化學人教版高中必修一（2019年新編）-活動實驗2鐵及其化合物的實驗探 專項練習

鐵及其化合物的性質(zhì)實驗探究一、單選題1．下列物質(zhì)跟鐵反應(yīng)后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液的是（）A．鹽酸 B．稀硫酸 C．CuSO4溶液 D．氯氣2．向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯氣后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，則下列敘述錯誤的是（）A．通入氯氣后的溶液中一定不存在I-B．通入氯氣之后原溶液中的Fe2+全部被氧化C．原溶液中的Br-可能被氧化D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振蕩，靜置分液，下層溶液可能呈橙紅色3．檢驗儲存在密封性不佳的試劑瓶中的硫酸亞鐵是否變質(zhì),可以加入的試劑是（）A．硫氰化鉀 B．硝酸銀C．鹽酸酸化的氯化鋇 D．硝酸酸化的硝酸鋇4．為了檢驗?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì)，可向溶液中加入（）A．KSCN溶液 B．鐵片 C．HCl溶液 D．石蕊溶液5．要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋,進行如下實驗的最佳順序為()①加入氯水②加入KMnO4溶液③加入KSCN溶液A．①③ B．③② C．③① D．①②③6．下圖所示裝置可用來制取Fe(OH)2和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化。實驗提供的試劑：鐵屑、6mol/L硫酸溶液、NaOH溶液。下列說法不正確的是（）A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑B．實驗開始時應(yīng)先將活塞E關(guān)閉C．生成Fe(OH)2的操作為：關(guān)閉E，使A中溶液壓入B瓶中D．取下裝置B中的橡皮塞，使空氣進入，有關(guān)反應(yīng)的化學方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)37．FeCl3、A．溶液中可能含CB．溶液中一定含F(xiàn)C．加入KSCN溶液可能會變紅色D．剩余固體中肯定含有Cu，還可能含有Fe8．能驗證某溶液中含有Fe2+，不含A．向溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅B．向溶液中滴加KSCN溶液，無明顯變化；再滴加幾滴氯水，溶液變紅C．向溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液變紅D．向溶液中滴加少量NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀9．室溫下進行下列實驗，根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是（）選項實驗操作和現(xiàn)象結(jié)論A用潔凈的鉑絲蘸取某溶液在火焰上灼燒，火焰呈黃色溶液中不含KB室溫下，向FeClFe3+的氧化性比C將Fe與水蒸氣在高溫條件下產(chǎn)生的氣體通入肥皂泡中，用火柴點燃，肥皂泡燃燒該氣體是OD向藍色石蕊試紙上滴加新制氨水，試紙邊緣呈紅色，中間為白色氯水既有酸性又有還原性A．A B．B C．C D．D10．工廠的工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的Cu2+。某興趣小組模擬工業(yè)從該廢水中回收金屬銅，并制備Fe(OH)SO4，流程如下：下列說法錯誤的是（）A．操作1和操作2均為過濾B．甲為鐵粉，乙為稀硫酸溶液C．往溶液1與溶液2中加入NaNO2反應(yīng)生成NO，欲制備1.5molFe(OH)SO4，理論上至少需要NaNO21.5molD．取少量產(chǎn)品Fe(OH)SO4溶于鹽酸，滴入酸性KMnO4溶液，若紫紅色褪去，則產(chǎn)品中含F(xiàn)e2+二、綜合題11．甲、乙兩同學欲制取純凈的Fe(OH)2，根據(jù)如圖所示的裝置進行實驗。A管中是Fe+H2SO4，B管中是NaOH溶液，請回答下列問題。（1）同學甲：先夾緊止水夾a，使A管開始反應(yīng)，在B管中觀察到的現(xiàn)象是。（2）同學乙：打開a，使A管中反應(yīng)一段時間再夾緊止水夾a，實驗中在B管中觀察到的現(xiàn)象是，B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（3）同學乙打開a的目的；（填甲或乙）同學可成功。12．硫酸亞鐵晶體（FeSO4·7H2O）在醫(yī)藥上作補血劑。某課外小組測定該補血劑中鐵元素的含量，并檢驗該補血劑是否變質(zhì)。實驗步驟如下：請回答下列問題：（1）向步驟①的濾液中滴加KSCN溶液后變?yōu)榧t色，則該濾液中含有（填離子符號），檢驗濾液中還存在Fe2+的方法為。（說明試劑、現(xiàn)象）（2）步驟②加入過量H2O2的目的是。（3）步驟③中反應(yīng)的離子方程式為。三、實驗探究題13．含氯物質(zhì)在生產(chǎn)生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)的過程中，將它與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了一種黃綠色氣體。1810年，戴維確認這是一種新元素組成的單質(zhì)，并命名為chlorine(中文命名“氯氣”)。（1）實驗室沿用舍勒的方法制取Cl2的化學方程式為。（2）實驗室制取干燥Cl2時，凈化與收集Cl2所需裝置的接口連接順序為。（3）新制氯水呈黃綠色是由于其中含有。Cl2與H2O反應(yīng)的化學方程式為。（4）某實驗小組探究新制氯水與鐵的反應(yīng)。實驗操作過程及實驗現(xiàn)象如圖所示。①實驗i中產(chǎn)生少量無色無味氣體，該反應(yīng)的離子方程式是。②實驗ii中觀察到溶液變?yōu)榧t色，可推知上層清液中含有Fe3+，該試劑X是。③實驗iii中觀察到溶液無明顯變化，可推知上層清液中不含F(xiàn)e3+，其原因是(用離子方程式表示)。④甲同學認為上層清液中的Fe3+是由Cl2與Fe2+反應(yīng)生成。乙同學認為還有其他可能性，請列舉其中一種可能性。14．某化學興趣小組利用下列試劑：鐵粉、鋅粉、0.1mol?L?1?FeCl3溶液，0.1mol?L?1?FeCl（1）用所給試劑寫出體現(xiàn)Fe2+具有還原性的反應(yīng)的化學方程式（2）設(shè)計實驗方案，完成下列表格。探究內(nèi)容實驗方案實驗現(xiàn)象探究Fe3+①取少量0.1mol?L?1?加入鐵粉后，溶液顏色變?yōu)?，加入KSCN溶液后，溶液②取少量0.1mol?L?1?加入淀粉溶液，可觀察到（3）該興趣小組為說明“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入鋅粉，觀察實驗現(xiàn)象的方案，該反應(yīng)的離子方程式為（4）FeCl3溶液中加入KI溶液，是為了檢驗Fe3+的(填“氧化性”或“還原性”)，在溶液中Fe3+與I?

答案解析部分1．【答案】D【知識點】二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗【解析】【解答】A．鹽酸與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，不能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液，A不符合；B．稀硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，不能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液，B不符合；C．CuSO4溶液與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，不能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液，C不符合；D．氯氣和鐵反應(yīng)生成氯化鐵，能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液，D符合；故答案為：D。

【分析】能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液，則含有鐵離子。2．【答案】B【知識點】氧化還原反應(yīng)；二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗【解析】【解答】A．還原性：I->Fe2+>Br-，向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯氣后，向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液變?yōu)檠t色，說明Fe2+部分或全部被氧化，I-一定全部被氧化，A不符合題意；B．向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液變?yōu)檠t色，說明Fe2+部分或全部被氧化，B符合題意；C．向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液變?yōu)檠t色，說明Fe2+部分或全部被氧化，出現(xiàn)鐵離子，原溶液中的Br-可能被氧化，C不符合題意；D．如Br-被氧化生成Br2，則加入CCl4溶液充分振蕩，靜置、分液，下層溶液可能呈橙紅色，D不符合題意；故答案為：B。

【分析】還原性：I->Fe2+>Br-，氯氣先氧化I-，然后氧化Fe2+，最后氧化Br-，向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液變?yōu)榧t色，說明I-全部被氧化，F(xiàn)e2+部分或全部被氧化，Br-可能被氧化。3．【答案】A【知識點】二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗【解析】【解答】硫酸亞鐵若是變質(zhì)，亞鐵離子會被氧化成鐵離子，所以可使用KSCN溶液檢驗，加入硫氰化鉀溶液，若溶液變成血紅色，證明硫酸亞鐵已經(jīng)變質(zhì)，若溶液沒有變成血紅色，證明硫酸亞鐵沒有變質(zhì)，故答案為：A。

【分析】檢驗亞鐵離子中的鐵離子，可用硫氰化鉀、4．【答案】A【知識點】二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗【解析】【解答】A．如果FeCl2溶液變質(zhì)，變質(zhì)后的物質(zhì)是FeCl3，F(xiàn)e3+能和SCN-生成絡(luò)合物，使溶液呈現(xiàn)血紅色，現(xiàn)象明顯，這一反應(yīng)是Fe3+的特征反應(yīng)，可以用KSCN溶液檢驗?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì)，故A符合題意；B．如果氯化亞鐵變質(zhì)，則生成氯化鐵，少量氯化鐵和鐵片反應(yīng)，但現(xiàn)象不明顯，不能用鐵片檢驗?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì)，故B不符合題意；C．加入鹽酸，沒有明顯現(xiàn)象，無法檢驗是否變質(zhì)，故C不符合題意；D．無論氯化亞鐵是否變質(zhì)，都是強酸弱堿鹽，溶液都呈酸性，所以無法檢驗，故D不符合題意；故答案為：A。【分析】本題的本質(zhì)就是考查Fe3+的檢驗方法，要注意現(xiàn)象必須明顯。5．【答案】C【知識點】二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗【解析】【解答】檢驗溶液中是否含有Fe2+，應(yīng)先加入KSCN溶液，排除溶液中Fe3+的干擾，再加氯水，若加入KSCN溶液時無明顯現(xiàn)象，再加入氯水，溶液變成紅色，則說明溶液中不含有Fe3+，含有Fe2+，C符合題意；故答案為：C【分析】此題是對Fe2+檢驗的考查，結(jié)合相關(guān)知識點進行分析即可。6．【答案】B【知識點】鐵的氧化物和氫氧化物；制取氫氧化鐵、氫氧化亞鐵【解析】【解答】氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化成Fe(OH)3，不易觀察到Fe(OH)2的顏色，制備Fe(OH)2時應(yīng)排除裝置中的空氣，以及避免空氣的進入，根據(jù)裝置此裝置操作步驟是：燒瓶中放入鐵屑，打開止水夾E，向燒瓶中滴加硫酸，當裝置C中收集氫氣后（此目的是排除裝置中空氣，讓裝置處于還原性氛圍），關(guān)閉止水夾E，燒瓶中氣體壓強增大，把燒瓶中的溶液壓入到裝置B中，發(fā)生Fe2＋＋2OH-=Fe(OH)2↓，能夠長時間觀察到氫氧化亞鐵的顏色，當B中進入空氣后，發(fā)生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，B符合題意。

【分析】A、制取硫酸亞鐵需要鐵屑，所以在燒瓶中應(yīng)該先加入鐵屑；

B、鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，該反應(yīng)中有氣體生成，應(yīng)先將活塞E打開；

C、關(guān)閉活塞E，利用氣體壓強使FeSO4溶液被壓入B瓶中進行反應(yīng)；

D、氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵。

7．【答案】C【知識點】離子共存；鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變；二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗【解析】【解答】A.由分析可知，反應(yīng)后剩余溶液中可能含有Cu2＋，A不符合題意；B.由于反應(yīng)①一定發(fā)生，則溶液中一定含有Fe2＋，B不符合題意；C.由于反應(yīng)②發(fā)生，說明反應(yīng)①完全反應(yīng)，因此溶液中一定不含有Fe3＋，則加入KSCN溶液后，溶液不變紅色，C符合題意；D.由分析可知，剩余固體中一定含有Cu，可能含有Fe，D不符合題意；故答案為：C

【分析】由于氧化性Fe3＋>Cu2＋，因此加入鐵粉后，依次發(fā)生反應(yīng)①：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；反應(yīng)②：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。充分反應(yīng)后有固體存在，則該固體中一定含有Cu，可能含有Fe。反應(yīng)后剩余溶液中一定不含有Fe3＋，一定含有Fe2＋，可能含有Cu2＋。據(jù)此分析選項。8．【答案】B【知識點】二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗【解析】【解答】A．向溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅，說明含F(xiàn)eB．向溶液中滴加KSCN溶液，無明顯變化，說明不含F(xiàn)e3+；再滴加幾滴氯水，溶液變紅，說明FeC．氯水能把Fe2+氧化為Fe3+，向溶液中依次滴加氯水，KSCN溶液，溶液變紅，說明溶液中含有D．Fe3+和OH-反應(yīng)生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，向溶液中滴加少量NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明含有故答案為：B。

【分析】依據(jù)Fe2+有還原性，利用二者的轉(zhuǎn)化及9．【答案】B【知識點】焰色反應(yīng)；鐵的化學性質(zhì)；二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗；氯水、氯氣的漂白作用【解析】【解答】A．用潔凈的鉑絲蘸取某溶液在火焰上灼燒，火焰呈黃色，說明含有Na+，要判斷是否含有B．向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加2滴淀粉溶液，溶液變藍色，說明反應(yīng)生成了I2，F(xiàn)C．Fe與水蒸氣在高溫條件下產(chǎn)生的氣體為H2，將HD．向藍色石蕊試紙上滴加新制氯水，試紙邊緣呈紅色，中間為白色，體現(xiàn)氯水既有酸性又有強氧化性，D不符合題意；故答案為：B。

【分析】A.檢驗鉀元素時必須透過藍色鈷玻璃，否則無法觀察現(xiàn)象。

C.鐵與水蒸氣高溫生成的為氫氣，可以用火柴點燃氫氣，有爆鳴聲。

D.變成白色說明為氯水具有漂白性。10．【答案】D【知識點】鐵的化學性質(zhì)；鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變；二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗【解析】【解答】A．操作1、2都得到固體和溶液，操作名稱為過濾，故A說法不符合題意；B．根據(jù)上述分析，甲為鐵粉，乙為稀硫酸，故B說法不符合題意；C．NaNO2作氧化劑，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒有：1.5mol×(3－2)=n(NaNO2)×(3－2)，解得n(NaNO2)=1.5mol，故C說法不符合題意；D．酸性高錳酸鉀溶液能將鹽酸氧化，紫紅色褪去，因此紫紅色褪去，不能說明產(chǎn)品中含F(xiàn)e2+，故D說法符合題意；答案為D。

【分析】瀏覽全題，確定該流程的目的，看懂生產(chǎn)流程圖；了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時進行聯(lián)系和調(diào)用；解析流程圖并思考從原料到產(chǎn)品依次進行了什么反應(yīng)，利用了什么原理。每一步操作進行到什么程度最佳，每一步除目標物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物。11．【答案】（1）生成白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。（2）有白色沉淀生成；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓（3）使A管中產(chǎn)生的氣體通入B管中趕走空氣；乙【知識點】鐵的氧化物和氫氧化物；制取氫氧化鐵、氫氧化亞鐵【解析】【解答】（1）夾緊止水夾a后，試管A中Fe與H2SO4反應(yīng)生成FeSO4和H2，由于反應(yīng)生成H2，試管A內(nèi)壓強增大，試管A中FeSO4溶液進入試管B中，F(xiàn)eSO4與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)2，因此可觀察到百色沉淀產(chǎn)生；由于裝置內(nèi)含有空氣，F(xiàn)e(OH)2易被空氣中的O2氧化，因此可觀察到百色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。

（2）打開a后，反應(yīng)產(chǎn)生的H2可將試管A、試管B中的空氣排出；一段時間后夾緊止水夾a，試管A中FeSO4溶液進入試管B中，F(xiàn)eSO4與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)2，因此可觀察到有百色沉淀產(chǎn)生。該反應(yīng)的離子方程式為：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓。

（3）乙同學打開a是為了排出試管內(nèi)的空氣，防止Fe(OH)2被空氣中的O2氧化。因此乙同學可成功。

【分析】（1）Fe(OH)2易被氧化，結(jié)合Fe(OH)2氧化過程的現(xiàn)象分析。

（2）A管反應(yīng)一段時間后再夾緊止水夾a，可利用反應(yīng)生成的H2排出裝置內(nèi)的空氣，防止Fe(OH)2被氧化。

（3）打開a可排出裝置內(nèi)的空氣，防止Fe(OH)2被氧化。12．【答案】（1）Fe3+；取少量該濾液于試管中，滴加少量酸性KMnO4溶液，紫紅色褪去（2）將Fe2+全部氧化為Fe3+（3）Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓【知識點】二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗；探究鐵離子和亞鐵離子的轉(zhuǎn)化；離子方程式的書寫【解析】【解答】（1）滴加KSCN溶液后，溶液變?yōu)榧t色，說明溶液中含有Fe3＋；檢驗濾液中還存在Fe2＋時，應(yīng)注意溶液中存在的Fe3＋造成干擾，因此不能用“KSCN溶液＋氯水”檢驗，可根據(jù)Fe2＋具有還原性，加入酸性KMnO4溶液，若觀察到溶液褪色，則說明溶液中還含有Fe2＋。

（2）H2O2溶液具有氧化性，常用作氧化劑，濾液中含有Fe2＋，加入H2O2溶液，可將濾液中的Fe2＋氧化成Fe3＋。

（3）步驟③中產(chǎn)生的紅褐色沉淀為Fe(OH)3沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為：Fe3＋＋OH－=Fe(OH)3↓?！痉治觥浚?）滴加KSCN溶液后變紅色，說明含有Fe3＋；檢驗Fe2＋，可根據(jù)Fe2＋的還原性，加入酸性KMnO4溶液進行檢驗。

（2）H2O2溶液具有氧化性，能將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋。

（3）步驟③中產(chǎn)生的紅褐色沉淀為Fe(OH)3沉淀，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式。13．【答案】（1）Mn（2）cdbae（3）氯氣；Cl2+H2O?HCl+HClO（4）Fe+2H+=Fe2++H2↑；KSCN溶液；2Fe3++Fe=3Fe2+；溶液中的HClO將Fe2+氧化為Fe3+。【知識點】氯氣的化學性質(zhì)；氯氣的實驗室制法；鐵的化學性質(zhì)；鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變；二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗【解析】【解答】(1)黃綠色氣體為氯氣，實驗室常用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，其化學方程式為：MnO(2)氯氣中混有氯化氫和水，應(yīng)將氣體先通過飽和食鹽水除去氯化氫，再通過濃硫酸除去水，最后收集氯氣，因此凈化與收集氯氣所需裝置的接口連接順序為：cdbae。(3)氯氣為黃綠色氣體，新制氯水呈黃綠色是由于其中含有氯氣，氯氣與水反應(yīng)的化學方程式為：Cl2+H2O?HCl+HClO。(4)①氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸與鐵反應(yīng)生成氫氣，離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑。②檢驗鐵離子用KSCN溶液，KSCN溶液遇鐵離子變紅，因此試劑X為KSCN溶液。③實驗iii中觀察到溶液無明顯變化，可推知上層清液中不含F(xiàn)e3+，可能的原因是鐵粉過量，鐵將鐵離子還原為亞鐵離子，離子方程式為：2Fe3++Fe=3Fe2+。④氯水中除了氯氣有強氧化性外，氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸也有強氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子。

【分析】（1）實驗室用二氧化錳