第三章　微題型24　Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)及相互轉(zhuǎn)化

微題型24Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)及相互轉(zhuǎn)化1．證明某溶液中含有Fe2＋而不含有Fe3＋的實(shí)驗(yàn)方法是()①先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液顯紅色②先滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，再滴加氯水，溶液顯紅色③滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，后沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色④滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色A．①② B．②③C．③④ D．①④答案B＋，無(wú)法確定加氯水前的溶液中是否含有Fe2＋和Fe3＋，①不正確；滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，只能證明原溶液中不含有Fe3＋，不能證明含有Fe2＋，④不正確。2．下列說(shuō)法正確的是()A．在溶液中加KSCN，溶液顯紅色，證明原溶液中有Fe3＋、無(wú)Fe2＋B．向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，加入H2O2后溶液變成紅色，說(shuō)明Fe2＋既有氧化性又有還原性C．某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，原溶液中有Fe2＋，無(wú)Fe3＋D．向FeCl3溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色答案D解析在溶液中加入KSCN，溶液顯紅色，證明原溶液中一定有Fe3＋，但不能確定是否含有Fe2＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe2＋遇KSCN溶液不會(huì)出現(xiàn)紅色，但加入H2O2后，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，出現(xiàn)紅色，實(shí)驗(yàn)只能證明Fe2＋具有還原性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液能夠產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，因此原溶液中一定含有Fe2＋，但是否含有Fe3＋無(wú)法確定，C項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2022·上海高三模擬)在鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后的殘留固體X中，加入足量的稀硫酸，充分反應(yīng)后得到溶液Y。下列說(shuō)法正確的是()A．若X中含有鐵，則反應(yīng)時(shí)一定有氣泡B．若向Y中滴入KSCN溶液顯紅色，則X中無(wú)鐵C．Y一定能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D．Y中滴入NaOH溶液，一定有沉淀產(chǎn)生答案C解析若X中含有鐵，但鐵全部和Fe2(SO4)3反應(yīng)，則沒(méi)有氣泡，故A錯(cuò)誤；若向Y中滴入KSCN溶液顯紅色，說(shuō)明Y中含F(xiàn)e3＋，可能X中無(wú)鐵，也可能X中鐵不足，不能將Fe2(SO4)3全部轉(zhuǎn)化為FeSO4，故B錯(cuò)誤；不論X是Fe3O4，還是Fe3O4和Fe的混合物，和硫酸反應(yīng)后都有Fe2＋，所以一定能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故C正確；若硫酸過(guò)量，則向Y中滴入NaOH溶液，硫酸消耗了NaOH，則沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤。4．(2022·合肥模擬)檢驗(yàn)黑木耳中的鐵離子的步驟為灼燒黑木耳→加酸溶解→過(guò)濾→取濾液檢驗(yàn)，所選擇的裝置(夾持裝置已略去)及操作正確的是()答案B解析灼燒黑木耳應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，A項(xiàng)錯(cuò)誤；溶解在燒杯中進(jìn)行，用玻璃棒不斷攪拌可加速溶解，B項(xiàng)正確；過(guò)濾時(shí)應(yīng)用玻璃棒引流，且漏斗下端尖嘴部分應(yīng)緊貼燒杯內(nèi)壁，C項(xiàng)錯(cuò)誤；膠頭滴管不能插入試管中，應(yīng)懸空滴加，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．為了探究鐵及其化合物的氧化性或還原性，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及離子方程式均正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論離子方程式A向FeCl2溶液中加入Zn片淺綠色溶液變?yōu)闊o(wú)色，溶液中有黑色固體生成Fe2＋具有還原性Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋FeB向FeCl2溶液中滴加新制氯水淺綠色溶液變?yōu)樽攸S色Fe2＋具有還原性2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－C向FeCl3溶液中加入鐵粉棕黃色溶液變?yōu)闇\綠色Fe具有還原性Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D向FeCl3溶液中加入銅粉藍(lán)色溶液變?yōu)樽攸S色Fe3＋具有氧化性Fe3＋＋Cu=Fe2＋＋Cu2＋答案B解析鋅具有還原性，氯化亞鐵溶液中＋2價(jià)的鐵具有氧化性，能氧化鋅，A錯(cuò)誤；氯化亞鐵溶液為淺綠色，向氯化亞鐵溶液中滴加新制氯水，＋2價(jià)的鐵被氯水氧化，生成＋3價(jià)的鐵，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色，離子方程式正確，B正確；向FeCl3溶液中加入鐵粉，發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵，棕黃色溶液變?yōu)闇\綠色，離子方程式為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，C錯(cuò)誤；反應(yīng)前氯化鐵溶液為棕黃色，F(xiàn)e3＋具有氧化性，與銅發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，氯化亞鐵溶液為淺綠色，氯化銅溶液為藍(lán)綠色，離子方程式為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，D錯(cuò)誤。6．常溫時(shí)，將0.1molFe(NO3)3和2molHCl溶于水得2L混合溶液，然后向該溶液中投入mg鐵粉使其充分反應(yīng)后，滴加KSCN溶液不變紅色。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．由于氧化性：Fe3＋＞H＋，首先發(fā)生的反應(yīng)是Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋B．當(dāng)加入16.8g鐵粉時(shí)，可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L氣體C．在鐵粉充分反應(yīng)后的溶液中，鐵元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在D．m至少等于28，反應(yīng)過(guò)程中溶液的質(zhì)量一直在減小答案B解析酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)有氧化性，因此首先發(fā)生的反應(yīng)是Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=NO↑＋Fe3＋＋2H2O①，然后發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋②，再發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑③，A錯(cuò)誤；當(dāng)加入16.8g鐵粉時(shí)，發(fā)生上述反應(yīng)①，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LNO氣體，生成0.3molFe3＋，B正確；根據(jù)滴加KSCN溶液不變紅色說(shuō)明溶液中不含F(xiàn)e3＋，C錯(cuò)誤；根據(jù)方程式計(jì)算至少消耗鐵16.8g＋(0.1＋0.3)×0.5×56g＝28g，但反應(yīng)過(guò)程中溶液的質(zhì)量一直在增大，D錯(cuò)誤。7．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．FeSO4與NH4HCO3反應(yīng)制備FeCO3，適宜在高溫條件下進(jìn)行B．堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑C．可用KSCN溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D．常溫下，F(xiàn)eSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水答案A解析NH4HCO3高溫下易分解，且生成的FeCO3可能受熱分解，A錯(cuò)誤；堿式硫酸鐵中的三價(jià)鐵離子水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑，B正確；(NH4)2Fe(SO4)2分子中Fe為＋2價(jià)，三價(jià)鐵離子能使KSCN溶液變紅，可用KSCN溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化，C正確；FeSO4與硫酸銨會(huì)生成(NH4)2Fe(SO4)2，說(shuō)明FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水，D正確。8．某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)Na2S2O3分別與FeCl3、Fe2(SO4)3的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。1Fe2(SO4)3溶液(pH＝1)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)編號(hào)ⅠⅡⅢ實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液呈紫色，靜置后紫色迅速褪去，久置后出現(xiàn)淡黃色渾濁溶液呈紫色，靜置后紫色褪去，久置后不出現(xiàn)淡黃色渾濁溶液呈紫色，靜置后紫色緩慢褪去，久置后不出現(xiàn)淡黃色渾濁資料：ⅰ.Na2S2O3在酸性條件下不穩(wěn)定，發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)；ⅱ.Fe3＋＋S2Oeq\o\al(2－,3)Fe(S2O3)＋(暗紫色)，F(xiàn)e2＋遇S2Oeq\o\al(2－,3)無(wú)明顯現(xiàn)象。(1)配制FeCl3溶液時(shí)，需要用鹽酸酸化，結(jié)合離子方程式解釋原因：____________________________________________________________________________________________________。(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中現(xiàn)象產(chǎn)生的原因探究如下：①證明有Fe2＋生成：取實(shí)驗(yàn)Ⅰ中褪色后溶液，加入1～2滴K3[Fe(CN)6]溶液，觀(guān)察到_______________________________________________________________________________。②實(shí)驗(yàn)Ⅰ中紫色褪去時(shí)S2Oeq\o\al(2－,3)被氧化成S4Oeq\o\al(2－,6)，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________________________________________________________。③實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ?qū)Ρ?，Ⅰ中出現(xiàn)淡黃色渾濁，而Ⅱ中不出現(xiàn)淡黃色渾濁的原因是___________________________________________________________________________________________。(3)為探究實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ中紫色褪去快慢不同的原因，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：實(shí)驗(yàn)編號(hào)ⅣⅤ實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紫色褪去時(shí)間：a>b紫色褪去時(shí)間：c<d①試劑X是______________。②由實(shí)驗(yàn)Ⅳ和實(shí)驗(yàn)Ⅴ得出的結(jié)論是__________________________________________。答案(1)FeCl3溶液中存在平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入鹽酸，c(H＋)增加，上述平衡左移，進(jìn)而抑制Fe3＋水解(2)①有藍(lán)色沉淀生成②2Fe3＋＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2Fe2＋＋S4Oeq\o\al(2－,6)[或2Fe(S2O3)＋=2Fe2＋＋S4Oeq\o\al(2－,6)]③Ⅱ中Fe3＋和S2Oeq\o\al(2－,3)的物質(zhì)的量之比為1∶1，反應(yīng)后S2Oeq\o\al(2－,3)沒(méi)有剩余；Ⅰ中S2Oeq\o\al(2－,3)過(guò)量且溶液呈酸性，因此久置后溶液中發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋S2Oeq\o\al(2－,3)=S↓＋SO2↑＋H2O(3)①Na2SO4固體②其他條件相同時(shí)，Cl－能加快Fe(S2O3)＋發(fā)生反應(yīng)，加速紫色褪去，而SOeq\o\al(2－,4)能減慢該反應(yīng)