铁的重要化合物巩固训练
1．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )
选项
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
Na2SO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Na2CO3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
BaCl2溶液
解析：选C A项中Cl2能把FeCl2氧化，B项中Fe能把FeCl3还原，D项除去了CO和SO又引入了Cl－，均不合要求。
2．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋
解析：选C 滴入KSCN溶液显红色，说明溶液中含有Fe3＋，但不能说明溶液中不含有Fe2＋，A错误；B项操作不能说明原溶液中含有Fe2＋，因为如果原溶液中含有Fe3＋，也会出现相同的现象；加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀Fe(OH)3，说明溶液中含有Fe3＋，C正确；D项操作说明原溶液中肯定含有Fe2＋，但可能含有Mg2＋，因为生成的白色沉淀Mg(OH)2会被红褐色掩盖，不正确。
3．将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中Fe3＋和Fe2＋的物质的量相等。则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比是( )
A．2∶3 B．3∶2
C．1∶2 D．1∶1
解析：选A 设参加反应的Fe3＋的物质的量为x，
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
x 1.5x
完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋物质的量相等，即溶液中剩余Fe3＋为1.5x，所以已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为x∶1.5x＝2∶3。
4．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。都是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能( )
A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖则是添加了红色耐高温染料
C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu
D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3
解析：选D 黏土中含有Fe元素，在烧制砖瓦时，与O2反应，生成氧化物，Fe元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，D项正确。
5．下列说法正确的是( )
A．铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿
B．铜的导电能力不如铝
C．由于Cu2＋有氧化性，所以用CuSO4来配制农药
D．因为Cu2＋能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒
解析：选D 金属铜的化学性质比较稳定，所以使用铜器皿比较安全；铜属于重金属，铜盐有毒，因Cu2＋会与蛋白质作用，使蛋白质变性。
6．铁有＋2价和＋3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是( )
A．用铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质
B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．氢氧化铁受热分解
解析：选D A项，Fe＋2FeCl3===3FeCl2，化合价由＋3价变为＋2价；B项，3Fe＋2O2Fe3O4，化合价由0价变为＋2价、＋3价；C项，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，化合价由＋2价变为＋3价；D项，2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O，化合价没有变化。
7．将Cu片放入0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中的
c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为( )
A．3∶4 B．4∶3
C．1∶2 D．5∶3
解析：选A 所得溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，即二者的物质的量之比为2∶3，由反应Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋可知，反应后溶液中n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝2∶1，则反应后溶液中n(Cu2＋)∶n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶4，A项正确。
8．某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2＋、0.2 mol Fe3＋，加入0.2 mol铁粉，待Fe3＋完全被还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A．0.4 mol·L－1 B．0.6 mol·L－1
C．0.8 mol·L－1 D．1.0 mol·L－1
解析：选C 由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知铁粉过量，0.2 mol Fe3＋与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2＋，故反应后Fe2＋共为0.4 mol，c(Fe2＋)＝＝0.8 mol·L－1。
9．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
解析：选B 甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。酸性KMnO4溶液和溴水符合条件，实验现象是颜色变浅(或褪去)。乙组，在Fe2＋存在的条件下，检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。
10．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是( )
A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋
C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋
D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋
解析：选D 由题给“开始产生白色沉淀，并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色”可知，一定含有Fe2＋，且一定不含Fe3＋；而Mg(OH)2为白色，不能判断。
11．0.6 mol·L－1的Fe2(SO4)3和1.2 mol·L－1的CuSO4的混合溶液200 mL，加入一定量铁粉充分反应后，测得溶液中Fe2＋与Cu2＋的物质的量之比为2∶1，则加入铁粉的物质的量为( )
A．0.16 mol B．0.22 mol
C．0.30 mol D．0.48 mol
解析：选A Fe2(SO4)3的物质的量为0.6×0.2＝0.12 mol，CuSO4的物质的量为1.2×0.2＝0.24 mol，硫酸铁消耗0.12 mol铁，生成0.36 mol硫酸亚铁，假设有x mol的铁和硫酸铜反应，则生成硫酸亚铁的物质的量为x mol，剩余CuSO4的物质的量为(0.24－x) mol，则亚铁离子和铜离子比例＝(0.36＋x)∶(0.24－x)＝2∶1，解得x＝0.04 mol，则加入的铁的物质的量为0.12 mol＋0.04 mol＝0.16 mol。
12
．除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质)，将选用的试剂和分离方法填在题后的横线上，并写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子反应方程式)。
(1)Fe2O3[Fe(OH)3]________________________________________________________；
(2)Fe2O3(Al2O3)___________________________________________________________；
(3)FeCl3(FeCl2)___________________________________________________________；
(4)FeCl2(FeCl3)___________________________________________________________；
(5)FeCl2(CuCl2)___________________________________________________________；
(6)Fe(Al)_________________________________________________________________。
解析：(1)根据Fe(OH)3的不稳定性，采用加热的方法，杂质可转化为提纯物；(2)Al2O3能溶于NaOH溶液中，反应后过滤分离；(3)通入Cl2(或加入氯水)使杂质转化为被提纯物；(4)加入铁粉，将杂质转化为被提纯物；(5)加入铁粉，置换出铜，过滤加以分离；(6)Al可以溶于NaOH溶液，反应后过滤。
答案：(1)加热 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
(2)加入过量的NaOH溶液，过滤
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(3)通入足量的Cl2(或加入氯水) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(4)加入足量铁粉，过滤 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(5)加入足量铁粉，过滤 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
(6)加入过量的NaOH溶液，过滤
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
13．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是__________，证明Fe3＋存在的现象是______________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①____________，②____________，③_____________________________，
④____________，⑤____________，⑥______________________________。
B．请写出相关反应的化学方程式。
__________________________，____________________________________________，
__________________________，____________________________________________。
解析：从腐蚀铜的废液中回收铜。
答案：(1)KSCN溶液 溶液变成红色
(2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl
⑤FeCl2 ⑥Cl2
B．CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
14
．金属单质A与盐酸反应生成浅绿色溶液B，同时放出气体C。如果在B溶液中通入氯气，则B转变成棕黄色溶液D，将溶液D分为两份，一份加入几滴硫氰化钾溶液，生成红色物质E，另一份加入A，则棕黄色溶液D重新变成浅绿色溶液B，在溶液B中滴加NaOH溶液生成白色沉淀，露置在空气中，会逐渐变成红褐色沉淀F。则各物质的化学式分别是A_______，B________，C________，D________，F________。
有关反应的离子方程式有：
①______________________________________________________________________，
②______________________________________________________________________，
③______________________________________________________________________，
④______________________________________________________________________，
⑤______________________________________________________________________，
⑥______________________________________________________________________。
解析：A与盐酸反应生成浅绿色溶液说明生成了Fe2＋，则A为Fe，B为FeCl2，C为H2；在B中通入Cl2，B转变为棕黄色溶液，说明生成了Fe3＋，即D为FeCl3；依次可推知E为Fe(SCN)3，F为Fe(OH)3。
答案：Fe FeCl2 H2 FeCl3 Fe(OH)3
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
15．为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液，一位同学设计了以下实验方案加以证明。
方案：向一只装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现血红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液。回答以下问题：
(1)你认为此方案是否合理________(填“合理”或“不合理”)，若不合理，要检验Fe2＋应如何操作________________________(若填“合理”，则此空可不答)。
(2)现向一只装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是________________________________________________________________________，
有关的化学方程式为______________________________________________，
________________________________________________________________________。
(3)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是(用离子方程式表示)____________________________________ ____________________。
解析：本题主要考查Fe3＋与Fe2＋的相互转化及检验。
(1)若先向溶液中通入Cl2，再滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，说明通入Cl2的溶液中含Fe3＋，不能证明原未知液是FeCl2，若为FeCl3或FeCl2与FeCl3混合溶液，现象与上述实验完全相同，故应先加KSCN溶液。
(2)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，会反应生成白色Fe(OH)2沉淀，因Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，故生成物颜色会迅速加深，变为灰绿色，最终变为红褐色Fe(OH)3。
答案：(1)不合理 先加KSCN溶液，无现象，再加入氯水，溶液变成血红色，则原溶液含有Fe2＋
(2)出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
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