2025版高一化學(xué)必修第一冊(cè) 二十一 鐵鹽和亞鐵鹽

二十一鐵鹽和亞鐵鹽(30分鐘45分)題組過(guò)關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:Fe3+、Fe2+的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用1.(3分)(2024·朔州高一檢測(cè))化學(xué)與環(huán)保、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活聯(lián)系十分廣泛,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.密封包裝的食品里常有裝鐵屑和碳粉小袋,目的是吸收氧氣,減緩食品變質(zhì)B.合理使用農(nóng)藥和化肥,可減少水土污染C.維生素C添加到水果罐頭中,是為了補(bǔ)充必要的營(yíng)養(yǎng)成分D.硫酸亞鐵可作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,根據(jù)需要適量添加到奶粉中【解析】選C。還原Fe粉吸收包裝袋內(nèi)的氧氣,減緩食品變質(zhì),A正確;合理使用農(nóng)藥和化肥,可減少農(nóng)藥和化肥對(duì)水土的污染,B正確;維生素C具有還原性,添加到水果罐頭中,可防止水果被氧化,C錯(cuò)誤;硫酸亞鐵中的亞鐵離子是人體所需的微量元素,可作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑根據(jù)需要適量添加到奶粉中,D正確。2.(3分)如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況,下列選項(xiàng)中正確的是()項(xiàng)目MNPQANH3·H2OBa(OH)2銅石蕊試液BNaNaOHFeKSCNCNaOHBa(NO3)2鋅粉KSCNDNaHCO3MgCl2Fe石蕊試液【解析】選C。硫酸鐵與Ba(OH)2反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀和Fe(OH)3紅褐色沉淀,A錯(cuò)誤;硫酸鐵與NaOH反應(yīng)生成紅褐色沉淀,B錯(cuò)誤;物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況符合圖示,C正確;硫酸鐵與MgCl2溶液不反應(yīng),D錯(cuò)誤。3.(3分)驗(yàn)證Fe3+與Fe2+能夠相互轉(zhuǎn)化:實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二按下列順序?qū)嶒?yàn)對(duì)應(yīng)現(xiàn)象按下列順序?qū)嶒?yàn)對(duì)應(yīng)現(xiàn)象①向FeCl3溶液中加入鐵粉溶液由黃色變?yōu)闇\綠色④向FeCl3溶液中加入少量KI溶液溶液呈黃色②滴加KSCN溶液溶液無(wú)明顯變化③再滴加幾滴氯水溶液變紅⑤滴加淀粉溶液下列分析不合理的是()A.實(shí)驗(yàn)①發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3++Fe=3Fe2+B.實(shí)驗(yàn)②與③不可以調(diào)換順序C.實(shí)驗(yàn)④說(shuō)明有Fe2+生成D.若實(shí)驗(yàn)⑤對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是溶液變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明有I2生成【解析】選C。實(shí)驗(yàn)①中,Fe3+被Fe還原,生成Fe2+,發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3++Fe=3Fe2+,A合理;若實(shí)驗(yàn)②與③調(diào)換,滴加KSCN溶液后,溶液立即變紅,不能說(shuō)明實(shí)驗(yàn)②的溶液中是否含有Fe2+,不可以調(diào)換順序,B合理;實(shí)驗(yàn)④中,溶液變黃,說(shuō)明有I2生成,C不合理;若實(shí)驗(yàn)⑤對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是溶液變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明溶液中含有I2,從而說(shuō)明Fe3+將I-氧化,生成I2,D合理。題組二:Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)4.(3分)下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色,說(shuō)明原溶液中不含F(xiàn)e2+B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液變紅色,說(shuō)明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入KSCN溶液呈紅色,說(shuō)明原溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又觀察到沉淀顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,說(shuō)明原溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+【解析】選C。向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色說(shuō)明含有Fe3+離子,但是不能排除Fe2+離子的存在,A錯(cuò)誤;向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液變紅色,也可能原溶液中原本有Fe3+存在,不一定是Fe2+離子被氧化生成的,B錯(cuò)誤;向某溶液中加入KSCN溶液呈紅色,這是Fe3+的特征反應(yīng),證明溶液中一定有Fe3+離子,C正確;Mg(OH)2是白色沉淀,顏色會(huì)被紅褐色沉淀所遮擋,不能判斷不含Mg2+離子,D錯(cuò)誤。5.(3分)證明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是()A.依次滴加氯水和硫氰化鉀溶液后,溶液顯紅色B.先滴加硫氰化鉀溶液,不顯紅色,再滴加氯水后顯紅色C.通入氨氣,產(chǎn)生白色沉淀,無(wú)紅褐色沉淀D.加入酸性KMnO4溶液紫紅色褪去,說(shuō)明含有Fe2+而不含有Fe3+【解析】選B。先滴加氯水,氯氣將Fe2+氧化成Fe3+,即使原溶液不含F(xiàn)e3+,滴加KSCN溶液后也顯紅色,無(wú)法證明原溶液是否含有Fe3+,A錯(cuò)誤;KSCN與Fe3+作用使溶液顯紅色,與Fe2+作用無(wú)此現(xiàn)象,先滴加KSCN溶液,不顯紅色,說(shuō)明原溶液不含有Fe3+,再滴加氯水后顯紅色,說(shuō)明滴加氯水后溶液中有Fe3+,證明原溶液含有Fe2+,B正確;溶液中若含有Mg2+也有該現(xiàn)象,C錯(cuò)誤;KMnO4溶液紫紅色褪去,說(shuō)明含有Fe2+但不能說(shuō)明不含有Fe3+,D錯(cuò)誤。[易錯(cuò)點(diǎn)撥]檢驗(yàn)Fe2+時(shí)不能先加氯水,后加KSCN溶液;也不能將加了KSCN溶液后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-)。題組三:鐵鹽和亞鐵鹽的制備6.(3分)實(shí)驗(yàn)室制備FeCO3的流程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.可利用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4溶液是否變質(zhì)B.FeSO4溶液保存時(shí)需加入Fe粉C.過(guò)濾操作的常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒D.產(chǎn)品FeCO3在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO【解析】選D。FeSO4溶液中加NH4HCO3生成FeCO3沉淀,過(guò)濾、洗滌,即可得到FeCO3固體。FeSO4具有還原性,其被氧化變質(zhì)后有Fe3+生成,Fe3+遇硫氰化鉀溶液會(huì)變紅色,據(jù)此檢驗(yàn)FeSO4溶液是否會(huì)變質(zhì),A正確;FeSO4具有強(qiáng)的還原性,容易被氧化變?yōu)镕e2(SO4)3,為防止FeSO4變質(zhì),通常會(huì)加入Fe粉,這時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng):Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,使物質(zhì)變?yōu)樵瓉?lái)的物質(zhì),B正確;過(guò)濾是分離難溶性固體與可溶性液體混合物的操作,常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒,C正確;FeCO3在空氣中高溫加熱時(shí),+2價(jià)的鐵會(huì)被O2氧化變?yōu)镕e3O4,故不能得到純凈的FeO,D錯(cuò)誤。7.(3分)從FeCl3溶液腐蝕電路板所得廢液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,設(shè)計(jì)如圖所示方案:下列說(shuō)法正確的是()A.加入的①為純鐵,④為稀硫酸B.合并后通入⑤發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2+2Cl-C.加過(guò)量①僅發(fā)生的Fe+Cu2+=Fe2++CuD.上述生產(chǎn)過(guò)程所涉及的反應(yīng)中有復(fù)分解反應(yīng)【解析】選B。過(guò)濾出濾渣③主要成分為Cu、Fe和含有FeCl2的濾液,向?yàn)V渣中加入適量的稀鹽酸,將Fe轉(zhuǎn)化為FeCl2,過(guò)濾洗滌得到Cu和含有FeCl2的濾液,合并兩次濾液,并通入Cl2后將FeCl2氧化為FeCl3,據(jù)此分析解題。向FeCl3溶液腐蝕電路板所得廢液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中加入還原劑,將Cu2+置換為Cu,Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2+,又因?yàn)橹匦芦@得FeCl3溶液,在不引入其他雜質(zhì)的前提下,還原劑①為純鐵,④為稀鹽酸,A錯(cuò)誤;合并兩次濾液,并通入Cl2后將FeCl2氧化為FeCl3,即合并后通入⑤發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,B正確;加過(guò)量Fe發(fā)生Fe+Cu2+=Fe2++Cu、2Fe3++Fe=3Fe2+,C錯(cuò)誤;上述生產(chǎn)過(guò)程所涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),故不可能有復(fù)分解反應(yīng),D錯(cuò)誤。綜合應(yīng)用·拓思維8.(3分)鐵元素是人體重要的微量元素,參與人體血紅蛋白的形成,Fe2+易被人體吸收,下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法正確的是()A.缺鐵性貧血癥可以服用維生素C將難吸收的Fe3+還原為Fe2+,促進(jìn)鐵元素的吸收B.高溫下紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng),可得到紅色的氧化鐵C.將過(guò)氧化鈉投入氯化亞鐵溶液中,最終生成白色沉淀D.FeO不穩(wěn)定,在空氣中加熱被氧化成Fe2O3【解析】選A。維生素C具有還原性,將難吸收的Fe3+還原為Fe2+,促進(jìn)鐵元素的吸收,可以治療缺鐵性貧血癥,A正確;高溫下紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng),可得到黑色的四氧化三鐵,反應(yīng)為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,B錯(cuò)誤;Na2O2與水反應(yīng)生成O2,且Na2O2具有強(qiáng)氧化性,所以將過(guò)氧化鈉投入氯化亞鐵溶液中,最終生成紅褐色沉淀Fe(OH)3,C錯(cuò)誤;FeO不穩(wěn)定,在空氣中加熱被氧化成Fe3O4,D錯(cuò)誤。9.(3分)(2024·大同高一檢測(cè))下列對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅳ的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象判斷正確的是()A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ:銅片表面有黑色固體生成B.實(shí)驗(yàn)Ⅱ:溶液顏色變紅C.實(shí)驗(yàn)Ⅲ:制備Fe(OH)2D.實(shí)驗(yàn)Ⅳ:制得Fe(OH)3膠體,產(chǎn)生紅褐色沉淀【解析】選B。已知Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4,故實(shí)驗(yàn)中觀察不到銅片表面有黑色固體生成,A錯(cuò)誤;鐵離子遇KSCN溶液變紅色,B正確;由于氫氧化亞鐵易被空氣中的氧氣氧化,制備氫氧化亞鐵必須隔絕空氣,C錯(cuò)誤;將氯化鐵飽和溶液加入沸水中加熱至溶液呈紅褐色可得到氫氧化鐵膠體,而非沉淀,D錯(cuò)誤。10.(3分)已知:①綠茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亞鐵溶液為無(wú)色,鞣酸鐵溶液為藍(lán)黑色。根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程分析,下列敘述錯(cuò)誤的是()綠茶水藍(lán)黑色恢復(fù)為原色不變色變?yōu)榧t色A.綠茶水與硫酸亞鐵反應(yīng)生成的鞣酸亞鐵易被氧化成鞣酸鐵而呈藍(lán)黑色B.反應(yīng)②中維生素C體現(xiàn)出氧化性C.反應(yīng)④中H2O2可以替換為新制氯水D.綠茶水不宜與補(bǔ)鐵劑同時(shí)服用【解析】選B。綠茶中含有大量的鞣酸與FeSO4、反應(yīng)生成鞣酸亞鐵,溶液為無(wú)色,鞣酸亞鐵被氧化生成鞣酸鐵而呈藍(lán)黑色,A正確;向藍(lán)黑色溶液中加入維生素C,溶液由藍(lán)黑色恢復(fù)原色,說(shuō)明維生素C能將鞣酸鐵還原成鞣酸亞鐵,表現(xiàn)還原性,B錯(cuò)誤;H2O2和新制氯水均具有氧化性,能將Fe2+氧化為Fe3+,所以反應(yīng)④中H2O2可以替換為新制氯水,C正確;因?yàn)榫G茶水中的鞣酸與補(bǔ)鐵劑中的Fe2+反應(yīng)生成鞣酸亞鐵,鞣酸亞鐵不穩(wěn)定,易被氧化為鞣酸鐵,故服用補(bǔ)鐵劑時(shí)不能喝綠茶,D正確。11.(3分)將1.12g鐵粉加入25mL2mol·L-1的氯化鐵溶液中,充分反應(yīng)后,其結(jié)果是()A.鐵粉剩余,溶液呈淺綠色,Cl-基本不變B.向溶液中滴入無(wú)色KSCN溶液,仍無(wú)色C.溶液中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為6∶1D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5【解析】選C。n(Fe)=0.02mol,n(FeCl3)=0.05mol,由Fe+2Fe3+=3Fe2+知,鐵粉少量全部溶解,A錯(cuò)誤;Fe3+過(guò)量,滴入無(wú)色KSCN溶液,溶液顯紅色,B錯(cuò)誤;反應(yīng)生成Fe2+0.06mol,剩余Fe3+0.01mol,物質(zhì)的量之比為6∶1,C正確;氧化生成的Fe2+和還原生成的Fe2+的物質(zhì)的量之比為1∶2,D錯(cuò)誤。遷移創(chuàng)新·提素能12.(12分)某同學(xué)為了檢驗(yàn)家中的一瓶補(bǔ)鐵藥(成分為FeSO4)是否變質(zhì),查閱了有關(guān)資料,得知SCN-、Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,并結(jié)合已學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):①將藥片除去糖衣研細(xì)后溶解、過(guò)濾。②取濾液分別加入兩支試管中,在一支試管中加入酸性KMnO4溶液,在另一支試管中加入KSCN溶液。請(qǐng)完成下列問(wèn)題:(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色,滴入KSCN溶液后不變紅,結(jié)論是______。

(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色,滴入KSCN溶液變紅,結(jié)論是______。

(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色,滴入KSCN溶液變紅,結(jié)論是______。

(4)________(填“能”或“不能”)將酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支試管中進(jìn)行驗(yàn)證,

原因是__________________。

【解析】(1)加入酸性KMnO4溶液褪色說(shuō)明含有Fe2+,而加入KSCN溶液不變紅則說(shuō)明含有Fe2+不含有Fe3+,補(bǔ)鐵藥沒(méi)有變質(zhì);(2)加入酸性KMnO4溶液不褪色說(shuō)明不含有Fe2