高考化學一輪復習第4章金屬及其化合物第15講鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化學案

第15講鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化1.認識Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)，掌握其檢驗方法。2.能依據(jù)“價—類”二維圖理解鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化?？键c一Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)及檢驗1.Fe2＋的性質(zhì)(1)氧化性和還原性。含有Fe2＋的溶液呈eq\o(□,\s\up1(1))____________色，F(xiàn)e2＋處于鐵元素的中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性，以eq\o(□,\s\up1(2))____________性為主，如與Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等反應均表現(xiàn)eq\o(□,\s\up1(3))__________性。(2)易水解Fe(OH)2是弱堿，含F(xiàn)e2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制保存硫酸亞鐵溶液時常加少量eq\o(□,\s\up1(4))____________抑制Fe2＋的水解，加少量eq\o(□,\s\up1(5))____________防止Fe2＋被氧化。2.Fe3＋的性質(zhì)及應用(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈eq\o(□,\s\up1(6))________色，F(xiàn)e3＋處于鐵元素的高價態(tài)，與Fe、Cu、HI、H2S等反應均表現(xiàn)eq\o(□,\s\up1(7))________性。(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的堿，且溶度積很小，因此Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強的溶液中。此性質(zhì)有許多應用，例如：①實驗室可將飽和FeCl3溶液滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應的化學方程式為eq\o(□,\s\up1(8))_________________________________________。②工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH的方法除去溶液中的Fe3＋。③實驗室配制氯化鐵溶液時，通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，再稀釋至所需濃度。④Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、[Al(OH)4]－、COeq\o\al(2－,3)、ClO－等水解呈堿性的離子不能大量共存。3.常見鐵鹽①綠礬(FeSO4·7H2O)：一種重要的還原劑，可用作補血劑及植物的補鐵劑。②鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：無色晶體，易溶于水；常用作化學分析試劑、藥物和織物媒染劑。③赤血鹽{K3[Fe(CN)6]}：紅色晶體，能溶于水；常用于檢驗Fe2＋，生成藍色沉淀。④高鐵酸鉀(K2FeO4)：暗紫色晶體，具有強氧化性，可用作水體的殺菌、消毒劑或高容量電池材料。4.Fe2＋、Fe3＋的檢驗(1)Fe2＋的檢驗。(2)Fe3＋的檢驗(填實驗現(xiàn)象)。(3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的檢驗。[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))淺綠eq\o(□,\s\up1(2))還原eq\o(□,\s\up1(3))還原eq\o(□,\s\up1(4))硫酸eq\o(□,\s\up1(5))鐵屑eq\o(□,\s\up1(6))棕黃eq\o(□,\s\up1(7))氧化eq\o(□,\s\up1(8))FeCl3＋3H2Oeq\o(=====,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCleq\o(□,\s\up1(9))溶液變紅eq\o(□,\s\up1(10))灰綠色eq\o(□,\s\up1(11))紅褐色eq\o(□,\s\up1(12))K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓eq\o(□,\s\up1(13))溶液變紅eq\o(□,\s\up1(14))紅褐色沉淀eq\o(□,\s\up1(15))顯紫色eq\o(□,\s\up1(16))Fe3＋eq\o(□,\s\up1(17))Fe2＋[易錯秒判](1)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SOeq\o\al(2－,4)()(2)FeCl2不能通過化合反應制備()(3)向某溶液中先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液顯紅色，說明該溶液中一定含有Fe2＋()(4)Fe2(SO4)3和KI溶液反應的離子方程式為2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2()(5)用酸性高錳酸鉀溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2()(6)檢驗Fe(NO3)2晶體是否氧化變質(zhì)的方法是將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變紅()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×1.下列有關Fe3＋、Fe2＋的性質(zhì)及應用的說法不正確的是()A．Fe2(SO4)3水解生成Fe(OH)3膠體，可用作自來水的殺菌消毒劑B．向Fe2(SO4)3溶液中加入過量鐵粉，可制得硫酸亞鐵溶液C．室溫下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加幾滴淀粉溶液，溶液變藍，說明溶液中Fe3＋與I－不能大量共存D．硫酸亞鐵片和維生素C同時服用，能增強治療缺鐵性貧血的效果解析：選A。Fe3＋水解生成Fe(OH)3膠體，膠體具有吸附性，可用于凈水，但不可用于殺菌消毒，A錯誤；2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，B正確；Fe3＋將I－氧化成I2，發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存，C正確；維生素C具有還原性，能防止硫酸亞鐵片中的Fe2＋被氧化，D正確。2.選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗：甲組：檢驗含F(xiàn)e3＋(不含Cl－)的溶液中是否含有Fe2＋；乙組：檢驗含F(xiàn)e2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列試劑及加入試劑的順序能達到實驗目的的是()選項甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液氯水D稀氯水酸性KMnO4溶液解析：選B。由于Fe2＋能使酸性KMnO4溶液褪色，因此檢驗含F(xiàn)e3＋(不含Cl－)的溶液中是否含F(xiàn)e2＋，可選用酸性KMnO4溶液；由于KSCN溶液遇Fe3＋變成紅色，因此檢驗含F(xiàn)e2＋的溶液中是否含F(xiàn)e3＋，可選用KSCN溶液。3.在FeCl3、CuCl2的混合溶液中，加入鐵粉與銅粉的混合物。(1)若金屬無剩余，則溶液中一定存在的金屬陽離子有__________，可能存在的金屬陽離子有__________。(2)若剩余固體中有鐵和銅，則溶液中一定存在的金屬陽離子有________，一定不存在的金屬陽離子有________。(3)若剩余固體中只有銅，則溶液中一定存在的金屬陽離子有________，可能存在的金屬陽離子有________，一定不存在的金屬陽離子有________。答案：(1)Fe2＋、Cu2＋Fe3＋(2)Fe2＋Cu2＋、Fe3＋(3)Fe2＋Cu2＋Fe3＋考點二鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關系和應用1.Fe只具有還原性，可以被氧化劑氧化(1)與弱氧化劑反應。Fe能被S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化劑氧化為Fe2＋，如Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。(2)與強氧化劑反應。Fe能被Cl2、HNO3等強氧化劑氧化為Fe3＋。2.Fe2＋既具有氧化性又具有還原性，以還原性為主(1)與氧化劑反應。當Fe2＋遇到強氧化劑(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)時，被氧化為Fe3＋，如2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(2)與還原劑反應。當Fe2＋遇到C、Al、Zn、CO等還原劑時，可以被還原為Fe，如Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。3.Fe3＋具有較強的氧化性，可被還原為Fe2＋或Fe(1)Fe3＋被C、CO、Al等還原為Fe，如Fe2O3＋2Aleq\o(=====,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3。(2)Fe3＋被Fe、Cu、I－、H2S等還原為Fe2＋，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。1.(2024·廣東調(diào)研)部分含F(xiàn)e物質(zhì)的分類與相應化合價關系如圖所示。下列說法不正確的是()A．存在a→f→d→e的轉(zhuǎn)化B．a(chǎn)可與水蒸氣反應生成bC．g的溶液可用于檢驗苯酚D．c常用作涂料解析：選B。由題圖信息可知，a為Fe、b為FeO、c為Fe2O3、d為Fe(OH)2、e為Fe(OH)3、f為亞鐵鹽、g為鐵鹽。A.存在Fe→亞鐵鹽→Fe(OH)2→Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化，反應的方程式分別為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，A正確；B.高溫下，鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4，B錯誤；C.苯酚遇Fe3＋顯紫色，即鐵鹽的溶液可用于檢驗苯酚，C正確；D.Fe2O3化學性質(zhì)穩(wěn)定且呈紅棕色，常用作涂料，D正確。2.鐵在人體中以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。二價鐵離子易被吸收，給貧血者補充鐵時，應給予含二價鐵離子的鐵鹽，如硫酸亞鐵(FeSO4)。(1)人體中經(jīng)常進行轉(zhuǎn)化Fe2＋eq\o(,\s\up7(A),\s\do5(B))Fe3＋，A反應中Fe2＋為________劑，B反應中Fe3＋為________劑。(2)新配制的FeCl2溶液中應加入______________________________________________________以防止FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3。要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2雜質(zhì)，可向其中通入適量的________。(3)在制作印刷電路板的過程中常利用銅與氯化鐵溶液的反應，反應的離子方程式為___________________________________________________________________________________________。(4)某同學為檢驗某未知溶液中是否含有Fe2＋，采取如下實驗方案加以驗證：取少許該未知溶液于試管中eq\o(――→,\s\up7(通Cl2),\s\do5())eq\o(――→,\s\up7(滴KSCN溶液),\s\do5())溶液呈紅色(證明含有Fe2＋)。你認為該方案________(填“合理”或“不合理”)；若不合理，則改進方法為：__________________________________________________________________________________。答案：(1)還原氧化(2)鐵粉Cl2(3)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋(4)不合理取少量該未知溶液，先滴加KSCN溶液，溶液不變紅，再通入Cl2，溶液變紅，證明原溶液中含有Fe2＋1.(2023·浙江6月選考)氯化鐵是一種重要的鹽，下列說法不正確的是()A．氯化鐵屬于弱電解質(zhì)B．氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板C．氯化鐵可由鐵與氯氣反應制得D．氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體解析：選A。A.氯化鐵在水溶液里能完全電離出鐵離子和氯離子，屬于強電解質(zhì)，A錯誤；B.氯化鐵溶液與銅反應生成氯化銅和氯化亞鐵，可腐蝕覆銅板，B正確；C.氯氣具有強氧化性，與鐵單質(zhì)加熱反應生成氯化鐵，C正確；D.向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)加熱至液體呈紅褐色，鐵離子發(fā)生水解反應可得到氫氧化鐵膠體，D正確。2.(2021·新高考廣東卷)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應化合價關系如下圖所示。下列推斷不合理的是()A．a(chǎn)可與e反應生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關系解析：選C。由題圖可知，a為Fe，b為亞鐵鹽，c為Fe(OH)2，d為Fe(OH)3，e為鐵鹽。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，a可與e反應生成b，A推斷合理；Fe2＋既可以被氧化為Fe3＋，也可以被還原為Fe，B推斷合理；可將飽和的Fe3＋溶液加入沸水中制得Fe(OH)3膠體，而不是加入濃堿液中，C推斷不合理；可存在Fe2＋eq\o(――→,\s\up7(OH－))Fe(OH)2eq\o(――→,\s\up7(O2))Fe(OH)3eq\o(――→,\s\up7(H＋))Fe3＋eq\o(――→,\s\up7(Fe))Fe2＋的循環(huán)轉(zhuǎn)化關系，D推斷合理。3.(2022·新高考天津卷)FeCl3·6H2O的制備流程如下：(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中，至鹽酸反應完全。判斷反應完全的現(xiàn)象為______________________________________________。含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應快，原因為____________________________________________________________________________________________________________________。(2)操作①所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有_________________。(3)檢驗FeCl3溶液中是否殘留Fe2＋的試劑是_____________________________________________________。(4)為增大FeCl3溶液的濃度，向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉后通入Cl2。此過程中發(fā)生的主要反應的離子方程式為_____________________________________________________。(5)操作②為______________________________________________。答案：(1)不再有氣泡產(chǎn)生Fe、Cu在稀鹽酸中形成原電池，增大反應速率(2)漏斗、玻璃棒(3)K3[Fe(CN)6]溶液(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(5)在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥4.(2023·新高考海南卷)某小組開展“木耳中鐵元素的檢測”活動。檢測方案的主要步驟有粉碎、稱量、灰化、氧化、稀釋、過濾、滴定等?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗方案中出現(xiàn)的圖標和，前者提示實驗中會用到溫度較高的設備，后者要求實驗者_________________(填防護措施)。(2)灰化：干燥樣品應裝入_________中(填標號)，置高溫爐內(nèi)，控制爐溫850℃，在充足空氣氣氛中燃燒成灰渣。a．不銹鋼培養(yǎng)皿b．玻璃燒杯c．石英坩堝(3)向灰渣中滴加32%的硝酸，直至沒有氣泡產(chǎn)生。灰化容器中出現(xiàn)的紅棕色氣體的主要成分是(填化學式)，因而本實驗應在實驗室的中進行(填設施名稱)。若將漏斗直接置于容量瓶上過濾收集濾液(如右圖所示)，存在安全風險，原因是_______________________________________________________________________________________________________。(4)測定鐵含量基本流程：將濾液在200mL容量瓶中定容，移取25.00mL，驅(qū)盡NOeq\o\al(－,3)并將Fe3＋全部還原為Fe2＋。用5mL微量滴定管盛裝K2Cr2O7標準溶液進行滴定。①選用微量滴定管的原因是__________________________。②三次平行測定的數(shù)據(jù)見下表。針對該滴定數(shù)據(jù)，應采取的措施是____________________________________________________。序號123標準溶液用量/mL2.7152.9052.725③本實驗中，使測定結(jié)果偏小的是__________________(填標號)。a．樣品未完全干燥b．微量滴定管未用標準溶液潤洗c．灰渣中有少量炭黑解析：(1)標識是要求實驗者佩戴護目鏡。(2)高溫灼燒固體物質(zhì)需在石英坩堝中進行。(3)向灰渣中滴加32%的硝酸，灰化容器中出現(xiàn)的紅棕色氣體的主要成分是NO2，它是由硝酸分解產(chǎn)生的，由于NO2有毒，因而本實驗應在實驗室的通風櫥中進行；將漏斗直接置于容量瓶上過濾收集濾液，加入溶液時，容量瓶中形成壓強差，可能導致溶液無法順利流下。(4)①木耳中鐵含量較少，選用微量滴定管使實驗微型化，滴定更準確，并且節(jié)約試劑。②三次平行滴定中，第二次數(shù)據(jù)偏差較大，應舍去。③a.鐵元素的含量＝eq\f(鐵元素質(zhì)量,樣品質(zhì)量)×100%，樣品未完全干燥，使測定結(jié)果偏小，故選a；b.微量滴定管未用標準溶液潤洗，標準溶液被稀釋，使測定結(jié)果偏大，故不選b；c.灰渣中有少量炭黑，對測定結(jié)果無影響，故不選c。答案：(1)佩戴護目鏡(2)c(3)NO2通風櫥液體無法順利流下(4)①滴定更準確，節(jié)約試劑②舍去第二次數(shù)據(jù)③a課時跟蹤練[基礎鞏固]1.明代宋應星所著《天工開物》中有記載：“其黃礬所出又奇甚，乃即煉皂礬(FeSO4·7H2O)爐側(cè)土墻……刮取下來，名曰黃礬，染家用之。金色淡者涂炙，立成紫赤也。”下列有關“黃礬”的說法錯誤的是()A．“黃礬”的主要成分中含有Fe3＋B．“黃礬”在醫(yī)藥上可以作為補鐵劑C．“黃礬”可以應用于印染工業(yè)D．“黃礬”經(jīng)火烤，立刻生成Fe2O3解析：選B。A項，“黃礬”是煉“皂礬”時得到的，“皂礬”的主要成分FeSO4·7H2O有較強的還原性，易被氧化，得到“黃礬”，因此“黃礬”的主要成分中含有Fe3＋，A正確；B項，人體缺少亞鐵離子，會造成貧血，而“黃礬”中的Fe元素化合價是＋3價，不能作為補鐵劑，B錯誤；C項，“染家用之”即染坊經(jīng)常用它，所以“黃礬”可以應用于印染工業(yè)，C正確；D項，依題意，“金色淡者涂炙，立成紫赤也”，“紫赤”是紅棕色的Fe2O3，D正確。2.(2024·肇慶高三月考)下列關于鐵及其化合物之間轉(zhuǎn)化反應的離子或化學方程式書寫正確的是()A．FeSO4溶液中加入酸性KMnO4溶液：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2OB．過量鐵粉加入稀硝酸中：Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)===Fe3＋＋NO↑＋2H2OC．氫氧化鐵中加入氫碘酸：Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2OD．H2O(g)通過灼熱鐵粉：2Fe＋3H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))Fe2O3＋3H2答案：A3.A、B、C三種物質(zhì)中均含有同一種元素M，它們之間的轉(zhuǎn)化關系如圖。A為一種金屬單質(zhì)，其產(chǎn)量直接關系國民經(jīng)濟命脈。反應①②③均為化合反應，反應④為置換反應。下列有關說法不正確的是()A．反應①中所加試劑可能是氯氣B．反應③中需要加入具有氧化性的試劑C．A與稀硝酸反應一定能實現(xiàn)元素M在反應①中發(fā)生的價態(tài)變化D．元素M在反應②中發(fā)生的價態(tài)變化能通過加碘化鉀溶液實現(xiàn)解析：選C。根據(jù)轉(zhuǎn)化關系可確定A為變價金屬Fe，反應①通入氯氣能實現(xiàn)，B為FeCl3，C為FeCl2，A項正確；反應③中鐵元素化合價由＋2價升高到＋3價，需要加入具有氧化性的試劑，B項正確；過量的鐵與稀硝酸反應生成硝酸亞鐵，C項不正確；Fe3＋能將I－氧化成I2，自身被還原成Fe2＋，D項正確。4.(2024·深圳福田區(qū)統(tǒng)考)含鐵物質(zhì)或微粒所帶電荷數(shù)與化合價的關系如圖所示。下列說法不正確的是()A．若M為氫氧化物，則制備M所用的溶液需先煮沸B．常溫下，可以用R制容器盛裝濃硝酸C．可用KSCN溶液檢驗ND．Fe3＋與強氧化劑在堿性條件下反應可生成FeOeq\o\al(2－,4)解析：選C。A.M為Fe(OH)2，容易被氧化，故制備Fe(OH)2所用的溶液需先煮沸，A正確；B.R為單質(zhì)鐵，常溫下鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，故可以用鐵制容器盛裝濃硝酸，B正確；C.N中Fe元素的化合價為＋2價，且電荷數(shù)為＋2，為Fe2＋，F(xiàn)e2＋不能用KSCN溶液檢驗，C錯誤；D.FeOeq\o\al(2－,4)中Fe元素的化合價為＋6價，故Fe3＋與氧化劑在堿性條件下反應可生成FeOeq\o\al(2－,4)，D正確。5.(2024·韶關聯(lián)考)中藥材鐵華粉的主要成分是(CH3COO)2Fe，其檢測流程如下。下列說法正確的是()A．有刺激性氣味的氣體X為SO2B．鐵華粉中可能含有鐵單質(zhì)C．向濾液中滴加酸性KMnO4溶液，一定能證明Fe2＋具有還原性D．向濾液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋解析：選B。A.鐵華粉中的醋酸亞鐵可以和稀硫酸發(fā)生復分解反應，得到醋酸，醋酸易揮發(fā)，產(chǎn)生有刺激性氣味的醋酸氣體，故A錯誤；B.鐵華粉可以和鹽酸反應產(chǎn)生氫氣，因此其中可能含有鐵單質(zhì)，故B正確；C.濾液中含有的氯離子、亞鐵離子均具有還原性，都能被MnOeq\o\al(－,4)(H＋)氧化，故向濾液中滴入酸性KMnO4溶液，不能證明Fe2＋具有還原性，故C錯誤；D.發(fā)生反應K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓，生成藍色沉淀，可以用來檢驗Fe2＋，故D錯誤。6.在鐵粉與水蒸氣反應后的殘留固體X中，加入足量的稀硫酸，充分反應后得到溶液Y。下列說法正確的是()A．若X中含有鐵，則反應時一定有氣泡產(chǎn)生B．若向Y中滴入KSCN溶液顯紅色，則X中無鐵C．Y一定能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D．向Y中滴入NaOH溶液，一定有沉淀產(chǎn)生解析：選C。鐵和水蒸氣反應生成Fe3O4和H2，殘留固體為Fe3O4或Fe3O4和Fe的混合物。加入足量的稀硫酸，F(xiàn)e3O4和硫酸反應：Fe3O4＋4H2SO4===FeSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O，若有鐵剩余，由于氧化性：Fe3＋＞H＋，所以還會依次發(fā)生反應：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，F(xiàn)e＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。若X中含有鐵，但鐵全部和Fe2(SO4)3反應，則沒有氣泡產(chǎn)生，故A錯誤；若向Y中滴入KSCN溶液顯紅色，說明Y中含有Fe3＋，X中可能無鐵，也可能X中鐵不足以將Fe2(SO4)3全部轉(zhuǎn)化為FeSO4，故B錯誤；不論X是Fe3O4，還是Fe3O4和Fe的混合物，和硫酸反應后都有Fe2＋生成，所以Y一定能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故C正確；若硫酸過量，向Y中滴入NaOH溶液，硫酸消耗了NaOH，則沒有沉淀產(chǎn)生，故D錯誤。7.(2024·廣州天河區(qū)高三測試)印刷電路腐蝕廢液中主要成分為FeCl2、FeCl3、CuCl2。實驗室從印刷電路腐蝕廢液中回收FeCl2·4H2O和Cu的流程如下：下列說法不正確的是()A．“還原”時，氧化劑為Fe3＋、Cu2＋B．“濾渣”的主要成分為Cu和FeC．“蒸發(fā)濃縮”時，可用H2SO4代替HClD．“系列操作”包括趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥解析：選C。A.“還原”時Fe3＋、Cu2＋被鐵粉還原為Fe2＋、Cu，氧化劑為Fe3＋、Cu2＋，A正確；B.“還原”時加入過量鐵粉，故濾渣的主要成分是Cu和Fe，B正確；C.“蒸發(fā)濃縮”時，若用H2SO4代替HCl，則得不到產(chǎn)物FeCl2·4H2O，C錯誤；D.“系列操作”是由FeCl2溶液得到FeCl2·4H2O晶體的過程，包括趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，D正確。8.某班同學用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，目的是______________________________________________。(2)甲組同學取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為_______________________________________________________________________________________________。(3)乙組同學認為甲組同學的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是___________________________。(4)丙組同學取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分別取2mL該混合溶液于3支試管中進行如下實驗：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗②檢驗的離子是__________________(填離子符號)；實驗①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有_______________(填離子符號)，由此可以證明Fe3＋與I－的氧化還原反應為______________。(5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應的離子方程式為_______________；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是______________________________________，生成沉淀的原因是__________________________________(用平衡移動原理解釋)。解析：(1)亞鐵離子具有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵屑的目的是防止Fe2＋被氧化。(4)根據(jù)Fe2＋的檢驗方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀，說明一定含有Fe2＋，故實驗②檢驗的離子是Fe2＋；Fe3＋遇KSCN溶液顯紅色，實驗①和③說明，在I－過量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以證明Fe3＋與I－的氧化還原反應為可逆反應。答案：(1)防止Fe2＋被氧化(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)Fe2＋Fe3＋可逆反應(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2OFe3＋催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應放熱，促進Fe3＋的水解平衡正向移動[素養(yǎng)提升]9.將1.12g鐵粉加入25mL2mol/L的氯化鐵溶液中，充分反應后，下列說法正確的是()A．鐵粉有剩余，溶液呈淺綠色，Cl－濃度基本保持不變B．往溶液中滴入KSCN溶液，溶液顯紅色C．Fe2＋和Fe3＋的物質(zhì)的量之比為5∶1D．氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5解析：選B。1.12g鐵的物質(zhì)的量為1.12g÷56g/mol＝0.02mol，25mL2mol/L氯化鐵溶液中Fe3＋的物質(zhì)的量為0.025L×2mol/L＝0.05mol，發(fā)生的反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，根據(jù)比例關系可得，0.02mol鐵完全反應，消耗0.04molFe3＋，生成0.06molFe2＋，剩余0.01molFe3＋。10.由硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到綠礬(FeSO4·7H2O)，再通過綠礬制備鐵黃[FeO(OH)]的流程如下：燒渣eq\o(――→,\s\up7(酸溶),\s\do5(①))eq\o(――→,\s\up7(FeS2),\s\do5(②))溶液eq\o(――→,\s\up7(),\s\do5(③))綠礬eq\o(――→,\s\up7(氨水/空氣),\s\do5(④))鐵黃已知：FeS2和鐵黃均難溶于水。下列說法不正確的是()A．步驟①最好用硫酸來溶解燒渣B．步驟②涉及反應的離子方程式為FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋C．步驟③將溶液加熱到有較多固體析出，再用余熱將液體蒸干，可得純凈綠礬D．步驟④的反應條件控制不當會使鐵黃中混有Fe(OH)3答案：C11.(2024·廣東六校聯(lián)考)利用工廠產(chǎn)生的廢鐵屑(主要成分為Fe，含有沙土、油污、Fe3O4和FeO)制備磁性納米Fe3O4的流程如下：下列說法錯誤的是()A．預處理時，需要使用Na2CO3溶液，可將溶液進行適當升溫B．納米Fe3O4屬于膠體，能發(fā)生丁達爾效應C．濾液B中加入氫氧化鈉溶液時，可觀察到有白色沉淀生成，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色D．步驟⑤發(fā)生反應的離子方程式為Fe2＋＋2FeO(OH)＋2OH－===Fe3O4＋2H2O解析：選B。A.預處理時，需要使用Na2CO3溶液，可將溶液進行適當升溫，促進COeq\o\al(2－,3)的水解，使溶液堿性增強，有利于廢鐵屑表面的油污水解，A正確；B.納米Fe3O4屬于純凈物，不屬于膠體，不能發(fā)生丁達爾效應，B錯誤；C.結(jié)合流程圖可知，濾液B的溶質(zhì)為氯化亞鐵，加入氫氧化鈉溶液生成Fe(OH)2白色沉淀，F(xiàn)e(OH)2易被空氣中的氧氣氧化，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，C正確；D.FeO(OH)與FeCl2發(fā)生反應生成Fe3O4：Fe2＋＋2FeO(OH)＋2OH－===Fe3O4＋2H2O，D正確。12.黃色固體X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的幾種。將X與足量的水作用，得到深棕色固體混合物Y和無色堿性溶液Z。下列結(jié)論合理的是()A．X中一定含有KI，可能含有CuCl2B．X中含有漂白粉和FeSO4C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黃綠色氣體放出，說明X中含有CuCl2解析：選C。固體X溶于水后，得到無色堿性溶液Z，說明X中一定含有漂白粉，得到深棕色固體混合物Y，Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物，X中一定含有CuCl2，F(xiàn)eSO4和Fe2(SO4)3中含有其中一種或兩種都含。若X中含有KI，則會與Ca(ClO)2反應生成I2，溶液不為無色，A不合理；由分析可知，X中不一定含有FeSO4，B不合理；由分析可知，X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3，C合理