1、第3章 物质的性质与转化第1节 铁的多样性第1课时 亚铁盐和铁盐一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”，共5小题，每题1分，共5分)1金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性。()提示：Fe2既有氧化性又有还原性。2氯化亚铁既有氧化性，也有还原性。()提示：因为氯化亚铁中的铁的化合价为2价，所以既有氧化性又有还原性。3能通过化合反应制取FeCl2。()4久置氯水可以氧化二价铁。()提示：久置氯水中不含有次氯酸或氯气，没有氧化性，不能氧化二价铁。5FeCl3可与铜发生置换反应。() 提示：FeCl3与Cu生成FeCl2和CuCl2，不是置换反应。二、选择题(本题包括8小题，每
2、题2分，共16分)题组1铁的主要化合物1中国每年要进口5亿吨左右的铁矿石，占世界海上铁矿石贸易量的一半以上，关于铁矿石的说法正确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4B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DFeO俗称铁红【解析】选C。四氧化三铁中含有三价铁，溶于盐酸后加入KSCN溶液，溶液变红色。2下列关于Fe2和Fe3的叙述中，错误的是()AFe2的水溶液为浅绿色BFe3的水溶液为黄色CFe3具有氧化性，Fe2具有还原性DFe3溶液中滴入含SCN的溶液，立即出现红色沉淀【解析】选D。Fe(SCN)3溶液是红色。3下列化合物中，不能通过两种单
3、质直接化合制取的是()AFeCl3 BCuCl2 CHCl DFeCl2【解析】选D。A项，2Fe3Cl22FeCl3；B项，CuCl2CuCl2；C项，H2Cl22HCl；D项，Fe与Cl2反应不能生成Fe2。4将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3生成的是()A硫酸 B氯水 C硫酸锌 D氯化铜【解析】选B。Fe2HCl=FeCl2H2，选项中，H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应，但氯水中的Cl2能氧化Fe2生成Fe3，离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。5(2021天津滨海新区高一检测)除去下列物质中含有的少量杂质(括号中为杂质)的方法中，其中正
4、确的是()选项物质(括号中为杂质)方法A FeCl2(FeCl3)溶液加过量铁粉，过滤BFeCl3(FeCl2)溶液加过量次氯酸钠溶液CFeSO4(CuSO4)溶液加过量氧化铜DKCl(KI)溶液加过量液溴【解析】选A。氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，过滤除去过量的铁粉，可除杂，故A正确；次氯酸钠过量，发生水解反应生成氢氧化铁，且引入新杂质，应用氯气除杂，故B错误；除去硫酸铜，可加入铁粉，加入氧化铜，不能除去杂质，故C错误；加入过量液溴，生成KBr杂质，应加入氯水或通入氯气除杂，故D错误。6(2021天津红桥区高一检测)为了防止FeCl2溶液因氧化而变质，可向溶液中加入的物质是()ANaOH溶液
5、BKSCN溶液C氯水 D铁粉【解析】选D。氢氧化钠溶液直接和氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀，故A错误；KSCN溶液和亚铁离子不反应，不能防止亚铁离子被氧化，故B错误；氯水直接氧化亚铁离子反应生成铁离子，故C错误；为了防止FeCl2溶液因氧化而变质，可向溶液中加入的物质是铁粉，铁和被氧化生成的铁离子反应生成亚铁离子，起到防止亚铁离子被氧化的作用，故D正确。题组2铁盐、亚铁盐之间的转化7下列转化关系不能通过一步反应实现的是()AFeFeCl2 BFe2O3Fe(OH)3CFeCl3FeCl2 DFe(OH)3FeCl3【解析】选B。A项，Fe2HCl=FeCl2H2或Fe2FeCl3=3FeCl2
6、；B项，Fe2O3不溶于水，故Fe2O3Fe(OH)3不能通过一步反应完成；C项，2FeCl3Fe=3FeCl2；D项，Fe(OH)33HCl=FeCl33H2O。8已知氧化性：Fe3I2SO，下列说法或离子方程式正确的是()A反应2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H可以进行BFe3O4可写成FeOFe2O3，Fe3I8可写成FeI22FeI3C还原性：Fe2SO2ID反应H2SO4(浓)2HI=I2SO22H2O不能进行【解析】选A。因为氧化性：Fe3I2SO，Fe3作氧化剂，SO为氧化产物的反应能发生，A正确；Fe3、I不能共存或组成于一种物质中，B错误；氧化剂的氧化性越强，其还原产物
7、的还原性越弱，即还原性：SO2IFe2，C错误；因浓硫酸具有强氧化性的特性，反应H2SO4(浓)2HI=I2SO22H2O能进行，D错误。三、非选择题(本题包括1小题，共9分)9化学是很美的，化学物质呈现五颜六色，化学变化色彩纷呈，以下变化就涉及许多的颜色变化：工业盐酸显黄色，当加入过量铁粉充分反应后就变为浅绿色，然后加入NaOH溶液，会产生白色沉淀，再加入盐酸又变为浅绿色，通入Cl2后变为黄色，当加入铜后，黄色消失，溶液带有蓝色，插入一根锌棒，首先看到亮红色物质生成，后又被黑色物质覆盖，最后溶液变为无色。(1)题中每个标号前都有一个化学反应，请写出反应的化学方程式：_；_；_；_；_；_；_
8、。(2)上述反应中，属于氧化还原反应的有_，其中，铁元素被氧化的有_，铁元素被还原的有_。 【解析】工业盐酸显黄色的主要原因是在工业盐酸中含有Fe3，所以当加入过量铁粉之后铁粉会将Fe3还原为Fe2，溶液会变为绿色；当加入NaOH溶液时，对应的Fe2会与NaOH溶液反应生成白色的Fe(OH)2沉淀，然后Fe(OH)2再与盐酸反应会生成浅绿色的FeCl2溶液，通入氯气后FeCl2被氧化成Fe3，加入铜后，对应的Fe3会与其反应生成Cu2，溶液会显蓝色，插入锌棒后，将铜、铁置换出来。答案：(1)2FeCl3Fe=3FeCl2FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaClFe(OH)22HCl=Fe
9、Cl22H2O2FeCl2Cl2=2FeCl32FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2CuCl2Zn=ZnCl2CuFeCl2Zn=ZnCl2Fe(2)一、选择题(本题包括15小题，每题3分，共45分)1下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是()金属钠在纯氧中燃烧FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间FeCl3溶液中滴入KSCN溶液无水硫酸铜放入医用酒精中A BC D【解析】选B。钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2，FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2，在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3，FeCl3与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3，Cu
10、SO4遇医用酒精中的水变蓝色，故选B。2某溶液中有Fe3、Mg2、Fe2和Al3四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是()AFe3 BMg2 CFe2 DAl3【解析】选C。四种离子的变化如下：Fe3Fe(OH)3Fe3；Mg2Mg(OH)2Mg2；Fe2Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3；Al3AlOAl3。3为了验证Fe3的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()A B C D【解析】选C。铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故正确；铁离子与硫氰化钾溶液反应显红色，据此能够检验铁离子，故正确；硫酸铜与
11、氯化铁不反应，混合后溶液不会变成无色，故错误；氯化铁与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，该性质不是铁离子的性质，故错误；铁离子与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，故正确；故选C。4现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是()A苹果汁中的Fe2变成Fe3B苹果汁中含有Cu2C苹果汁中含有OHD苹果汁中含有Na【解析】选A。苹果中的Fe2变成Fe3从而显示棕黄色。5(双选)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 molL1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A铁粉完全溶解，Cl浓度基本不变B往溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色CFe2和Fe3的物质的量
12、之比为51D氧化产物与还原产物的物质的量之比为25【解析】选A、B。n(Fe)0.02 mol，n(FeCl3)2 molL10.025 L0.05 mol，由反应Fe2Fe3=3Fe2知，0.02 mol铁粉完全反应需要0.04 mol氯化铁。铁完全反应，氯化铁有剩余，Cl浓度基本不变，A正确；氯化铁有剩余，往溶液中滴入KSCN溶液，显红色，B正确；0.02 mol Fe反应生成Fe2为0.06 mol，Fe3剩余0.01 mol，其物质的量之比为61，C错误；氧化产物与还原产物均为氯化亚铁，Fe被氧化，氯化铁被还原，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为12，D错误。6把一块生锈的铁片投入盛
13、有稀硫酸的烧杯里，待铁片完全溶解后，往烧杯里滴加氢氧化钠溶液至过量，然后过滤，并充分灼烧不溶物，则最终留下的固体是()ANa2O BFe2O3和FeCFe2O3 DFe2O3和NaOH【解析】选C。生锈的铁片含有铁和氧化铁，投入盛有稀硫酸溶液的烧杯里，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，往烧杯里滴加氢氧化钠溶液至过量，生成氢氧化亚铁、氢氧化铁，氢氧化亚铁不稳定，被氧化生成氢氧化铁，灼烧氢氧化铁生成氧化铁，所以最终得到的产物为氧化铁。7某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：已知硝酸能将Fe2氧化为Fe3。现对A、B、C、D作出的如下推断中，不正确的是()
14、AA盐一定是FeCl3B白色沉淀B是AgClC滤液C中一定含Fe3D无法确定A中是否含有Fe2【解析】选A。B是由A与硝酸银反应生成的白色沉淀，则A中一定含有Cl，B为AgCl；A与硝酸酸化的硝酸银溶液反应后生成的物质使KSCN溶液变红，则C溶液中一定含有Fe3，而已知硝酸能将Fe2氧化为Fe3，那么C溶液中的Fe3，可能是A中本身有的Fe3，也可能是硝酸将Fe2氧化为Fe3，即A中阳离子可能是Fe2，也可能是Fe3，A可能为FeCl3或FeCl2。8从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是()A试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B操作
15、、操作、操作所用仪器相同C试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2Cl2=2Fe32ClD用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2【解析】选C。A项，由最终要得到氯化铁晶体及流程图知，b是盐酸，错误；B项，操作和操作是过滤，操作为蒸发结晶，所用仪器不相同，错误；C项，滤液Z和X中均含有氯化亚铁，因此c为氯气，正确；D项，酸性高锰酸钾溶液也能氧化氯离子而褪色，因此不能用于检验溶液W中是否含有亚铁离子，错误。9制印刷电路时常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是()A
16、烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都无【解析】选B。向盛有FeCl3溶液的烧杯内加入铁粉和铜粉，铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁，铜能与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，过量铁能与生成的氯化铜反应生成氯化亚铁和铜。加入铁和铜的混合物，铁首先与氯化铁反应，可能铁全部反应而铜有剩余，故A正确；加入铁和铜的混合物，铁首先与氯化铁反应，铜后参加反应，故B错误；若氯化铁的量少，加入的铁粉部分参加反应，铁、铜都有剩余，故C正确；加入铁和铜的混合物，三价铁离子和铁、铜反应后仍有剩余，溶液中无铁、铜，故D正确。10某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所
17、示(夹持装置略，气密性已检验)，下列推断不合理的是()AB中收集到的气体是氢气B烧杯中双氧水的作用是将Fe2还原为Fe3CA中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁D烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体【解析】选B。铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正确；双氧水具有氧化性，可将Fe2氧化为Fe3，B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。11下列关于钠、铁及其化合物的叙述正确的是()A铁单质只具有还原性，其阳离子只
18、有氧化性，且可用KSCN溶液检验其阳离子是否存在于某溶液中B因为Fe的活泼性大于Cu，故Cu与FeCl3不反应CNa2O2、Fe(OH)3、FeCl2均可经化合反应一步得到DFe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3【解析】选C。Fe2处于中间价态，既有氧化性又有还原性，用KSCN溶液只能检验铁离子，不能检验亚铁离子，A错。Cu可将FeCl3还原为FeCl2，B错。2NaO2Na2O2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，Fe2FeCl3=3FeCl2，C正确。Fe在足量Cl2中燃烧只生成FeCl3，D错。12.某Y形河流上游有甲、乙两个化工厂，其位置如图所示。现已知甲、乙两
19、个工厂排入河流的废水中共有K、Ag、Fe3、Cl、OH、NO6种离子，则在河流下游丙处水中至少含有上述离子中的(不考虑水电离出的离子)()A2种 B3种 C4种 D6种【解析】选A。在排入河流的6种离子中，Ag与Cl可形成AgCl沉淀，Fe3与OH可形成Fe(OH)3沉淀，故丙处至少含有K和NO。13铁粉具有平肝镇心，消痴解毒之功效，主治惊痛、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究利用反应：H2FeCO3FeCO2H2O制取铁粉并检验气体产物实验装置如图。下列说法不正确的是()A.通过调节分液漏斗的活塞可以控制中气泡产生快慢B装置中的试剂是浓硫酸，目的是干燥氢气C装置中的试剂是无水硫酸铜，目的
20、是检验水蒸气D为防止中挥发的气体进入中干扰检验，中应盛放碱石灰【解析】选D。分液漏斗有活塞，可以通过旋转活塞的角度来调节液体的流速，以便控制反应产生气体的快慢，故A正确；Zn粒与稀硫酸反应生成H2，又因生成的H2中混有水蒸气，在硬质玻璃管中加热就会发生爆炸，所以要用浓硫酸除去H2中的水蒸气，即干燥氢气，故B正确；Y中发生H2FeCO3FeCO2H2O，反应后有水蒸气生成，则装置中的试剂是无水硫酸铜，目的是检验水蒸气，故C正确；为防止中挥发的气体进入中干扰检验，中应盛放无水CaCl2，不能用碱石灰，因碱石灰会吸收掉CO2无法被澄清石灰水检验出，故D错误。14(2021焦作高一检测)实验室利用Fe
21、Cl3、ZnCl2的混合液制取FeCl2溶液和ZnCl2晶体的流程如图，下列说法正确的是()A.还原过程中发生反应的离子方程式为FeFe3Fe2B为了加快过滤速度，可以用玻璃棒搅拌溶液C萃取振荡后分液时，要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽对准漏斗上的孔D蒸发浓缩操作所需玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯、蒸发皿【解析】选C。加入铁粉，与铁离子反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为Fe2Fe3=3Fe2，故A错误；不能用玻璃棒搅拌，避免滤纸破损，导致滤液浑浊，故B错误；萃取振荡后分液时，要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽对准漏斗上的孔，可使下层液体顺利流出，故C正确；蒸发皿不是玻璃仪器，
22、故D错误。15(双选)部分氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是()A滤液A中的阳离子为Fe2、HB样品中Fe元素的质量为2.24 gC样品中CuO的质量为4.0 gDV896【解析】选A、B。根据题意，3.2 g滤渣一定是铜，而铜与Fe3不共存，故A中无Fe3，有Fe2、H，A项正确；最后的3.2 g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24 g，B项正确；样品中Cu元素和O元素共5.76 g2.24 g3.52 g，C项错误；2.24 g Fe元素不可能全是单质，故标准状况下生成的H2的体积小于896 mL，D项错误。二、非选
23、择题(本题包括2小题，共25分)16(13分)电子工业中常用30%的FeCl3溶液腐蚀附着在绝缘板上的铜箔，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离子方程式：_。(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得纯净的FeCl3溶液，准备采用图示步骤：请写出上述实验中加入的有关物质的化学式。_，_。(4)要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2，进行如下实验操作时的最佳顺序为_。加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液A B C D(5)写出向的混合液中通入的离子方程式：_。【解析】(3)本
24、实验的目的是回收铜和制取纯净的FeCl3溶液，向废液中加入过量的铁屑，然后过滤，滤液为FeCl2，滤渣为Cu和Fe，因为铁能与盐酸反应，铜和盐酸不反应，因此滤渣中加入过量的盐酸，过滤，得到金属铜，两种滤液合并，通入氯气，把Fe2氧化成Fe3。(4)检验某溶液中不含Fe3，含Fe2，应先加KSCN溶液，溶液不变红，说明不含Fe3，再加入氧化剂，溶液变红，说明原溶液中含Fe2，氧化剂不能是酸性高锰酸钾溶液，因为高锰酸钾溶液能氧化KSCN和Cl，故选项C正确。答案：(1)KSCN溶液溶液变成红色(2)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)FeHCl(4)C(5)2Fe2Cl2=2Fe32Cl17(12分
25、)某一反应体系有反应物和生成物共三种物质：FeCl3、FeCl2、Fe。完成下列问题：(1)该反应中的还原产物的化学式是_，氧化产物的化学式是_。(2)该反应中，发生还原反应的过程是_(填化学式)。(3)该反应的离子方程式为_。(4)用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目_。(5)如反应转移了0.3 mol电子，则_(填“溶解”或“生成”)的铁的质量为_。(6)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：取未知溶液于试管中溶液溶液呈红色(证明含有FeCl2)，你认为此方案_(填“合理”或“不合理”)，若不合理，如何改进？_。【解析】分析氧化还原反应，应从化合价变化入
26、手，在FeCl3、FeCl2、Fe中铁元素的化合价分别为3、2、0，易知反应为2FeCl3Fe=3FeCl2，氧化产物、还原产物均为FeCl2，消耗1 mol Fe，转移2 mol电子。如果溶液中含Fe3，通入氯气后，再加入KSCN溶液，仍然是红色，故正确方法是先加KSCN溶液，无现象，再通入氯气，溶液变成红色，则证明原溶液中含有FeCl2。答案：(1)FeCl2FeCl2(2)FeCl3FeCl2(3)2Fe3Fe=3Fe2(4)2Fe3Fe=3F得2e失12ee2(5)溶解8.4 g(6)不合理先加KSCN溶液，无现象，再通入氯气，溶液变成红色，则证明原溶液中含有FeCl2【日积月累】(九层之台，起于累土难点知识从基础练起)写出下列反应的离子方程式(1)FeCl3可溶解铁片：2Fe3Fe=3Fe2。(2)FeCl2中通入Cl2：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)FeSO4与H2O2反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。(4)用FeCl3腐蚀印刷线路板：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(5)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。
