高中化学课时素养评价 十三亚铁盐和铁盐.docx
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高中化学课时素养评价十三亚铁盐和铁盐
高中化学课时素养评价十三
亚铁盐和铁盐
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2019·临沂高一检测)据相关报道,2018年12月中国进口铁矿石到港量9097万吨。
下列关于铁矿石的说法正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色
D.黄铁矿与磁铁矿的主要成分相同
【解析】选C。
A项,赤铁矿的主要成分为Fe2O3;B项,铁矿石有很多种,不一定与铁锈的主要成分(含Fe2O3)相同;C项,磁铁矿的主要成分为Fe3O4,溶于盐酸可产生+3价铁;D项,磁铁矿的主要成分为Fe3O4,黄铁矿的主要成分为FeS2。
2.下列可用于检验实验室久置的FeSO4溶液是否含有Fe3+的试剂是( )
A.石蕊试液 B.酚酞试液
C.新制氯水D.KSCN溶液
【解析】选D。
Fe3+与KSCN反应生成红色溶液。
3.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是( )
A.Fe2+的水溶液为浅绿色
B.Fe3+的水溶液为棕黄色
C.Fe3+具有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性
D.向含Fe3+的溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀
【解析】选D。
含有Fe2+的水溶液为浅绿色,含有Fe3+的水溶液为棕黄色,A、B正确;Fe3+具有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性,C正确;向含Fe3+的溶液中滴入含SCN-的溶液,溶液变红色,不是出现红色沉淀,D错误。
4.(2019·邢台高一检测)下列叙述正确的是( )
A.向某溶液中加入KSCN后无明显现象,证明溶液中不含有Fe3+
B.FeCl2无法直接通过化合反应而得到
C.向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
D.因为在金属活动性顺序表中,Cu排在Fe后面,故把铜粉加入FeCl3溶液中不发生反应
【解析】选A。
FeCl2可由化合反应Fe+2FeCl3
3FeCl2而得到;判断溶液中含有Fe2+的正确方法是先加入KSCN溶液,溶液不变色(无Fe3+),再通入Cl2后变为红色,从而证明有Fe2+;Fe3+具有较强氧化性,可与Cu发生反应:
Cu+2Fe3+
Cu2++2Fe2+。
【易错提醒】本题易错选C。
其原因是考虑问题不全面,加入KSCN溶液后变红色,说明溶液中此时一定含有Fe3+,但是该Fe3+可能是原溶液中含有的Fe2+在通入Cl2后氧化而生成的,也可能是原溶液中本来就含有的。
5.在FeCl3和CuCl2的混合液中,加入过量的铁粉,充分反应后,溶液中的金属离子是( )
A.Fe2+ B.Fe3+和Fe2+
C.Cu2+和Fe2+D.Cu2+
【解析】选A。
氧化性:
Fe3+>Cu2+,加入过量铁粉,发生反应:
2Fe3++Fe
3Fe2+,Fe+Cu2+
Cu+Fe2+,则溶液中金属离子只有Fe2+。
【互动探究】
(1)上述反应最后剩余的固体是什么?
提示:
Fe、Cu。
Fe与CuCl2反应生成Cu,Fe过量,则剩余固体Fe、Cu。
(2)若将铁粉换为铜片,则答案选哪个?
提示:
选C。
将铁粉换为铜片,只发生反应Cu+2Fe3+
Cu2++2Fe2+,溶液中的金属离子是Cu2+和Fe2+。
6.(2019·成都高一检测)将Cu片放入下列溶液中,Cu片质量减轻的是
( )
A.CuCl2 B.AgNO3
C.Fe2(SO4)3D.H2SO4(稀)
【解析】选C。
CuCl2和H2SO4(稀)不与Cu反应;AgNO3与Cu反应,Cu片质量增加,因为析出了Ag;而2Fe3++Cu
Cu2++2Fe2+,故Fe2(SO4)3可使Cu片溶解且质量减轻。
7.(2019·武汉高一检测)下列能与Fe3+反应,且能够证明Fe3+具有氧化性的物质是( )
①KSCN②Fe
③FeCl2④Cu
⑤NaOH
A.④⑤B.①②③
C.①③D.②④
【解析】选D。
Fe3+遇KSCN溶液呈红色,没有发生氧化还原反应;Fe3+与FeCl2溶液不反应;Fe3+与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3,不是氧化还原反应;Fe和Cu能够与Fe3+反应:
2Fe3++Fe
3Fe2+,2Fe3++Cu
2Fe2++Cu2+,Fe3+作氧化剂。
8.(2019·广州高一检测)下列试剂可用于检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有Fe2+的是
( )
A.NaOH溶液B.KSCN溶液
C.酸性KMnO4溶液D.氯水
【解析】选C。
加NaOH溶液时,若有Fe2+存在而生成Fe(OH)2,也会被生成的Fe(OH)3的红褐色掩盖,现象不明显;加KSCN溶液可检验Fe3+无法检验Fe2+;加入氯水无明显现象,故A、B、D均不对;滴加少量酸性KMnO4溶液,若紫红色褪去,则证明有Fe2+存在。
9.(2019·九江高一检测)在下列有FeCl3溶液参加的反应中,与Fe3+的氧化性无关的是( )
A.FeCl3溶液与Fe反应
B.FeCl3溶液使淀粉KI溶液变蓝
C.FeCl3溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体
D.FeCl3溶液用于腐蚀电路板
【解析】选C。
A、B、D中Fe3+分别将Fe、I-、Cu氧化为Fe2+、I2和Cu2+,表现氧化性;C的离子方程式为Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+,Fe3+的化合价没有变化,没有表现氧化性。
10.(原创题)取某含铁元素的固体A进行如下实验:
根据以上转化关系,下列叙述不正确的是( )
A.试剂1是KSCN溶液
B.试剂2可以是新制氯水
C.溶液B中只有Fe3+无Fe2+
D.溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+,使Fe3+浓度增大
【解析】选C。
从框图可知,A和稀盐酸反应生成棕黄色溶液,加入试剂1变成淡红色溶液C,可以推断溶液B中含有Fe3+,加入KSCN溶液后生成Fe(SCN)3;加入试剂2得到深红色溶液F,可知试剂2为强氧化剂,溶液B中含有Fe2+,加入试剂2(强氧化剂),Fe2+被氧化为Fe3+,并进一步转化为Fe(SCN)3,所以溶液红色加深,故C错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
11.(8分)写出除去下列杂质(括号内)所用的试剂或方法,并写出对应的离子方程式(无离子方程式的写化学方程式)。
编号
物质
试剂
(或方法)
离子
方程式
①
FeCl3溶液(FeCl2)
②
FeCl2溶液(FeCl3)
③
FeCl2溶液(CuCl2)
④
Cu粉(Fe粉)
【解析】①向溶液中通入Cl2发生反应2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl-,除去FeCl2;②向溶液中加入适量Fe粉,发生反应2Fe3++Fe
3Fe2+,过滤得到纯净的FeCl2溶液;③向溶液中加入适量Fe粉,发生反应Cu2++Fe
Fe2++Cu,过滤得到纯净的FeCl2溶液;④向固体中加入足量的稀盐酸(或稀硫酸),发生反应Fe+2H+
Fe2++H2↑,过滤得到纯净的铜。
答案:
①通入Cl2 2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl-
②Fe粉 2Fe3++Fe
3Fe2+
③Fe粉 Cu2++Fe
Fe2++Cu
④稀盐酸(或稀硫酸)
Fe+2H+
Fe2++H2↑
12.(12分)为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”,某同学甲设计了如下的实验方案。
(1)实验前甲同学预测:
Fe2+肯定既有还原性又有氧化性。
你认为甲同学预测的依据是什么?
(2)甲同学欲用实验证明他的预测。
实验室提供了下列试剂:
3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1mol·L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若甲同学计划在0.1mol·L-1FeCl2溶液中滴入新制氯水,探究Fe2+的还原性,你预计可能发生的反应及现象是什么?
②实验中,甲同学发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。
你认为如何证明甲同学的观点和实验方案都是正确的?
③对于证明Fe2+具有氧化性,甲同学认为金属单质都具有还原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中,结果铜片没变化,锌粒逐渐变小。
由此说明三种金属的还原性由强到弱的顺序如何?
【解析】Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,可以升高也可以降低,既可被氧化又可被还原;新制氯水可将Fe2+氧化成棕黄色的Fe3+;检验Fe3+用KSCN溶液;在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物。
答案:
(1)Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,可以升高也可以降低。
(2)①Cl2+2Fe2+
2Cl-+2Fe3+;溶液变为棕黄色 ②向溶液中滴入KSCN溶液,溶液呈红色。
③Zn>Fe>Cu
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
13.(2019·西安高一检测)将足量铁粉放入由盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则溶液中含有的阳离子是
( )
A.Cu2+和Fe2+ B.Fe2+和Mg2+
C.Fe3+和Fe2+D.H+和Cu2+
【解析】选B。
放入足量铁粉所发生的反应为Fe+2Fe3+
3Fe2+,Fe+Cu2+
Cu+Fe2+,2H++Fe
Fe2++H2↑,铁粉有剩余,则溶液中无H+、Fe3+、Cu2+。
【补偿训练】
当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,烧杯底部不可能出现的是( )
A.有铜无铁 B.有铁无铜
C.有铁有铜D.无铁无铜
【解析】选B。
向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,因为铁的还原性比铜强,Fe3+先与铁反应,铁消耗完后才能与铜反应。
所以可能出现四种情况,只消耗部分铁、消耗全部铁、消耗全部铁和部分铜、消耗全部铁和全部铜,不可能出现只消耗铜而余下铁的情况。
14.已知下列四个实验均能发生化学反应:
①
②
③
④
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴入氯水,变红
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁钉只作氧化剂
B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D.上述实验证明:
氧化性:
Fe3+>Cu2+>Fe2+,Fe2+遇KSCN溶液无红色物质生成
【解析】选D。
①中发生反应Fe+Cu2+
Fe2++Cu,其中铁作还原剂,A错;②中发生反应2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl-,其中Fe2+作还原剂,表现还原性,B错;③中反应为Cu+2Fe3+
2Fe2++Cu2+,不属于置换反应,C错;氧化性:
由①知Cu2+>Fe2+,由③知Fe3+>Cu2+,即Fe3+>Cu2+>Fe2+,由④可知,Fe2+遇KSCN溶液不生成红色物质,D对。
【补偿训练】
(2019·北京四中高一检测)常温下,下列离子能与H+、Cl-、Fe3+在同一溶液中大量共存的是( )
A.Fe2+ B.ClO- C.Ag+ D.HC
【解析】选A。
Fe2+与H+、Cl-、Fe3+不反应,在溶液中能够大量共存,故A正确;ClO-与H+发生反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;Ag+与Cl-发生反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;HC
与H+、Fe3+发生反应,在溶液中不能大量共存,故D错误。
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
15.(2019·西安高一检测)阅读下列材料后,回答相应问题。
铁在生活中分布较广,占地壳含量的4.75%,纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属,用于制发电机和电动机的铁芯,铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等。
另外人体中也含有铁元素,+2价的亚铁离子是血红蛋白的重要组成成分,用于氧气的运输。
在我国,从战国时期到东汉初年,铁器的使用开始普遍起来,成为了我国最主要的金属。
铁的化合物四氧化三铁就是磁铁矿,是早期司南的材料。
(1)服用维生素C可将人体中的Fe3+转化成Fe2+,这说明维生素C具有什么性质?
(2)新配制的FeCl2溶液应加入什么物质可以防止FeCl2转化为FeCl3?
(3)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应,写出反应的离子方程式。
(4)为消除废气中的Cl2对环境的污染,将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液,即可有效地除去Cl2,这一处理过程的原理是什么?
处理过程中需定期添加的原料是什么?
(5)某同学为检验某未知溶液是否为FeCl2溶液,采取如下实验方案加以验证:
取少许未知溶液于试管中
溶液呈红色(证明含有FeCl2),你认为此方案是否合理?
若不合理,如何改进?
【解析】
(1)铁元素的化合价降低,维生素C具有还原性。
(2)新配制的FeCl2溶液应加入铁粉可以防止FeCl2转化为FeCl3。
(3)在制作印刷电路板的过程中的反应为Cu+2Fe3+
Cu2++2Fe2+。
(4)向含有铁粉的FeCl2溶液中通入Cl2,发生反应2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl-,Fe+2Fe3+
3Fe2+,起到吸收氯气的作用,处理过程中需定期添加铁粉,保证反应持续发生。
(5)当原溶液中含Fe3+时,向溶液中先通氯气,再加KSCN溶液,溶液也会变红,所以此方案不合理;正确的实验操作:
取少量未知溶液,先加入KSCN溶液,不变红色,再加入氯水,若溶液变红色,则溶液中含Fe2+。
答案:
(1)还原性
(2)铁粉
(3)Cu+2Fe3+
Cu2++2Fe2+
(4)2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl-,Fe+2Fe3+
3Fe2+ 铁粉
(5)不合理 取少量未知溶液,先加入KSCN溶液,溶液不变红,再加入氯水,溶液变成红色,则证明原溶液中有Fe2+
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