2020_2021学年新教材高中化学第3章物质的性质与转化1

2020_2021学年新教材高中化学第3章物质的性质与转化1

课时1　亚铁盐和铁盐 考点1亚铁离子和铁离子的性质 ‎1.除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2,可以向此溶液中通入过量的Cl2,发生如下反应:2FeCl2+Cl22FeCl3。对于该反应说法正确的是(　　)。‎ A.属于氧化还原反应 B.属于复分解反应 C.Cl2作还原剂 D.Fe2+被还原 答案: A 解析: Fe2+被Cl2氧化,Cl2为氧化剂,Fe2+为还原剂。‎ ‎2.(2019·四川广安期末)把铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,反应又没有气体放出的是(　　)。‎ A.硝酸钠溶液 B.硫酸铜溶液 C.稀硫酸 D.氯化铁溶液 答案: D 解析: 硝酸钠溶液和铁不反应,A项错误;铁和硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜,溶液质量减少,B项错误;稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,有气体放出,C项错误;氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,溶液质量增加,D项正确。‎ ‎3.(2019·湖南长沙一中高一模块检测)已知某酸性溶液中含有Ba2+、Fe3+,则下列能与上述离子共存的离子组是(　　)。‎ A.CO‎3‎‎2-‎、SO‎4‎‎2-‎、NH‎4‎‎+‎、Na+‎ B.Cl-、SCN-、NO‎3‎‎-‎、Cu2+‎ C.Br-、I-、Mg2+、Na+‎ D.H+、Cl-、NO‎3‎‎-‎、Al3+‎ 答案: D - 8 -‎ 解析: Ba2+与CO‎3‎‎2-‎、SO‎4‎‎2-‎分别反应生成BaCO3沉淀和BaSO4沉淀,CO‎3‎‎2-‎能与酸性溶液中的H+反应,在溶液中不能大量共存,故A项错误;Fe3+和SCN-能发生络合反应,在溶液中不能大量共存,故B项错误;I-、Fe3+之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故C项错误;H+、Cl-、NO‎3‎‎-‎、Al3+之间不发生反应,都不与Ba2+、Fe3+反应,在溶液中能够大量共存,故D项正确。‎ ‎4.(2019·河南高一期末)下列除杂方案错误的是(　　)。‎ 选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 A FeCl3(aq)‎ Al3+‎ NaOH溶液、盐酸 B AlCl3(aq)‎ Cu2+‎ Al粉 C NaHCO3(aq)‎ Na2CO3‎ CO2气体 D FeCl3(aq)‎ Cu2+‎ Fe粉 答案: D 解析: 先加过量NaOH溶液,铁离子、铝离子均反应,分别生成Fe(OH)3沉淀和Na[Al(OH)4]溶液,过滤后向沉淀中加盐酸,则生成FeCl3,可除杂,故A项正确;Al与Cu2+发生置换反应,可除去杂质,且不引入新杂质,故B项正确;Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3,可利用CO2气体除去NaHCO3溶液里混有的Na2CO3,故C项正确;Fe粉加入含Cu2+的FeCl3溶液中会先与Fe3+反应,仅用Fe粉无法除去Cu2+,故D项错误。‎ ‎5.(2018·甘肃兰州一中高一月考)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+的水溶液为黄色 C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有还原性 D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀 答案: D 解析: 中学常见水溶液有颜色的离子有Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO‎4‎‎-‎(紫色),故A、B项正确;通常情况下,铁的化合价有0价、+2价、+3价,Fe2+处于中间价态,既能得电子,‎ - 8 -‎ 又能失电子,所以既有氧化性,又有还原性,一般认为Fe3+处于最高价,因此具有氧化性,C项正确;Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,生成红色可溶性物质,不是红色沉淀,D项错误。‎ ‎6.(2019·河北入学考试)在含有Fe3+、Fe2+、Al3+、Cl-的溶液中,加入过量的Na2O2并微热,充分反应后,再加入过量的稀盐酸,完全反应后,下列离子的数目没有发生明显变化的是(　　)。‎ A.Al3+ B.Fe2+ C.Fe3+ D.Cl-‎ 答案: A 解析: 溶液中加入过量的Na2O2固体,与水反应生成NaOH和氧气,放出热量,Fe2+被氧化成Fe3+,Fe3+数目增多,Fe2+数目减少;Fe3+、Al3+均与碱反应,Al3+转化为[Al(OH)4]-,Fe3+转化为Fe(OH)3;再加入过量的稀盐酸,溶液中Fe(OH)3转化为Fe3+,[Al(OH)4]-转化为Al3+,Al3+数目保持不变,A项符合题意;Fe2+数目减少,Fe3+数目增多,B、C项不符合题意;加入过量盐酸,Cl-数目增多,D项不符合题意。‎ ‎7.(2019·山东淮坊高一期末)某工程师为了从含有FeCl3、FeCl2、CuCl2的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:‎ ‎(1)写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。‎ ‎①　　　　　　　,②　　　　　　　,③　　　　　　　, ‎ ‎④　　　　　　　,⑤　　　　　　　,⑥　　　　　　　。 ‎ 答案: ①Fe　②FeCl2　③Fe和Cu　④HCl　⑤FeCl2 ⑥Cl2‎ ‎(2)请写出相关反应的化学方程式。‎ 答案: CuCl2+FeFeCl2+Cu　Fe+2HClFeCl2+H2↑‎ ‎2FeCl3+Fe3FeCl2　 2FeCl2+Cl22FeCl3‎ 解析: ‎ - 8 -‎ ‎8.(2019·四川宜宾高一期末)实验室有FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液,其中Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为 3∶2∶1。‎ ‎(1)现加入适量铁粉,请写出溶液中可能发生的离子反应:　 。 根据上述离子反应判断三种金属阳离子的氧化性强弱顺序为　　　　　　　　,当向混合液中加入铁粉时,首先与铁发生反应的离子是　　　　。 ‎ 答案: Fe+2Fe3+3Fe2+、Fe+Cu2+Fe2++Cu Fe3+>Cu2+>Fe2+　 Fe3+　‎ 解析: 把Fe加入FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合液中,发生两个反应:2Fe3++Fe3Fe2+,Fe+Cu2+Fe2++Cu,根据这两个反应不难得出Fe3+、Fe2+、Cu2+的氧化性强弱顺序为Fe3+>Cu2+>Fe2+,根据氧化性强弱顺序可知Fe3+与Fe优先反应。‎ ‎(2)加入适量铁粉后,最后溶液中Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比变为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液中Fe2+的物质的量之比为　　　　。 ‎ 答案: 1∶1‎ 解析: Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量之比由3∶2∶1变为1∶2∶4,显然Fe3+有剩余,Cu2+不参加反应。若Fe3+由3 mol变为1 mol,据2Fe3++Fe3Fe2+可知参加反应的铁为1 mol,所以参加反应的铁粉与原溶液中的Fe2+的物质的量之比为1∶1。‎ 考点2亚铁离子和铁离子的检验 ‎9.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(　　)。‎ ‎①加足量氯水　②加足量KMnO4溶液　③加少量KSCN溶液 A.①② B.③② C.③① D.①②③‎ 答案: C 解析: 本题检验方法的关键是Fe3+遇KSCN溶液显红色,而Fe2+遇KSCN溶液不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3+,再加氯水,如溶液中有Fe2+,则可被氧化为Fe3+,遇KSCN溶液显红色。KMnO4溶液本身呈紫色,使Fe3+与SCN-反应显红色的实验现象不易观察,故C项正确。‎ ‎10.(2019·安徽高一检测)将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后的结果与下列叙述不相符的是(　　)。‎ - 8 -‎ A.铁粉完全溶解,溶液中Cl-浓度基本不变 B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,显红色 C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1‎ D.反应后,铁粉仍有剩余 答案: D 解析: n(Fe)=‎1.12 g‎56 g·mol‎-1‎=0.02 mol,n(Fe3+)=0.025 L×2 mol·L-1=0.05 mol,发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+,生成0.02 mol×3=0.06 mol Fe2+,溶液中剩余0.05 mol-0.02 mol×2=0.01 mol Fe3+,故D项叙述不正确。‎ ‎11.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+;‎ 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(　　)。‎ 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 答案: B 解析: 甲组,在Fe3+存在的条件下检验Fe2+,要排除Fe3+的干扰。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。溴水符合条件,实验现象是溴水颜色变浅,酸性KMnO4溶液也符合条件:5Fe2++MnO‎4‎‎-‎+8H+5Fe3++Mn2++4H2O,实验现象是溶液紫色变浅。乙组,在Fe2+存在的条件下检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+即可,Fe2+不会造成干扰。‎ - 8 -‎ ‎12.把等物质的量的Cu、Fe粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反应,然后取出部分溶液(忽略水电离出的离子)。‎ ‎(1)若滴加一滴KSCN溶液,溶液显红色,则溶液中存在的离子有　　　　。‎ 答案: Cu2+、Fe2+、Fe3+、Cl-　‎ 解析: 还原性:Fe>Cu,故Fe3+优先与Fe反应:2Fe3++Fe3Fe2+,然后与Cu反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。若滴加KSCN溶液显红色,说明Fe3+过量,则Cu、Fe粉均已溶解,故溶液中的离子有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　　　　,可能存在的金属粉末有　　　　。 ‎ 答案: Fe2+、Cl-　Fe、Cu(或Cu)　‎ 解析: 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)若加入的金属全部溶解,则溶液中n(Cu2+)∶n(Fe2+)=　　　　。 ‎ 答案: 1∶5　‎ 解析: 通过反应方程式分析,等物质的量的Cu、Fe粉完全溶解,所产生的n(Cu2+)∶n(Fe2+)=1∶5。‎ ‎(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(按反应顺序填写)　。 ‎ 答案: Fe、稀盐酸、新制氯水 解析: 为从溶液中提取Cu,应向溶液中加入过量铁粉:Fe+Cu2+Fe2++Cu;然后用盐酸溶解过量的铁粉:Fe+2HClFeCl2+H2↑;过滤后,得到Cu,再向滤液中加入新制氯水即可得到FeCl3∶2FeCl2+Cl22FeCl3。‎ ‎(5)写出(4)中所涉及发生反应的离子方程式:　。‎ 答案: Fe+Cu2+Fe2++Cu　Fe+2H+Fe2++H2↑ 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-‎ - 8 -‎ 考点3Fe2+与Fe3+之间的转化 ‎13.已知下述三个实验中均能发生化学反应。‎ ‎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氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中 下列判断正确的是(　　)。‎ A.实验①中铁只作还原剂 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+>Fe2+>Cu2+‎ 答案: A 解析: 实验①中铁作还原剂,氧化性Cu2+>Fe2+;实验②中Fe2+只表现还原性;实验③中反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,不是置换反应,氧化性Fe3+>Cu2+;综合分析知,氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+。‎ ‎14.(2018·吉林高一质检)一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中不是以金属单质的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。‎ ‎(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是　　　　(填字母)。 ‎ A.Fe　　　B.Fe2+　　　C.Fe3+‎ 答案: B 解析: 元素处于最高化合价时只有氧化性,处于最低化合价时只有还原性,处于中间价态时既有氧化性又有还原性。‎ - 8 -‎ ‎(2)工业盐的主要成分是NaNO2,以前有许多起因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有　　　　性。下列也能实现这种转化的物质是　　　　(填序号)。 ‎ A.Cl2 B.O2 C.FeCl3 D.浓硫酸 答案: 氧化　ABD 解析: Fe2+→Fe3+发生了氧化反应,故NaNO2具有氧化性,所以要实现这种转化应选择具有较强氧化性的物质,FeCl3和Fe2+不能反应,故FeCl3不能实现上述转化,而Cl2、O2、浓硫酸均具有较强氧化性,可以实现Fe2+→Fe3+的转化。‎ ‎(3)在Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了　　　　性和　　　　性,每有1 mol Fe参加反应,被还原的HNO3为　　　　mol,转移电子数为　　　　。‎ 答案: 酸　氧化　1　3NA 解析: Fe和稀HNO3的反应中,一部分HNO3起氧化作用,生成NO,另一部分HNO3起酸性作用,生成Fe(NO3)3。所以每有1 mol Fe参加反应,被还原的HNO为1 mol,由Fe元素的化合价变化可知,转移了3 mol电子。‎ - 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