Fe2+与CN-反应生成蓝色沉淀 【答案】D

【解析】A项,黄色溶液[Fe(CN)6]4-中CN为-1价,则铁元素的价态为+2价,A项正确;

B项,由ii可知,黄血盐溶液与Fe3+反应,生成蓝色沉淀,因此黄血盐溶液可以用于检验Fe3+,B项正确;C项,有流程图可知,反应ii的离子方程式是3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3↓,C项正确;D项,普鲁士蓝检测食品中是否含有CN-,碱性条件,Fe2+与CN-反应生成[Fe(CN)6]4-,Fe2+被空气中的氧气氧化成Fe3+,[Fe(CN)6]4-与Fe3+反应使普鲁蓝试纸变蓝,D项错误;故选D。

24.(2021·全国高三专题练习)向含有c(FeCl3)=0.2 mol∙L−1、c(FeCl2)=0.1 mol∙L−1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液,可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物。下列有关说法中正确的是()

A.该黑色分散系为胶体,分散系的分散质为Fe2O3 B.可用过滤的方法分离出黑色分散系中的金属氧化物 C.向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液也可得到该黑色分散系

D.形成该黑色分散系时发生的反应为Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4(胶体)+4H2O 【答案】D

【解析】A项,Fe2O3为红棕色,而本题中得到的是一种黑色分散系,故A错误;B项,胶体、溶液都可以透过滤纸,不能用过滤的方法分离,故B错误;C项,向沸水中滴加饱和FeCl3溶液可得到氢氧化铁胶体,得到红褐色的分散系,故C错误;D项,氯化亚铁、氯化铁与氢氧化钠反应生成四氧化三铁、水和氯化钠,离子反应方程式为Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4(胶体)+4H2O,故D正确。故选D。

25.(2021·湖北高一期末)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。某小组

为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得纯净的FeCl3溶液,准备采用下图步骤,下列说法正确的是()

A.FeCl3溶液腐蚀铜箔的离子方程式为:2Fe3++3Cu =2Fe2+ + 3Cu2+ B.要证明滤液Ⅰ中不含

而含有Fe2+,先加入少量KSCN溶液,再加入适量氯水,观察现象 C.①是Fe,②是稀硫酸

D.“通入气体③”操作不能替换为“加入适量酸性H2O2溶液”操作 【答案】B

A项,Fe3+>Cu2+>Fe2+,FeCl3溶液腐蚀铜箔的离子方程式为:2Fe3++Cu =2Fe2+ +Cu2+,【解析】氧化性:A错误;B项,证明滤液Ⅰ中不含Fe3+而含有Fe2+,先加入少量KSCN溶液,无明显现象证明不含Fe3+,再加入适量氯水(两试剂的顺序不能颠倒),溶液呈血红色证明含Fe2+,B正确;C项,根据题意和题图:①是Fe,Fe+Cu2+ =Fe2+ +Cu;发生反应2Fe3++Fe2+ =3Fe2+、②是盐酸,反应上一步过量的Fe,发生反应Fe+ 2HCl= FeCl2+H2↑,用硫酸会产生新的杂质硫酸根,C错误;D项,③是Cl2,发生反应2Fe2++ Cl2= 2Fe3++2Cl-,酸性H2O2溶液也可以氧化Fe2+,不带来其他杂质和污染,发生反应2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,能将Cl2替换为酸性H2O2溶液,D错误;故选B。

二、非选择题

26.(2021·广东高一学业考试)铁在地壳中含量丰富,也是重要的人体微量元素之一 (1)用铁粉进行如图所示的实验,铁与水蒸气反应的化学方程式为_______。 (2)实验装置中,加热铁粉的酒精灯配用金属套筒的目的是_______。 (3)验证菠菜中铁元素的存在。

①取新鲜菠菜切开表皮,在内部组织上滴加KSCN溶液,无颜色变化,说明菠菜中铁元素不以_______(填离子符号)形式存在。

②另取新鲜菠菜洗净、烘干,放入_______中灼烧成灰烬。冷却后将灰烬移入烧杯中,加入HNO3溶液至没有气体产生,加蒸馏水稀释,充分搅拌后过滤。取少量滤液于试管中,加入KSCN溶液,溶液变为_______色,由此推断滤液中有Fe3+。实验中加入HNO3溶液的目的为_______。

(4)为了防止缺铁性贫血,一些食品中允许添加含铁物质。某种麦片含有微量的还原铁粉,铁粉在胃酸的作用下会溶解。铁与盐酸反应的离子方程式为_______。

【答案】(1)3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2(2)集中热量,提高温度

(3)①Fe3+②坩埚血红将Fe2+转化为Fe3+ (4)Fe+2H+= Fe2++H2↑

【解析】(1)铁与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为3Fe+4H2O

Fe3O4+4H2;(2)实验装置中,加热铁粉的酒精灯配用金属套筒可以使火焰更集中,起到集中热量,提高反应温度的作用;(3) ①取新鲜菠菜切开表皮,在内部组织上滴加硫氰化钾溶液,无颜色变化,说明菠菜中不含有铁离子;②另取新鲜菠菜洗净、烘干,放入坩埚中灼烧成灰烬,冷却后将灰烬移入烧杯中,加入硝酸溶液至没有气体产生,说明菠菜中含有亚铁离子,亚铁离子与硝酸溶液发生氧化还原反应生成铁离子、氮的氧化物和水,加蒸馏水稀释,充分搅拌后过滤,取少量滤液于试管中,加入硫氰化钾溶液,硫氰化钾与溶液中的铁离子反应使溶液变为血红色;(4)铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+= Fe2++H2↑。

27.(2021·河北高一期末)“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁)是一种常见的补铁药物。某兴趣小组为了检验“速力菲”药片中

的存在并测定铁元素的含量,设计如下实验。 请回答下列问题:

(1)步骤①滤液中滴加KSCN溶液后滤液变为红色,检验滤液中还存在 的方法为___________(注明试剂、现象)。 (2)步骤②加入过量H2O2的目的是)___________。 (3)步骤③中反应的离子方程式为___________。

(4)步骤④中一系列处理的操作步骤包括:过滤、___________、干燥、灼烧、___________、称量。 (5)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为___________g。 【答案】(1)酸性高锰酸钾溶液,紫红色变为无色 (2)将亚铁离子氧化为铁离子,便于沉淀

(3)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ (4)洗涤冷却(5)0.07a

【解析】(1)步骤①滤液中滴加KSCN溶液后滤液变为红色,则说明滤液中含有铁离子,检验铁离子中含有的亚铁离子,则可向混合液中滴加酸性高猛酸钾溶液,若溶液由红色变为无色,则该混合物中含有亚铁离子;(2)由于铁离子比亚铁离子更容易与碱反应生成氢氧化物沉淀,则②加入过量H2O2的目的是将亚铁离子氧化为铁离子便于沉淀;(3)步骤③为铁离子与氢氧根离子结合反应生成氢氧化铁沉淀,则其离子方程式为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;(4)将氢氧化铁转化悬浊液为氧化铁固体,则所需的步骤包括:过滤、洗涤、干燥、灼烧、冷却最后称量;(5) Fe2O3的摩尔质量为

,则10片补血剂中所含铁元素的质量为 ,则每片补血剂所含铁的质量为0.07ag。

28.(2021·常州市新桥高级中学高一期末)铁红(Fe2O3)是一种常见颜料,用废铁屑(主要含铁,还含有少量 Fe2O3)制取铁红的工艺如下:

(1)写出废铁屑中的 Fe2O3和稀硫酸反应的离子方程式:___________。

(2)“酸溶”一段时间后,溶液中检测不到 Fe3+的原因是___________,写出发生反应的离子方程式:___________;检测 Fe3+常用___________试剂,现象是___________,反应的离子方程式:___________。

(3)“煅烧”时 FeCO3与 O2反应的物质的量之比为___________。 【答案】(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

(2)铁屑过量,将Fe3+还原为Fe2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+ KSCN 溶液变成血红色 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 (3)4:1

【解析】(1)废铁屑中的Fe2O3和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,离子方程式:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;(2)铁和硫酸铁反应得到硫酸亚铁,故”酸溶”一段时间后,溶液中检测不到Fe3+ ,发生的离子方程式为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,检验Fe3+用KSCN溶液,如果含有三价铁,加入KSCN,溶液变成血红色,反应的离子方程式为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;(3)空气中“煅烧”时,FeCO3与O2反应生成氧化铁和二氧化碳,化学方程式为4FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2,故FeCO3与O2物质的量之比为4:1。

29.(2021·广东高二学业考试)黑木耳是常见食品,可以补充人体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验,检验黑木耳中的铁元素,实验流程如图:

(1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的___(填字母)。 A. B. C. D.

(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物,酸浸的目的是_________。

(3)取少许滤液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,显红色,说明滤液中含有___________;另取滤液检验,滤液能使KMnO4溶液紫色褪去,说明滤液中存在具有_________(填“氧化性”或“还原性”)的粒子。

(4)为进一步探究Fe3+和Fe2+的氧化性和还原性,该兴趣小组设计并进行如下实验,记录现象,完成实

验报告。

实验操作 向FeCl2溶液中添加新制氯水 向FeCl3溶液加入足量的铁粉 实验现象 溶液由浅绿色变为棕黄2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 色 铁粉逐渐溶解,溶液由②____________ 棕黄色变为浅绿色 Fe3+具有氧化性 ① __________ 离子方程式 实验结论 (5)实验结束,离开实验室之前,下列做法正确的是_________(填字母)。 A.废弃药品直接倒入水池冲走 B.药品仪器归放 C.清洁实验仪器,打扫实验室卫生 D.关闭水电、门窗 【答案】(1)A (2)将铁的氧化物溶解

(3)Fe3+还原性(4)Fe2+具有还原性 2Fe3++Fe=3Fe2+(5)BCD

【解析】(1)灼烧黑木耳必须用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒;故选A。(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物,酸浸的目的是将铁的氧化物溶解; (3)取少许滤液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,显红色,说明滤液中含有Fe3+;另取滤液检验,滤液能使KMnO4溶液紫色褪去,高锰酸根具有强氧化性,说明滤液中存在具有还原性的粒子;(4)①向FeCl2溶液中添加新制氯水,氯水具有强氧化性,说明Fe2+具有还原性;②向FeCl3溶液加入足量的铁粉,两者反应,其离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+; (5)实验结束,离开实验室之前,废弃药品不能直接倒入水池冲走,要进行无污染化处理;将用后的药品仪器及时归放到原位置;清洁实验仪器,整理桌面,打扫实验室卫生;最后及时关闭水电、门窗;故选BCD。

30.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,加1滴稀盐酸的作用是______________________,能否用稀硫酸代替(填“能”或“不能”)_______________。

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5g,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淹没沉淀,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,列式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____________________________________。 【答案】(3)①加入盐酸酸化,可有效降低亚铁盐还原性,防止氧化不能②B ③氢氧化钠溶液产生白色沉淀并迅速变成红褐色沉淀

(4)①搅拌以促进溶解②氯化钡溶液不再产生白色沉淀引流③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

【解析】(3)①亚铁离子可以水解,加入盐酸目的是防止因产生少量氢氧根离子而产生沉淀,同时加入盐酸酸化,可有效降低亚铁盐还原性,防止氧化;不能用硫酸来替代盐酸,因为我们要检验硫酸亚铁的含量,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,即静置,向上层清液中滴加氯化钡溶液,若现象为不再产生白色沉淀,则溶液已过量;③在洗涤沉淀时,玻璃棒的作用为引流。由于沉淀表面含有硫酸根离子,则要证明沉淀已洗净的方法就是

判断洗涤液中不含有硫酸根离子,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4.66g即硫酸钡是0.02mo

l,根据硫酸根守恒可知硫酸亚铁的物质的量是0.02mol,质量是0.02mol×152g/mol=3.04g,因此质量分数为3.04g/5g×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。

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