1、 1 3.1.2 铁的氢氧化物和铁盐亚铁盐铁的氢氧化物和铁盐亚铁盐 一、选择题(每小题 4 分，共 48 分，每小题只有一个正确选项) 1实验室在配制 FeSO4溶液时，为防止 FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的 ( B ) A锌粉 B铁粉 C硫酸铁 D盐酸 解析：Fe2极易被氧化，所以应加入还原性物质，Zn、Fe 都具有此性质，但 Zn 能将 Fe2还原成铁单质。 2下列试剂中，不能使 Fe2转化为 Fe3的是 ( D ) 氯气 NaCl 溶液 KMnO4溶液 稀硝酸 盐酸 NaNO3溶液 A B C D 解析：要实现 Fe2转化为 Fe3，必须加入强氧化性物质，NaCl、HCl
2、均没有强氧化性，NO3在酸性条件下才表现强氧化性。 3下列离子方程式正确的是 ( D ) A铁跟 FeCl3溶液反应：FeFe3=2Fe2 BFe 跟稀盐酸反应：2Fe6H=2Fe33H2 CFeCl2溶液跟 Cl2反应：Fe2Cl2=Fe32Cl DFe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)33H=Fe33H2O 解析：A 中电荷不守恒，应为：Fe2Fe3=3Fe2；B 中违反反应事实，应为：Fe2H=Fe2H2；C 中得失电子、电荷均不守恒，应为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。 4把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中，充分反应后，所得溶液中的金属离子为 ( D ) AFe3和
3、Cu2 BFe2和 Cu2 CFe2和 Fe3 DFe2 解析：本题涉及的物质的性质有：CuO 与盐酸的反应，Fe、Fe2O3与盐酸的反应，Fe3与 Fe、Cu的反应，Fe 与 Cu2的反应等。表面氧化物较少，溶于盐酸后，生成的 Fe3和 Cu2较少，分别被 Fe 还原为 Fe2和 Cu，Cu 与盐酸不反应，Fe 与盐酸反应生成 Fe2。 5要证明某溶液中不含 Fe3而可能含 Fe2，进行如下实验操作时，最佳顺序是 ( C ) 加足量氯水 加足量 KMnO4溶液 加少量 KSCN 溶液 A B C D 解析：本题检验方法的关键是 Fe3遇 SCN反应显红色，而 Fe2遇 SCN不显红色。加入
4、KSCN 溶液不显红色证明无 Fe3，再加氯水，如有 Fe2可被氧化为 Fe3，遇 SCN反应显红色。KMnO4溶液本 2 身呈紫色，使 Fe3与 SCN反应显红色的实验现象不易观察，故 C 正确。 6某溶液中可能存在 Mg2、Fe2、Fe3，加入 NaOH 溶液，开始时是白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。下列结论正确的是 ( D ) A一定有 Fe2存在，一定没有 Fe3、Mg2 B一定有 Fe3存在，一定没有 Fe2、Mg2 C一定有 Fe3存在，可能有 Fe2，一定没有 Mg2 D一定有 Fe2存在，可能有 Mg2，一定没有 Fe3 解析： 因为 Fe(OH)2转化为 Fe(
5、OH)3时的颜色变化可掩盖其他白色沉淀， 故溶液中可能含有 Mg2，D 正确。 7向 CuSO4、Fe2(SO4)3和 ZnSO4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。则下列结论正确的是( C ) A滤液中一定有 Fe2(SO4)3和 FeSO4 B滤液中可能有 CuSO4，一定有 FeSO4、ZnSO4 C滤渣中一定有 Cu、Fe，一定无 Zn D滤渣中可能有 Cu、Fe 和 Zn 解析：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溶液反应生成 FeSO4，Fe2(SO4)3反应完后再和
6、 CuSO4反应生成铜和 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，说明金属铁一定有剩余，故滤液中一定含 Fe2、Zn2，不含 Cu2、Fe3。滤液中一定没有 Fe2(SO4)3，A 错误；滤液中不可能有 CuSO4，B 错误；滤渣中一定有 Cu 和 Fe，一定无 Zn，C 正确；滤渣中不可能有 Zn，D 错误。 8将过量的 Na2O2投入 FeCl2溶液中，可观察到的现象是 ( B ) A有白色沉淀生成 B有红褐色沉淀生成 C溶液由浅绿色变为黄色 D不可能有无色气体产生 解析：Na2O2能把 Fe2氧化成 Fe3，Na2O2又与 H2O 反应生成
7、 NaOH，故可生成红褐色沉淀。 9向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性 KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色褪去的原因是 ( B ) AFe 有还原性 BFeCl2中 Fe2具有还原性 CKMnO4具有还原性 D盐酸有还原性 解析：溶液褪色是因为 Fe2具有还原性，KMnO4具有氧化性，KMnO4被 Fe2还原生成无色的 Mn2。 10. 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； 3 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( B ) 解析：甲组，在 Fe3存在的条件下检验 Fe2，要排除 Fe
8、3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。只有酸性 KMnO4溶液符合条件：5Fe2MnO48H=5Fe3Mn24H2O，实验现象是紫色变浅(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。 11. 已知下述三个实验均能发生化学反应： 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 下列判断正确的是( A ) A实验中铁钉只做还原剂 B实验中 Fe2既显氧化性又显还原性 C实验中发生的是置换反应 D上述实验证明氧化性：Fe3Fe2Cu2 解析：实验中铁钉做还原剂，氧
9、化性 Cu2Fe2；实验中 Fe2只表现还原性，实验中反应为：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，不是置换反应，分析可知：氧化性：Fe3Cu2，综上可知氧化性Fe3Cu2Fe2，故 A 正确，B、C、D 错误。 12. 将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 mol L1的氯化铁溶液中充分反应，下列说法正确的是( C ) A铁粉有剩余，反应后的溶液呈浅绿色 B向反应后的溶液中滴入无色 KSCN 溶液，溶液仍呈无色 C反应后的溶液中 Fe2和 Fe3的物质的量之比为 61 D氧化产物与还原产物的物质的量之比为 25 4 解析：n(Fe)0.02 mol，n(FeCl3)0.05 mol
10、，由 Fe2Fe3=3Fe2知，反应后 Fe3剩余 0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成 0.06 mol Fe2，A 项错误，C 项正确；Fe3过量，滴入无色 KSCN 溶液，溶液显红色，B 项错误；氧化产物与还原产物的物质的量之比为 12，D 项错误。 二、非选择题(共 52 分) 13. (10 分)如图所示装置可用来制取 Fe(OH)2和观察 Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol L1的硫酸溶液，其他试剂任选。填写下列空白： (1)B 中盛有一定量的 NaOH 溶液，A 中应预先加入的试剂是铁屑，A 中反应的化学方程式是 FeH2SO4=FeSO4
11、H2。 (2)实验开始时应先将活塞 E 打开(填“打开”或“关闭”)，其目的是排除 B 中的空气。在 C 中收集到的气体主要为 H2。 (3)简述生成 Fe(OH)2的操作过程：关闭活塞 E，A 中压强增大，将 FeSO4溶液压入 B 瓶中进行反应。 (4)拔去装置 B 中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；写出有关反应的化学方程式： 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。 解析：Fe(OH)2属于难溶碱，制取时可根据；盐碱新盐新碱的规律，用可溶性的亚铁盐和可溶性碱反应生成。 B 中有 NaOH 溶液， 还需要亚铁盐溶液， 实验要求必须使用铁屑和
12、 6 mol/L 的 H2SO4，很显然是用于制取 FeSO4，然后采用一定的方法使两者混合。由于 Fe(OH)2极易被氧化，所以 FeSO4和 NaOH 溶液反应，应在无空气的情况下进行，可以用生成的 H2将系统内的空气排净。 14. (10 分)某校研究性学习小组用一些大部分已经锈蚀(成分为 Fe2O3)的废铁屑制备绿矾(FeSO4 7H2O)，实验操作过程如下： 已知：杂质不溶于稀硫酸。 请回答下列问题： (1)步骤中，稀硫酸与 Fe2O3反应的离子方程式为 Fe2O36H=2Fe33H2O，废铁屑用硫酸处理后，还含有不溶性杂质，为获取澄清的 A 溶液，需进行的操作名称是过滤。 (2)步
13、骤中溶液 A 与铁粉反应的离子方程式为 2Fe3Fe=3Fe2、2HFe=Fe2H2。 5 (3)检验溶液 B 中是否还存在杂质金属阳离子的方法是取少量 B 溶液于试管中，滴加 KSCN 溶液，若溶液出现血红色，则溶液中仍存在 Fe3；若溶液不变色，则溶液已不含 Fe3(其他合理答案也可)。 解析：(1)步骤中，稀硫酸与 Fe2O3反应的离子方程式为 Fe2O36H=2Fe33H2O，废铁屑用硫酸处理后，还含有不溶性杂质，为获取澄清的 A 溶液，需进行的操作名称是过滤； (2)步骤溶液 A 中有生成的 Fe3， 还有上一步中剩余的 H， 与铁粉反应的离子方程式为 Fe2Fe3=3Fe2、2HF
14、e=Fe2H2； (3)检验溶液 B 中是否还存在 Fe3的方法是取少量 B 溶液于试管中， 滴加 KSCN 溶液， 若溶液出现血红色，则溶液中仍存在 Fe3，反之不含。 15. (10 分)已知 A 是一种常见金属，F 是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题： (1)写出 A、C、F、G 的化学式： AFe，C.FeCl2，F.Fe(OH)3，G.Fe2O3。 (2)检验 D 中阳离子的方法为取 D 溶液少许于试管中，加入几滴 KSCN 溶液，溶液变红色，证明含Fe3(答案合理即可)。 (3)保存 C 溶液时要加固体 A 的原因是防止 Fe2被 O2氧化。 (4)写出下列转化的离
15、子方程式。 DC：2Fe3Fe=3Fe2。 CD：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。 AX：Fe2H=Fe2H2。 解析：根据 F 是红褐色沉淀可推知 F 是 Fe(OH)3，又知道 A 是一种常见金属，从而推知 A 为 Fe，点燃时生成 B，则 B 为 Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水，再结合 C、D 之间的转化可知 C 是 FeCl2，D 是 FeCl3，分别与氢氧化钠溶液发生反应，则 E 为 Fe(OH)2，F 为 Fe(OH)3，G 为Fe2O3，X 为 H2，其中 C、D 之间相互转化的离子方程式是 2Fe3Fe=3Fe2、2Fe2Cl2=2Fe32Cl。AX
16、的离子方程式是 Fe2H=Fe2H2。 16. (10 分)把等物质的量的 Cu、 Fe 粉末投入一定量的 FeCl3溶液中充分反应， 然后取出部分溶液(忽 6 略水电离出的离子)。 (1)若滴加一滴 KSCN 溶液，溶液显红色，则溶液中可能存在的离子有 Cu2、Fe2、Fe3、Cl。 (2)若滴加一滴 KSCN 溶液，溶液不显红色，则溶液中一定存在的离子有 Fe2、Cl，可能存在的金属粉末有 Fe、Cu(或 Cu)。 (3)若加入的金属全部溶解，则溶液中 n(Cu2)n(Fe2)15。 (4)若(3)反应后的溶液中有三种金属离子，欲从中回收 Cu 和 FeCl3，需要用到的试剂有(按反应顺序
17、填写)Fe、稀盐酸、新制氯水。 解析：还原性：FeCu，故 Fe3优先与 Fe 反应：2Fe3Fe=3Fe2，然后与 Cu 反应：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。 (1)若滴加 KSCN 溶液显红色， 说明 Fe3过量， 则 Cu、 Fe 粉末均已溶解， 故溶液中的离子有 Cu2、Fe2、Fe3、Cl。(2)若滴加 KSCN 溶液，溶液不显红色，则 Fe3已完全反应，溶液中一定存在的离子是 Fe2、Cl，金属粉末可能是 Fe、Cu 的混合物，也可能只有 Cu。 (3)通过反应方程式分析， 等物质的量的 Cu、 Fe 粉末完全溶解， 所产生的 n(Cu2)n(Fe2)15。 (4)为从溶液中提取
18、Cu，应向溶液中加入过量铁粉：FeCu2=Fe2Cu；然后用盐酸溶解过量的铁粉： Fe2HCl=FeCl2H2； 过滤后， 得到 Cu， 再向滤液中加入新制氯水即可得到 FeCl3： 2FeCl2Cl2=2FeCl3。 17. (12 分)Fe2O3是一种重要的工业原料。 (1)取少量 Fe2O3粉末(红棕色)，加入适量盐酸，发生反应的离子方程式为 Fe2O36H=2Fe33H2O。 用上述溶液进行以下实验： (2)取少量溶液置于试管中，滴入 NaOH 溶液，反应的化学方程式为 3NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl。 (3)在小烧杯中加入 20 mL 蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴
19、入几滴饱和 FeCl3溶液，继续煮沸直至溶液呈红褐色，即可制得 Fe(OH)3胶体。电泳实验时，阴(填“阳”或“阴”)极颜色加深。 (4)已知强酸氢碘酸(HI)具有较强的还原性。 取上述烧杯中少量 Fe(OH)3胶体置于试管中， 向试管中滴加一定量的 HI 稀溶液， 边滴边振荡， 会出现一系列变化； 先出现红褐色沉淀， 原因是 HI 是电解质，使胶体聚沉。随后沉淀溶解，溶液呈黄色，最后溶液颜色加深。若此时向该溶液中加淀粉溶液，溶液变蓝，请写出 Fe(OH)3与 HI 反应的离子方程式：2Fe(OH)36H2I=I22Fe26H2O。 (5)已知氧化性：Cl2Br2Fe3I2则向 FeBr2溶液
20、中通入等物质的量的 Cl2发生反应的总离子方程式为 2Fe22Br2Cl2=2Fe34ClBr2； 向 FeI2溶液中通入等物质的量的 Cl2发生反应的总离子方程式为 2ICl2=2ClI2。 解析：(1)Fe2O3是碱性氧化物，可以与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为 Fe2O36H 7 =2Fe33H2O。 (2)向 FeCl3溶液中滴入 NaOH 溶液发生复分解反应：3NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl。 (3)Fe(OH)3胶体的制法：向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液，继续煮沸，直到出现红褐色胶体为止；Fe(OH)3胶体粒子带正电；电泳实验时阴极附近颜色加深。 (4)Fe
21、(OH)3胶体置于试管中，向试管中滴加一定量的稀 HI 溶液，HI 是电解质，会使得胶体聚沉，出现红褐色沉淀。随后沉淀溶解，溶液呈黄色，最后溶液颜色加深，是因为 Fe(OH)3胶体与强酸 HI 发生氧化还原反应，反应的离子方程式为 2Fe(OH)36H2I=I22Fe26H2O。 (5)由氧化性：Cl2Br2Fe3I2，可知还原性：IFe2BrCl，则 Cl2与 FeBr2溶液反应时，优先氧化 Fe2，过量的 Cl2再氧化 Br，则向 FeBr2溶液中通入等物质的量的 Cl2发生反应的总离子方程式为 2Fe22Br2Cl2=2Fe34ClBr2。Cl2与 FeI2溶液反应时，优先氧化 I，过量的 Cl2再氧化Fe2，则向 FeI2溶液中通入等物质的量的 Cl2发生反应的总离子方程式为 2ICl2=2ClI2。