2025鲁教版高中化学必修第一册同步练习题--第1课时　亚铁盐和铁盐（含解析）

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2025鲁教版高中化学必修第一册
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
基础过关练
题组一　亚铁盐和铁盐的性质
1.(2024广东广州三校联考)已知下述三个实验,下列判断正确的是(　　)
① ② ③
将铁钉放入硫 酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中 滴入几滴新制氯水 将铜丝放入 氯化铁溶液中
A.实验①中铁是还原剂
B.实验②中新制氯水中起作用的微粒主要是HClO
C.实验③中发生的是置换反应
D.实验③可证明还原性:Cu>Fe
2.(教材习题改编)不能证明Fe3+具有氧化性的事实是　　(　　)
A.硫酸铁溶液可溶解铁粉
B.常用氯化铁溶液蚀刻铜制印刷电路板
C.含Fe3+的溶液遇KSCN溶液时变成红色
D.向氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊
3.(经典题)(2024山东肥城大联考)已知氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+。用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是(　　)
A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+
B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+
C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出
D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出
4.(2024山东名校考试联盟阶段检测)现有FeSO4溶液及以下试剂:①铁粉、②铜粉、③锌片、④氯水、⑤酸性KMnO4溶液、⑥KSCN溶液、⑦KI溶液、⑧淀粉溶液,若探究Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性,可选用的一组试剂是(　　)
A.①②③　B.②④⑥　C.④⑤⑥　D.②⑦⑧
5.(2024山东烟台莱州一中月考)已知:NH4HCO3受热易分解。硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是(　　)
A.碱式硫酸铁是一种碱式盐,与水反应能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂
B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行
C.在空气中煅烧FeCO3的方程式为4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2
D.常温下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
6.(2023广东东莞期末)实验探究Fe2+、Fe3+的性质。已知:Fe2+可与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀。
(1)分别取一定量的硫酸铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1溶液。配制FeCl2溶液时需加入少量铁屑,目的是　　　　　　　　　　　　。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴新制氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。
(3)乙组同学认为甲组实验不够严谨,该组同学用煮沸后冷却的水配制FeCl2溶液,向2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴新制氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是　　　　　　　　　。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入足量0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液混合后,滴加淀粉溶液,出现蓝色,该现象说明氧化性:Fe3+　　　　I2(填“>”或“<”);另取2 mL FeCl2溶液,加入几小块锌片,实验现象为　　　　　　　　　　　,说明Fe2+具有　　　　(填“氧化性”或“还原性”)。
(5)丁组同学为探究维生素C是否可将Fe3+转化为Fe2+,设计了如下实验。
实验操作 实验现象 结论
取一定量Fe2(SO4)3溶液于试管中,加入维生素C片,振荡溶解得到a溶液,取a溶液少许,滴加酸性KMnO4溶液 紫红色 褪去 维生素C可将Fe3+转化为Fe2+
其他组同学认为根据该实验现象不能得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;认为可另外设计实验验证结论是否正确:取a溶液少许,滴加　　　　　　　　,若观察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则结论正确。
题组二　Fe2+、Fe3+的检验
7.(易错题)(2024山东菏泽一中月考)下列有关物质的检验方法不合理的是(　　)
A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
8.(2023山东济南一中期末)选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液(不含Cl-)中是否含有Fe2+;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入顺序能达到实验目的的是(　　)
选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 KSCN溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C 酸性KMnO4溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
题组三　Fe2+、Fe3+的转化与除杂
9.(2024广东茂名期末)下列有关除杂的操作中不正确的是(　　)
A.除去FeSO4溶液中少量的CuSO4:加入过量的Fe粉,过滤
B.除去FeCl3溶液中少量的FeCl2:通入适量的Cl2
C.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3:向溶液中加入过量铁粉,然后过滤
D.除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质:向溶液中加入过量铁粉,然后过滤
10.(2024北京顺义一中月考)电子工业中,人们常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板来制作印刷电路板,从其废液中可回收Cu并使FeCl3溶液再生。实验室模拟流程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.废液中一定含FeCl2、CuCl2,可能含FeCl3
B.废液中Fe2+和Cu2+的物质的量之比为1∶2　
C.Z可以是Cl2或H2O2溶液
D.X是铁粉,Y是盐酸
能力提升练
题组一　Fe2+、Fe3+之间的转化
1.(不定项)(2024河南新乡九师联盟月考)已知氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入m g Zn粉,充分反应后过滤,得到固体A和溶液B。下列说法正确的是(　　)
A.向溶液B中滴入几滴KSCN溶液,溶液可能变为红色
B.固体A中一定有Cu
C.将固体A投入稀盐酸中,无气泡生成,则溶液B中一定含有Zn2+、Fe2+
D.若溶液B无色透明,则固体A中一定含有Fe、Cu、Zn
2.(2024湖北重点中学智学联盟联考)向100 mL 3.0 mol·L-1的FeBr2溶液中逐渐通入Cl2,其中n(Fe3+)、n(Fe2+)、n(Br-)随通入Cl2的物质的量n(Cl2)的变化如图所示,下列说法错误的是(　　)
注意:②代表离子的物质的量变化图没有完全画出。
A.还原性:Fe2+>Br-
B.②代表Br-,③代表Fe3+
C.P点为②、③交点,P点坐标为(0.35,0.3)
D.n(Cl2)=0.5 mol时,总的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2 2Fe3++2Br2+6Cl-
3.(2023北京通州期末)电路板广泛用于计算机、手机等电子产品中。某兴趣小组拟制作带有“化学”标志的电路板并对废液进行回收利用。
Ⅰ.制作电路板
小组同学取一小块覆铜板,用油性笔在铜板上写出“化学”标志,然后浸入FeCl3溶液中,一段时间后,取出覆铜板并用水洗净,获得带有“化学”图案的印刷电路板和废液(如图所示)。
(1)在覆铜板上制作出“化学”图案过程中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)取少量废液于试管中,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填操作和现象),则废液中含有Fe3+。
Ⅱ.回收废液
(3)一种从腐蚀废液回收金属铜并获得氯化铁晶体的工艺流程如下。请根据流程,回答下列问题。(提示:为充分除去杂质,所加试剂均过量)
ⅰ.向腐蚀废液中加入药品①后,发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
ⅱ.④所代表的物质是　　　　　(用化学式表示)。　
ⅲ.操作a、b、c中是过滤的是　　　　　(填字母)。
ⅳ.若取2 mL⑤加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(补全实验现象),此过程涉及氧化还原反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
ⅴ.试剂⑥是Cl2时,发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
4.(教材深研拓展)菠菜富含铁元素,14~18岁青少年每日合理摄入铁量为15~20 mg。某化学小组针对菠菜中含铁量进行如下实验。
(一)实验目的:100 g菠菜含铁量是否满足青少年日常所需。
(二)实验方案
Ⅰ.取适量新鲜菠菜,剪碎后在研钵中研磨,并分成三等份。实验操作和现象记录如表:
实验 操作和现象
一 用适量蒸馏水浸泡,过滤,取滤液,加KSCN溶液,无明显现象;后加入适量H2O2溶液,再次加入KSCN溶液,无明显现象
二 充分灼烧,加适量盐酸浸泡灰分,过滤,取滤液,加KSCN溶液,溶液显极浅的红色
三 充分灼烧,加适量盐酸、H2O2溶液浸泡灰分,过滤,取滤液,加KSCN溶液,溶液呈较深的红色
(1)灼烧菠菜时,不需要用到下列仪器中的　　　　(填字母)。
A.蒸发皿　B.坩埚　C.酒精灯　D.坩埚钳
(2)实验三中H2O2参与的最主要反应的离子方程式为　　　　　　　。可选用　　　　(填试剂名称)替换实验三中的H2O2溶液。
(3)实验中,KSCN溶液用来检测　　　　(填离子符号)。
Ⅱ.菠菜中含铁量的测定,实验步骤如下:
①取10.0 g新鲜菠菜,充分灼烧,将灰分转移至干燥器中冷却。
②向灰分中加入10 mL盐酸和10 mL H2O2溶液(足量),浸泡10 min,过滤并用少量盐酸洗涤烧杯和沉淀,滤液和洗涤液合并。
③将合并液定容成100 mL待测液,测得铁离子的浓度为5×10-5 mol·L-1。
(4)根据实验数据计算新鲜菠菜含铁量为　　　　　　mg/100 g。100 g菠菜含铁量　　　　(填“能”或“不能”)满足14~18岁青少年日常所需。
题组二　与亚铁盐和铁盐有关的计算
5.(2024河北保定一中月考)将18 g铁、铜混合粉末加入100 mL 5.0 mol·L-1 FeCl3溶液中,充分反应后,剩余固体的质量为2.8 g(忽略溶液体积的变化)。下列说法正确的是(　　)
A.反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75 mol　
B.原固体混合物中Fe的质量是11.2 g
C.反应后溶液中n(Fe3+)=0.10 mol
D.反应后溶液中n(Fe2+)∶n(Cu2+)=2∶1
6.(不定项)(2023安徽淮北一中期末)已知Fe3+可以和Fe反应生成Fe2+。向FeCl3和CuCl2的混合液中逐渐加入铁粉,溶液中c(Fe2+)和加入铁粉的量之间的关系如图所示。忽略加入铁粉过程中溶液体积的变化,下列说法正确的是　(　　)
A.氧化性Fe3+B.溶液总体积为1 L
C.加入2 mol Fe时,c(Fe2+)∶c(Cu2+)=3∶1
D.原溶液中FeCl3和CuCl2的浓度之比为2∶1
7.(2024广东深圳七校期中联考)向FeI2和FeCl2的混合溶液中不断通入Cl2,溶液中n(含碘的某微粒)和n(含铁的某微粒)随n(Cl2)的变化曲线如图所示(已知:①Cl2可将I-氧化成I2;②5Cl2+I2+6H2O 2HIO3+10HCl,HIO3为强酸)。下列说法中错误的是(　　)
A.还原性:I->Fe2+
B.b点溶液中n(I2)=0.3 mol
C.a点时已通入标准状况下氯气的总体积为39.2 L
D.不考虑OH-,c点溶液中阴离子的物质的量为21 mol
答案与分层梯度式解析
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
基础过关练
1.A　实验①中发生反应Fe+Cu2+ Fe2++Cu,铁元素化合价升高,铁是还原剂,故A正确;实验②中可发生反应2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-,新制氯水中起作用的微粒也可能是Cl2,故B错误;实验③中发生反应2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,不属于置换反应,可证明还原性Cu>Fe2+,而Fe的还原性大于Cu,故C、D错误。
2.C　硫酸铁溶液可溶解铁粉,反应的离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性,A不符合题意;氯化铁溶液蚀刻铜制印刷电路板,反应的离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性,B不符合题意;含Fe3+的溶液遇KSCN溶液时变成红色,未发生氧化还原反应,C符合题意;向氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊,反应的化学方程式为2FeCl3+H2S 2FeCl2+S↓+2HCl,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性,D不符合题意。
3.B　用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,发生反应:2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,加入铁粉,铁可与Fe3+和Cu2+反应。由于氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,还原性:Fe>Cu,若无固体剩余,说明铁粉完全被氧化,此时溶液中不一定还有Fe3+,A项不合理;若有固体存在,固体中一定有铜,可能有铁,故溶液中一定有Fe2+,B项合理;若溶液中有Cu2+,可能有部分被置换出来,故不一定没有固体析出,C项不合理;溶液中一定有Fe2+,如果溶液中Fe3+过量,则没有Cu析出,D项不合理。
4.B　A项,铁粉、铜粉与FeSO4不反应,不能探究Fe2+的还原性;锌片与FeSO4反应生成Fe和ZnSO4,证明Fe2+有氧化性。B项,向FeSO4溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,然后加入氯水,溶液变红,证明Fe2+具有还原性;再加入足量铜粉,与Fe3+反应生成Fe2+和Cu2+,溶液红色褪去,可证明Fe3+具有氧化性,故试剂可选择②④⑥,符合题意。C项,不能探究Fe3+的氧化性。D项,铜粉、KI、淀粉溶液与FeSO4均不反应,不能探究Fe2+的还原性。
5.D　碱式硫酸铁电离产生Fe3+,Fe3+与水反应形成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有吸附性,可用作净水剂,故A正确;NH4HCO3不稳定,受热易分解,所以为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,故B正确;在空气中煅烧FeCO3,化学方程式为4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2,故C正确;常温下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,因此FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,故D错误。
6.答案　(1)防止氯化亚铁被氧化　
(2)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-　
(3)隔绝空气,防止氯化亚铁被氧气氧化　
(4)>　溶液由浅绿色变为无色　氧化性　
(5)维生素C也可使酸性高锰酸钾溶液褪色　K3[Fe(CN)6]溶液　生成蓝色沉淀
解析　(1)Fe2+具有还原性,易被空气中的O2氧化为Fe3+,配制氯化亚铁溶液时需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化。(2)Fe2+具有还原性,Cl2具有氧化性,FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。(3)Fe2+具有还原性,易被空气中的O2氧化为Fe3+,向2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,作用是隔绝空气,防止Fe2+被空气中的氧气氧化。(4)滴加淀粉溶液,出现蓝色,说明有碘单质生成,反应为2Fe3++2I- 2Fe2++I2,所以氧化性Fe3+>I2;向FeCl2溶液中加入锌,发生反应FeCl2+Zn ZnCl2+Fe,所以实验现象为溶液由浅绿色变为无色,说明Fe2+具有氧化性。(5)维生素C具有还原性,也可以使酸性KMnO4溶液褪色,所以根据该实验现象不能得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论;为验证结论是否正确,可取a溶液少许,加入K3[Fe(CN)6]溶液,若观察到生成蓝色沉淀,说明维生素C可将Fe3+转化为Fe2+,则结论正确。
7.B　滴加KSCN溶液,溶液不变色,说明溶液中不含Fe3+,滴加氯水后溶液显红色,说明Fe2+被氧化为Fe3+,原溶液中一定含Fe2+,A项合理;酸性KMnO4溶液与Fe3+不发生反应,但Fe2+及Cl-都能使酸性KMnO4溶液褪色,所以不能用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2,B项不合理;检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,若溶液显红色,说明溶液中含有Fe3+,则晶体已变质,C项合理;加NaOH溶液产生红褐色沉淀(氢氧化铁),说明溶液中含有Fe3+,D项合理。
8.B　A项,甲组依次加入新制氯水、KSCN溶液后,溶液变红色,不能检验原溶液中是否有Fe2+,错误;B项,甲组加入酸性KMnO4溶液可检验原溶液中是否有Fe2+,乙组加入KSCN溶液可检验原溶液中是否含有Fe3+,正确;C项,乙组加入溴水不能检验原溶液中是否含有Fe3+,错误;D项,乙组加入酸性KMnO4溶液不能检验原溶液中是否含有Fe3+,错误。
9.D　加入过量的铁粉,发生反应Fe+CuSO4 Cu+FeSO4,再经过过滤,能够除去杂质,故A正确;Cl2与FeCl2反应:2FeCl2+Cl2 2FeCl3,可以除去杂质,故B正确;向含有少量FeCl3的FeCl2溶液中加入过量Fe粉,发生反应2FeCl3+Fe 3FeCl2,再经过过滤,能够除去杂质,故C正确;Fe与氯化铁反应,不能除去FeCl2杂质,故D不正确。
10.B　FeCl3与Cu反应生成FeCl2、CuCl2,X为Fe,Fe和CuCl2反应生成Cu和FeCl2,滤液1为FeCl2溶液,滤渣1为铜和铁,Y为盐酸,铁与盐酸反应生成氢气和FeCl2,滤液2为FeCl2、HCl的混合溶液,与滤液1合并;Z应具有强氧化性,可氧化Fe2+,且不能引入新杂质,可以为Cl2或H2O2溶液。由上述分析可知,废液中一定含FeCl2、CuCl2,可能含FeCl3,故A正确;FeCl3与铜反应的离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,所以废液中Fe2+和Cu2+的物质的量之比为2∶1,故B不正确;由上述分析可知,C、D正确。
能力提升练
1.BC　Zn和FeCl3反应:Zn(少量)+2Fe3+ 2Fe2++Zn2+、2Fe3++3Zn(过量) 2Fe+3Zn2+,Zn与CuCl2反应:Cu2++Zn Cu+Zn2+。由于氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,充分反应后得到固体A,所以溶液B中不可能含有Fe3+,滴入几滴KSCN溶液,溶液不可能变为红色,故A错误;由于氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,充分反应后得到固体A,固体A中一定有Cu,故B正确;将固体A投入稀盐酸中,无气泡生成,说明固体A为Cu,此时溶液B中一定含有Zn2+、Fe2+,故C正确;若溶液B无色透明,即溶液B中不含Fe3+、Cu2+、Fe2+,则Zn可能刚好置换出Fe和Cu,固体A中不一定有Zn,故D错误。
2.C　结合图像可知Cl2先氧化Fe2+,即还原性:Fe2+>Br-,故A正确;Cl2先与Fe2+反应,后与Br-反应,所以①代表Fe2+,②代表Br-,③代表Fe3+,故B正确;P点时n(Fe3+)=n(Br-),溶液中Fe2+完全转化为Fe3+,n(Fe3+)=3.0 mol·L-1×0.1 L=0.3 mol,氧化Fe2+消耗氯气的物质的量为0.15 mol,此时Br-的物质的量为0.3 mol,被氧化的Br-的物质的量为0.6 mol-0.3 mol=0.3 mol,氧化Br-消耗的氯气的物质的量为0.15 mol,消耗的氯气的总的物质的量为0.3 mol,所以P点坐标为(0.3,0.3),故C错误;n(Cl2)=0.5 mol时,溶液中的Fe2+和Br-全部被氧化,氯气过量,所以总的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2 2Fe3++2Br2+6Cl-,故D正确。
3.答案　(1)2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+　
(2)滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为红色　
(3)ⅰ.2Fe3++Fe 3Fe2+、Fe+Cu2+ Cu+Fe2+　ⅱ.Cu　ⅲ.ab　ⅳ.迅速变为灰绿色,最后变为红褐色　4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3　ⅴ.2FeCl2+Cl2 2FeCl3
解析　(1)覆铜板浸入FeCl3溶液中,发生反应的离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。(2)通常用KSCN溶液检验Fe3+,取少量废液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为红色,说明废液中含有Fe3+。(3)由题图可知,向腐蚀废液中加入过量铁粉(药品①),发生反应2Fe3++Fe 3Fe2+、Fe+Cu2+ Cu+Fe2+,通过操作a(过滤)分离,得到的③为FeCl2溶液,②为Cu和Fe的混合物,向②中加入过量稀盐酸,发生反应Fe+2H+ Fe2++H2↑,经过操作b(过滤)分离出Cu(④),⑤为FeCl2和HCl的混合溶液,与③合并,向合并后的FeCl2和HCl的混合溶液中通入氯气(试剂⑥),FeCl2被氯气氧化,得到FeCl3,经过操作c得到氯化铁晶体。ⅰ.向腐蚀废液中加入过量的Fe后,铁离子、铜离子被还原,发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+、Fe+Cu2+ Cu+Fe2+;ⅱ.④所代表的物质是Cu;ⅲ.由上述分析可知,操作a、b为过滤;ⅳ.若取2 mL⑤加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,此过程涉及氧化还原反应的化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3;ⅴ.试剂⑥是Cl2时,FeCl2被氧化,发生反应的化学方程式是2FeCl2+Cl2 2FeCl3。
4.答案　(1)A　(2)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O　新制氯水(或稀硝酸)　(3)Fe3+　(4)2.8　不能
解析　根据实验可知,实验一中未在滤液中检测出Fe2+、Fe3+;实验二中菠菜灼烧后,加入适量盐酸浸泡灰分后过滤,检验滤液中Fe3+含量很低;实验三中,灰分中含二价铁,用氧化剂将二价铁氧化为三价铁,用KSCN溶液检验三价铁,现象明显。(1)灼烧固体时不需要用蒸发皿,故选A。(2)实验三中二价铁可以被过氧化氢氧化为三价铁,H2O2参与的最主要反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O;新制氯水和硝酸也能把Fe2+氧化为Fe3+。(3)实验中,KSCN溶液用来检测Fe3+。(4)根据实验数据:10.0 g新鲜菠菜中含铁量为5×10-5 mol·L-1×0.1 L×56 g·mol-1=2.8×10-4 g,所以新鲜菠菜中含铁量为2.8 mg/100 g;已知14~18岁青少年每日合理摄入铁量为15~20 mg,则100 g菠菜含铁量不能满足14~18岁青少年日常所需。
5.A　铁的还原性强于铜,所以把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中,铁先与铁离子反应,氯化铁的物质的量为5.0 mol·L-1×0.1 L=0.5 mol;设0.5 mol铁离子完全反应消耗铁的质量为m,则:
Fe　+　2Fe3+ 3Fe2+
56 g 2 mol
m 0.5 mol
m==14 g
溶解的金属质量为18 g-2.8 g=15.2 g,14 g<15.2 g<18 g,所以铁完全反应、铜部分反应,且Fe3+完全反应,剩余的金属为Cu,设反应消耗铜的物质的量为n1,反应的铁的物质的量为n2,则:①64 g·mol-1×n1+56 g·mol-1×n2=15.2 g,②n1+n2=n(Fe3+)=0.25 mol,解得:n1=0.15 mol、n2=0.1 mol,所以原固体混合物中铁的质量为0.1 mol×56 g·mol-1=5.6 g,铜的质量为0.15 mol×64 g·mol-1+2.8 g=12.4 g;根据离子方程式可知反应后溶液中n(Fe2+)=2n1+3n2=2×0.15 mol+3×0.1 mol=0.6 mol,所以反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.6 mol+0.15 mol=0.75 mol,故A正确;原固体混合物中Fe的质量为5.6 g,故B错误;反应后溶液中没有Fe3+,故C错误;反应后溶液中n(Fe2+)∶n(Cu2+)=0.6 mol∶0.15 mol=4∶1,故D错误。
6.CD　氧化性:Fe3+>Cu2+,故A错误;氧化性:Fe3+>Cu2+,则加入铁粉后会依次发生反应Fe+2Fe3+ 3Fe2+、Fe+Cu2+ Cu+Fe2+,由图像可知加入2 mol Fe时,发生反应Fe+2Fe3+ 3Fe2+,生成Fe2+的物质的量为6 mol,此时溶液中Fe2+物质的量浓度为3 mol·L-1,则溶液体积为2 L,故B错误;加入2 mol Fe时,FeCl3恰好完全反应,则原溶液中FeCl3的物质的量为4 mol,在加入2 mol Fe的基础上再加入2 mol铁发生反应Fe+Cu2+ Cu+Fe2+,则原溶液中CuCl2的物质的量为2 mol,所以加入2 mol Fe时,溶液中有6 mol Fe2+、2 mol Cu2+,c(Fe2+)∶c(Cu2+)=3∶1,故C正确;原溶液中FeCl3、CuCl2的浓度之比为=2∶1,故D正确。
7.B　从题图可以看出,当没有通入氯气时,混合溶液中n(Fe2+)=3 mol、n(I-)=2 mol,所以混合溶液中的n(FeI2)=1 mol、n(FeCl2)=2 mol,当通入1 mol氯气时,I-被全部氧化为I2,n(I2)=1 mol,Fe2+的物质的量没有变化,所以还原性:I->Fe2+,故A正确;当通入氯气从1 mol到2.5 mol时,溶液中的Fe2+全部被氧化为Fe3+,a点为Fe2+被氧化了一半时的点,此时Fe2+和Fe3+各为1.5 mol,根据2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-可知,此过程消耗了氯气0.75 mol,a点时已通入氯气一共1.75 mol,标准状况下的体积为1.75 mol×22.4 L·mol-1=39.2 L,故C正确;当通入氯气从2.5 mol到7.5 mol 时,I2全部被氧化为HIO3,此过程消耗氯气5 mol,发生反应5Cl2+I2+6H2O 2HIO3+10HCl,通入的氯气从2.5 mol到4 mol(b点)时,溶液中有0.3 mol I2被氧化,剩余的n(I2)=1 mol-0.3 mol=0.7 mol,故B错误;c点时I2全部被氧化为HIO3,c点溶液中含有的阴离子为Cl-和I,n(Cl-)=2n(Cl2)+2n原(FeCl2)=2×7.5 mol+2×2 mol=19 mol,n(I)=n原(I-)=2 mol,即c点溶液中阴离子的物质的量为19 mol+2 mol=21 mol,故D正确。
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