魯科版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)第1課時(shí)亞鐵鹽和鐵鹽練習(xí)含答案

第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)鐵的多樣性第1課時(shí)亞鐵鹽和鐵鹽基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一亞鐵鹽和鐵鹽的性質(zhì)1.(2024廣東廣州三校聯(lián)考)已知下述三個(gè)實(shí)驗(yàn),下列判斷正確的是()①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴新制氯水將銅絲放入氯化鐵溶液中A.實(shí)驗(yàn)①中鐵是還原劑B.實(shí)驗(yàn)②中新制氯水中起作用的微粒主要是HClOC.實(shí)驗(yàn)③中發(fā)生的是置換反應(yīng)D.實(shí)驗(yàn)③可證明還原性:Cu>Fe2.(教材習(xí)題改編)不能證明Fe3+具有氧化性的事實(shí)是()A.硫酸鐵溶液可溶解鐵粉B.常用氯化鐵溶液蝕刻銅制印刷電路板C.含F(xiàn)e3+的溶液遇KSCN溶液時(shí)變成紅色D.向氯化鐵溶液中通入H2S可出現(xiàn)渾濁3.(經(jīng)典題)(2024山東肥城大聯(lián)考)已知氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+。用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,所得的溶液中加入鐵粉。對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是()A.若無(wú)固體剩余,則溶液中一定有Fe3+B.若有固體存在,則溶液中一定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+,則一定沒(méi)有固體析出D.若溶液中有Fe2+,則一定有Cu析出4.(2024山東名?？荚嚶?lián)盟階段檢測(cè))現(xiàn)有FeSO4溶液及以下試劑:①鐵粉、②銅粉、③鋅片、④氯水、⑤酸性KMnO4溶液、⑥KSCN溶液、⑦KI溶液、⑧淀粉溶液,若探究Fe2+的還原性和Fe3+的氧化性,可選用的一組試劑是()A.①②③B.②④⑥C.④⑤⑥D(zhuǎn).②⑦⑧5.(2024山東煙臺(tái)萊州一中月考)已知:NH4HCO3受熱易分解。硫酸亞鐵是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.堿式硫酸鐵是一種堿式鹽,與水反應(yīng)能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,可用作凈水劑B.為防止NH4HCO3分解,生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行C.在空氣中煅燒FeCO3的方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2D.常溫下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大6.(2023廣東東莞期末)實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。已知:Fe2+可與K3[Fe(CN)6]溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀。(1)分別取一定量的硫酸鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol·L-1溶液。配制FeCl2溶液時(shí)需加入少量鐵屑,目的是。

(2)甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液,加入幾滴新制氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為。

(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)用煮沸后冷卻的水配制FeCl2溶液,向2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入幾滴新制氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是。

(4)丙組同學(xué)取10mL0.1mol·L-1KI溶液,加入足量0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液混合后,滴加淀粉溶液,出現(xiàn)藍(lán)色,該現(xiàn)象說(shuō)明氧化性:Fe3+I2(填“>”或“<”);另取2mLFeCl2溶液,加入幾小塊鋅片,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為,說(shuō)明Fe2+具有(填“氧化性”或“還原性”)。

(5)丁組同學(xué)為探究維生素C是否可將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論取一定量Fe2(SO4)3溶液于試管中,加入維生素C片,振蕩溶解得到a溶液,取a溶液少許,滴加酸性KMnO4溶液紫紅色褪去維生素C可將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+其他組同學(xué)認(rèn)為根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能得出“維生素C可將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+”的結(jié)論,原因是;認(rèn)為可另外設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論是否正確:取a溶液少許,滴加,若觀察到,則結(jié)論正確。

題組二Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)7.(易錯(cuò)題)(2024山東菏澤一中月考)下列有關(guān)物質(zhì)的檢驗(yàn)方法不合理的是()A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色,該溶液中一定含有Fe2+B.用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有FeCl2C.檢驗(yàn)綠礬晶體是否已氧化變質(zhì),可將綠礬晶體溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,觀察溶液是否變紅D.向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀,說(shuō)明溶液中含有Fe3+8.(2023山東濟(jì)南一中期末)選擇合適試劑完成甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)。甲組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+的溶液(不含Cl-)中是否含有Fe2+;乙組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+。下列試劑及加入順序能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)甲組乙組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溶液題組三Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化與除雜9.(2024廣東茂名期末)下列有關(guān)除雜的操作中不正確的是()A.除去FeSO4溶液中少量的CuSO4:加入過(guò)量的Fe粉,過(guò)濾B.除去FeCl3溶液中少量的FeCl2:通入適量的Cl2C.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3:向溶液中加入過(guò)量鐵粉,然后過(guò)濾D.除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質(zhì):向溶液中加入過(guò)量鐵粉,然后過(guò)濾10.(2024北京順義一中月考)電子工業(yè)中,人們常用FeCl3溶液腐蝕覆銅板來(lái)制作印刷電路板,從其廢液中可回收Cu并使FeCl3溶液再生。實(shí)驗(yàn)室模擬流程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.廢液中一定含F(xiàn)eCl2、CuCl2,可能含F(xiàn)eCl3B.廢液中Fe2+和Cu2+的物質(zhì)的量之比為1∶2C.Z可以是Cl2或H2O2溶液D.X是鐵粉,Y是鹽酸能力提升練題組一Fe2+、Fe3+之間的轉(zhuǎn)化1.(不定項(xiàng))(2024河南新鄉(xiāng)九師聯(lián)盟月考)已知氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入mgZn粉,充分反應(yīng)后過(guò)濾,得到固體A和溶液B。下列說(shuō)法正確的是()A.向溶液B中滴入幾滴KSCN溶液,溶液可能變?yōu)榧t色B.固體A中一定有CuC.將固體A投入稀鹽酸中,無(wú)氣泡生成,則溶液B中一定含有Zn2+、Fe2+D.若溶液B無(wú)色透明,則固體A中一定含有Fe、Cu、Zn2.(2024湖北重點(diǎn)中學(xué)智學(xué)聯(lián)盟聯(lián)考)向100mL3.0mol·L-1的FeBr2溶液中逐漸通入Cl2,其中n(Fe3+)、n(Fe2+)、n(Br-)隨通入Cl2的物質(zhì)的量n(Cl2)的變化如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()注意:②代表離子的物質(zhì)的量變化圖沒(méi)有完全畫(huà)出。A.還原性:Fe2+>Br-B.②代表Br-,③代表Fe3+C.P點(diǎn)為②、③交點(diǎn),P點(diǎn)坐標(biāo)為(0.35,0.3)D.n(Cl2)=0.5mol時(shí),總的離子方程式為2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++2Br2+6Cl-3.(2023北京通州期末)電路板廣泛用于計(jì)算機(jī)、手機(jī)等電子產(chǎn)品中。某興趣小組擬制作帶有“化學(xué)”標(biāo)志的電路板并對(duì)廢液進(jìn)行回收利用。Ⅰ.制作電路板小組同學(xué)取一小塊覆銅板,用油性筆在銅板上寫(xiě)出“化學(xué)”標(biāo)志,然后浸入FeCl3溶液中,一段時(shí)間后,取出覆銅板并用水洗凈,獲得帶有“化學(xué)”圖案的印刷電路板和廢液(如圖所示)。(1)在覆銅板上制作出“化學(xué)”圖案過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(2)取少量廢液于試管中,(填操作和現(xiàn)象),則廢液中含有Fe3+。

Ⅱ.回收廢液(3)一種從腐蝕廢液回收金屬銅并獲得氯化鐵晶體的工藝流程如下。請(qǐng)根據(jù)流程,回答下列問(wèn)題。(提示:為充分除去雜質(zhì),所加試劑均過(guò)量)ⅰ.向腐蝕廢液中加入藥品①后,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

ⅱ.④所代表的物質(zhì)是(用化學(xué)式表示)。

ⅲ.操作a、b、c中是過(guò)濾的是(填字母)。

ⅳ.若取2mL⑤加入試管中,然后滴加氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生白色沉淀,(補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),此過(guò)程涉及氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

ⅴ.試劑⑥是Cl2時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

4.(教材深研拓展)菠菜富含鐵元素,14~18歲青少年每日合理攝入鐵量為15~20mg。某化學(xué)小組針對(duì)菠菜中含鐵量進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。(一)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?100g菠菜含鐵量是否滿足青少年日常所需。(二)實(shí)驗(yàn)方案Ⅰ.取適量新鮮菠菜,剪碎后在研缽中研磨,并分成三等份。實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象記錄如表:實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象一用適量蒸餾水浸泡,過(guò)濾,取濾液,加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象;后加入適量H2O2溶液,再次加入KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象二充分灼燒,加適量鹽酸浸泡灰分,過(guò)濾,取濾液,加KSCN溶液,溶液顯極淺的紅色三充分灼燒,加適量鹽酸、H2O2溶液浸泡灰分,過(guò)濾,取濾液,加KSCN溶液,溶液呈較深的紅色(1)灼燒菠菜時(shí),不需要用到下列儀器中的(填字母)。

A.蒸發(fā)皿B.坩堝C.酒精燈D.坩堝鉗(2)實(shí)驗(yàn)三中H2O2參與的最主要反應(yīng)的離子方程式為?？蛇x用(填試劑名稱)替換實(shí)驗(yàn)三中的H2O2溶液。

(3)實(shí)驗(yàn)中,KSCN溶液用來(lái)檢測(cè)(填離子符號(hào))。

Ⅱ.菠菜中含鐵量的測(cè)定,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①取10.0g新鮮菠菜,充分灼燒,將灰分轉(zhuǎn)移至干燥器中冷卻。②向灰分中加入10mL鹽酸和10mLH2O2溶液(足量),浸泡10min,過(guò)濾并用少量鹽酸洗滌燒杯和沉淀,濾液和洗滌液合并。③將合并液定容成100mL待測(cè)液,測(cè)得鐵離子的濃度為5×10-5mol·L-1。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算新鮮菠菜含鐵量為mg/100g。100g菠菜含鐵量(填“能”或“不能”)滿足14~18歲青少年日常所需。

題組二與亞鐵鹽和鐵鹽有關(guān)的計(jì)算5.(2024河北保定一中月考)將18g鐵、銅混合粉末加入100mL5.0mol·L-1FeCl3溶液中,充分反應(yīng)后,剩余固體的質(zhì)量為2.8g(忽略溶液體積的變化)。下列說(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75molB.原固體混合物中Fe的質(zhì)量是11.2gC.反應(yīng)后溶液中n(Fe3+)=0.10molD.反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)∶n(Cu2+)=2∶16.(不定項(xiàng))(2023安徽淮北一中期末)已知Fe3+可以和Fe反應(yīng)生成Fe2+。向FeCl3和CuCl2的混合液中逐漸加入鐵粉,溶液中c(Fe2+)和加入鐵粉的量之間的關(guān)系如圖所示。忽略加入鐵粉過(guò)程中溶液體積的變化,下列說(shuō)法正確的是()A.氧化性Fe3+<Cu2+B.溶液總體積為1LC.加入2molFe時(shí),c(Fe2+)∶c(Cu2+)=3∶1D.原溶液中FeCl3和CuCl2的濃度之比為2∶17.(2024廣東深圳七校期中聯(lián)考)向FeI2和FeCl2的混合溶液中不斷通入Cl2,溶液中n(含碘的某微粒)和n(含鐵的某微粒)隨n(Cl2)的變化曲線如圖所示(已知:①Cl2可將I-氧化成I2;②5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl,HIO3為強(qiáng)酸)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.還原性:I->Fe2+B.b點(diǎn)溶液中n(I2)=0.3molC.a點(diǎn)時(shí)已通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下氯氣的總體積為39.2LD.不考慮OH-,c點(diǎn)溶液中陰離子的物質(zhì)的量為21mol答案與分層梯度式解析第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)鐵的多樣性第1課時(shí)亞鐵鹽和鐵鹽基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.A實(shí)驗(yàn)①中發(fā)生反應(yīng)Fe+Cu2+Fe2++Cu,鐵元素化合價(jià)升高,鐵是還原劑,故A正確;實(shí)驗(yàn)②中可發(fā)生反應(yīng)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,新制氯水中起作用的微粒也可能是Cl2,故B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)③中發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,不屬于置換反應(yīng),可證明還原性Cu>Fe2+,而Fe的還原性大于Cu,故C、D錯(cuò)誤。2.C硫酸鐵溶液可溶解鐵粉,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe3Fe2+,屬于氧化還原反應(yīng),Fe3+做氧化劑,具有氧化性,A不符合題意;氯化鐵溶液蝕刻銅制印刷電路板,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,屬于氧化還原反應(yīng),Fe3+做氧化劑,具有氧化性,B不符合題意;含F(xiàn)e3+的溶液遇KSCN溶液時(shí)變成紅色,未發(fā)生氧化還原反應(yīng),C符合題意;向氯化鐵溶液中通入H2S可出現(xiàn)渾濁,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl3+H2S2FeCl2+S↓+2HCl,屬于氧化還原反應(yīng),Fe3+做氧化劑,具有氧化性,D不符合題意。3.B用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,加入鐵粉,鐵可與Fe3+和Cu2+反應(yīng)。由于氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,還原性:Fe>Cu,若無(wú)固體剩余,說(shuō)明鐵粉完全被氧化,此時(shí)溶液中不一定還有Fe3+,A項(xiàng)不合理;若有固體存在,固體中一定有銅,可能有鐵,故溶液中一定有Fe2+,B項(xiàng)合理;若溶液中有Cu2+,可能有部分被置換出來(lái),故不一定沒(méi)有固體析出,C項(xiàng)不合理;溶液中一定有Fe2+,如果溶液中Fe3+過(guò)量,則沒(méi)有Cu析出,D項(xiàng)不合理。4.BA項(xiàng),鐵粉、銅粉與FeSO4不反應(yīng),不能探究Fe2+的還原性;鋅片與FeSO4反應(yīng)生成Fe和ZnSO4,證明Fe2+有氧化性。B項(xiàng),向FeSO4溶液中滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,然后加入氯水,溶液變紅,證明Fe2+具有還原性;再加入足量銅粉,與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+和Cu2+,溶液紅色褪去,可證明Fe3+具有氧化性,故試劑可選擇②④⑥,符合題意。C項(xiàng),不能探究Fe3+的氧化性。D項(xiàng),銅粉、KI、淀粉溶液與FeSO4均不反應(yīng),不能探究Fe2+的還原性。5.D堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生Fe3+,Fe3+與水反應(yīng)形成氫氧化鐵膠體,氫氧化鐵膠體具有吸附性,可用作凈水劑,故A正確;NH4HCO3不穩(wěn)定,受熱易分解,所以為防止NH4HCO3分解,生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行,故B正確;在空氣中煅燒FeCO3,化學(xué)方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,故C正確;常溫下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,因此FeSO4才能與(NH4)2SO4反應(yīng)生成(NH4)2Fe(SO4)2,故D錯(cuò)誤。6.答案(1)防止氯化亞鐵被氧化(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(3)隔絕空氣,防止氯化亞鐵被氧氣氧化(4)>溶液由淺綠色變?yōu)闊o(wú)色氧化性(5)維生素C也可使酸性高錳酸鉀溶液褪色K3[Fe(CN)6]溶液生成藍(lán)色沉淀解析(1)Fe2+具有還原性,易被空氣中的O2氧化為Fe3+,配制氯化亞鐵溶液時(shí)需加入少量鐵屑,其目的是防止氯化亞鐵被氧化。(2)Fe2+具有還原性,Cl2具有氧化性,FeCl2溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。(3)Fe2+具有還原性,易被空氣中的O2氧化為Fe3+,向2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,作用是隔絕空氣,防止Fe2+被空氣中的氧氣氧化。(4)滴加淀粉溶液,出現(xiàn)藍(lán)色,說(shuō)明有碘單質(zhì)生成,反應(yīng)為2Fe3++2I-2Fe2++I2,所以氧化性Fe3+>I2;向FeCl2溶液中加入鋅,發(fā)生反應(yīng)FeCl2+ZnZnCl2+Fe,所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液由淺綠色變?yōu)闊o(wú)色,說(shuō)明Fe2+具有氧化性。(5)維生素C具有還原性,也可以使酸性KMnO4溶液褪色,所以根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能得出“維生素C可將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+”的結(jié)論;為驗(yàn)證結(jié)論是否正確,可取a溶液少許,加入K3[Fe(CN)6]溶液,若觀察到生成藍(lán)色沉淀,說(shuō)明維生素C可將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,則結(jié)論正確。7.B滴加KSCN溶液,溶液不變色,說(shuō)明溶液中不含F(xiàn)e3+,滴加氯水后溶液顯紅色,說(shuō)明Fe2+被氧化為Fe3+,原溶液中一定含F(xiàn)e2+,A項(xiàng)合理;酸性KMnO4溶液與Fe3+不發(fā)生反應(yīng),但Fe2+及Cl-都能使酸性KMnO4溶液褪色,所以不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有FeCl2,B項(xiàng)不合理;檢驗(yàn)綠礬晶體是否已氧化變質(zhì),可將綠礬晶體溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,若溶液顯紅色,說(shuō)明溶液中含有Fe3+,則晶體已變質(zhì),C項(xiàng)合理;加NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀(氫氧化鐵),說(shuō)明溶液中含有Fe3+,D項(xiàng)合理。8.BA項(xiàng),甲組依次加入新制氯水、KSCN溶液后,溶液變紅色,不能檢驗(yàn)原溶液中是否有Fe2+,錯(cuò)誤;B項(xiàng),甲組加入酸性KMnO4溶液可檢驗(yàn)原溶液中是否有Fe2+,乙組加入KSCN溶液可檢驗(yàn)原溶液中是否含有Fe3+,正確;C項(xiàng),乙組加入溴水不能檢驗(yàn)原溶液中是否含有Fe3+,錯(cuò)誤;D項(xiàng),乙組加入酸性KMnO4溶液不能檢驗(yàn)原溶液中是否含有Fe3+,錯(cuò)誤。9.D加入過(guò)量的鐵粉,發(fā)生反應(yīng)Fe+CuSO4Cu+FeSO4,再經(jīng)過(guò)過(guò)濾,能夠除去雜質(zhì),故A正確;Cl2與FeCl2反應(yīng):2FeCl2+Cl22FeCl3,可以除去雜質(zhì),故B正確;向含有少量FeCl3的FeCl2溶液中加入過(guò)量Fe粉,發(fā)生反應(yīng)2FeCl3+Fe3FeCl2,再經(jīng)過(guò)過(guò)濾,能夠除去雜質(zhì),故C正確;Fe與氯化鐵反應(yīng),不能除去FeCl2雜質(zhì),故D不正確。10.BFeCl3與Cu反應(yīng)生成FeCl2、CuCl2,X為Fe,Fe和CuCl2反應(yīng)生成Cu和FeCl2,濾液1為FeCl2溶液,濾渣1為銅和鐵,Y為鹽酸,鐵與鹽酸反應(yīng)生成氫氣和FeCl2,濾液2為FeCl2、HCl的混合溶液,與濾液1合并;Z應(yīng)具有強(qiáng)氧化性,可氧化Fe2+,且不能引入新雜質(zhì),可以為Cl2或H2O2溶液。由上述分析可知,廢液中一定含F(xiàn)eCl2、CuCl2,可能含F(xiàn)eCl3,故A正確;FeCl3與銅反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,所以廢液中Fe2+和Cu2+的物質(zhì)的量之比為2∶1,故B不正確;由上述分析可知,C、D正確。能力提升練1.BCZn和FeCl3反應(yīng):Zn(少量)+2Fe3+2Fe2++Zn2+、2Fe3++3Zn(過(guò)量)2Fe+3Zn2+,Zn與CuCl2反應(yīng):Cu2++ZnCu+Zn2+。由于氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,充分反應(yīng)后得到固體A,所以溶液B中不可能含有Fe3+,滴入幾滴KSCN溶液,溶液不可能變?yōu)榧t色,故A錯(cuò)誤;由于氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,充分反應(yīng)后得到固體A,固體A中一定有Cu,故B正確;將固體A投入稀鹽酸中,無(wú)氣泡生成,說(shuō)明固體A為Cu,此時(shí)溶液B中一定含有Zn2+、Fe2+,故C正確;若溶液B無(wú)色透明,即溶液B中不含F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+,則Zn可能剛好置換出Fe和Cu,固體A中不一定有Zn,故D錯(cuò)誤。2.C結(jié)合圖像可知Cl2先氧化Fe2+,即還原性:Fe2+>Br-,故A正確;Cl2先與Fe2+反應(yīng),后與Br-反應(yīng),所以①代表Fe2+,②代表Br-,③代表Fe3+,故B正確;P點(diǎn)時(shí)n(Fe3+)=n(Br-),溶液中Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+,n(Fe3+)=3.0mol·L-1×0.1L=0.3mol,氧化Fe2+消耗氯氣的物質(zhì)的量為0.15mol,此時(shí)Br-的物質(zhì)的量為0.3mol,被氧化的Br-的物質(zhì)的量為0.6mol-0.3mol=0.3mol,氧化Br-消耗的氯氣的物質(zhì)的量為0.15mol,消耗的氯氣的總的物質(zhì)的量為0.3mol,所以P點(diǎn)坐標(biāo)為(0.3,0.3),故C錯(cuò)誤;n(Cl2)=0.5mol時(shí),溶液中的Fe2+和Br-全部被氧化,氯氣過(guò)量,所以總的離子方程式為2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++2Br2+6Cl-,故D正確。3.答案(1)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+(2)滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變?yōu)榧t色(3)ⅰ.2Fe3++Fe3Fe2+、Fe+Cu2+Cu+Fe2+ⅱ.Cuⅲ.abⅳ.迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3ⅴ.2FeCl2+Cl22FeCl3解析(1)覆銅板浸入FeCl3溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。(2)通常用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+,取少量廢液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變?yōu)榧t色,說(shuō)明廢液中含有Fe3+。(3)由題圖可知,向腐蝕廢液中加入過(guò)量鐵粉(藥品①),發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe3Fe2+、Fe+Cu2+Cu+Fe2+,通過(guò)操作a(過(guò)濾)分離,得到的③為FeCl2溶液,②為Cu和Fe的混合物,向②中加入過(guò)量稀鹽酸,發(fā)生反應(yīng)Fe+2H+Fe2++H2↑,經(jīng)過(guò)操作b(過(guò)濾)分離出Cu(④),⑤為FeCl2和HCl的混合溶液,與③合并,向合并后的FeCl2和HCl的混合溶液中通入氯氣(試劑⑥),FeCl2被氯氣氧化,得到FeCl3,經(jīng)過(guò)操作c得到氯化鐵晶體。ⅰ.向腐蝕廢液中加入過(guò)量的Fe后,鐵離子、銅離子被還原,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe3Fe2+、Fe+Cu2+Cu+Fe2+;ⅱ.④所代表的物質(zhì)是Cu;ⅲ.由上述分析可知,操作a、b為過(guò)濾;ⅳ.若取2mL⑤加入試管中,然后滴加氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,此過(guò)程涉及氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3;ⅴ.試劑⑥是Cl2時(shí),FeCl2被氧化,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2FeCl2+Cl22FeCl3。4.答案(1)A(2)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O新制氯水(或稀硝酸)(3)Fe3+(4)2.8不能解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知,實(shí)驗(yàn)一中未在濾液中檢測(cè)出Fe2+、Fe3+;實(shí)驗(yàn)二中菠菜灼燒后,加入適量鹽酸浸泡灰分后過(guò)濾,檢驗(yàn)濾液中Fe3+含量很低;實(shí)驗(yàn)三中,灰分中含二價(jià)鐵,用氧化劑將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵,用KSCN溶液檢驗(yàn)三價(jià)鐵,現(xiàn)象明顯。(1)灼燒固體時(shí)不需要用蒸發(fā)皿,故選A。(2)實(shí)驗(yàn)三中二價(jià)鐵可以被過(guò)氧化氫氧化為三價(jià)鐵,H2O2參與的最主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O;新制氯水和硝酸也能把Fe2+氧化為Fe3+。(3)實(shí)驗(yàn)中,KSCN溶液用來(lái)檢測(cè)Fe3+。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):10.0g新鮮菠菜中含鐵量為5×10-5mol·L-1×0.1L×56g·mol-1=2.8×10-4g,所以新鮮菠菜中含鐵量為2.8mg/100g;已知14~18歲青少年每日合理攝入鐵量為15~20mg,則100g菠菜含鐵量不能滿足14~18歲青少年日常所需。5.A鐵的還原性強(qiáng)于銅,所以把鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中,鐵先與鐵離子反應(yīng),氯化鐵的物質(zhì)的量為5.0mol·L-1×0.1L=0.5mol;設(shè)0.5mol鐵離子完全反應(yīng)消耗鐵的質(zhì)量為m,則:Fe+2Fe3+3Fe2+56g 2molm 0.5molm=56溶解的金屬質(zhì)量為18g-2.8g=15.2g,14g<15.2g<18g,所以鐵完全反應(yīng)、銅部分反應(yīng),且Fe3+完全反應(yīng),剩余的金屬為Cu,設(shè)反應(yīng)消耗銅的物質(zhì)的量為n1,反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量為n2,則:①64g·mol-1×n1+56g·mol-1×n2=15.2g,②n1+n2=12n(Fe3+)=0.25mol,解得:n1=0.15mol、n2=0.1mol,所以原固體混合物中鐵的質(zhì)量為0.1mol×56g·mol-1=5.6g,銅的質(zhì)量為0.15mol×64g·mol-1+2.8g=12.4g;根據(jù)離子方程式可知反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)=2n1+3n2=2×0.15mol+3×0.1mol=0.6mol,所以反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.6mo