2022高考化学第3章金属及其化合物第3节铁及其化合物考点2铁盐和亚铁盐讲与练含解析

考点二　铁盐和亚铁盐李仕才1．亚铁盐含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。(1)氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式：Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。(2)还原性：Fe2＋与Cl2反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)特性：含有Fe2＋的盐溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀。2．铁盐含Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。(1)氧化性：①Fe3＋与Cu反应的离子方程式：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。②Fe3＋与I－反应的离子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。(2)特性：含有Fe3＋的盐溶液遇KSCN溶液变成红色。(3)Fe2＋与Fe3＋的相互转化用离子方程式实现下列转化：Fe2＋Fe3＋①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；②3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；④5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；⑤2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；⑥Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋；⑦2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。12\n3．Fe3＋、Fe2＋的检验(1)Fe3＋的检验方法一：取出少量被检验的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红色，证明有Fe3＋存在。方法二：取出少量被检验的溶液于试管中，加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。(2)Fe2＋的检验方法一：取出少量被检验的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，若变成红色(或血红色)溶液，说明有Fe2＋存在(鉴别时不能先滴加氯水)。2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色或血红色)。方法二：取出少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋存在。Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验①Fe3＋的检验：a.溶液变红色，说明含有Fe3＋b.试纸变蓝色，说明含有Fe3＋②Fe2＋的检验：a.KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋b.溴水褪色，说明含有Fe2＋(4)检验Fe2＋、Fe3＋的其他方法①检验Fe2＋最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K3[Fe(CN)6]：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色)。②检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)，在FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液显紫色。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质，可将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO412\n后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红。(　×　)2．硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O。(　×　)3．下列物质的转化在给定条件下能实现：Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3。(　×　)4．氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应。(　×　)5．除去NH4Cl溶液中混有的Fe3＋，可先加NaOH溶液后过滤。(　×　)6．检验溶液中是否含有Fe2＋，取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象。(　×　)1．常利用KSCN遇到Fe3＋呈红色(或血红色)来检验Fe3＋。在影视剧中利用其溶液颜色与血液相似制作血包。2．检验Fe3＋是否混有Fe2＋，最好用酸性KMnO4溶液或溴水，不能用NaOH溶液、KSCN等。3．检验既含Fe3＋又含Fe2＋，分二次检验，用KSCN溶液检验Fe3＋，用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋。4．可用直接观察溶液颜色的方法检验Fe3＋和Fe2＋，但当溶液浓度较稀时，不适用。一、Fe3＋和Fe2＋的性质及应用1．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是(　　)①氯气　②NaCl溶液　③酸性KMnO4溶液　④稀硝酸12\n⑤盐酸　⑥NaNO3溶液A．①②③　　B．①③④　　C．②④⑤　　D．②⑤⑥解析：要实现Fe2＋转化为Fe3＋，必须加强氧化性物质，②NaCl、⑤HCl均没有强氧化性，⑥NO在酸性条件下才表现强氧化性。答案：D2．下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是(　　)A．该溶液中，K＋、Fe2＋、I－、Br－可以大量共存B．该溶液中，K＋、NH、Cl－、SCN－能大量共存C．和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋SO＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓D．1L0.1mol·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2gFe解析：在Fe2(SO4)3溶液中，含有Fe3＋和SO，I－遇Fe3＋发生氧化还原反应而不能大量共存，故A选项错误；Fe3＋与SCN－不能大量共存，故B选项错误；Fe2(SO4)3和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式应为2Fe3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓，故C选项错误；1L0.1mol·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，根据元素守恒铁元素完全被置换出来生成单质Fe，质量为11.2g，故D选项正确。答案：D3．往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。下列说法正确的是(　　)A．该实验表明FeCl3有还原性B．白色沉淀为BaSO3C．该实验表明SO2有漂白性D．反应后溶液酸性增强解析：SO2通入混合液中，发生反应：SO2＋2H2O＋2FeCl3===H2SO4＋2FeCl2＋2HCl，溶液由棕黄色变为浅绿色，FeCl3作氧化剂，表现氧化性，SO2表现还原性；H2SO4与BaCl2反应得到BaSO4白色沉淀和HCl，故A、B、C选项均不正确，D项正确。答案：D4．下列说法错误的是(　　)①向NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===Cl－＋2Fe3＋＋H2O②向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，溶液变成血红色，说明Fe2＋既有氧化性又有还原性③将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈血红色，则稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋④向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色(或血红色)，溶液一定含有Fe12\n2＋⑤在溶液中加KSCN，溶液显红色(或血红色)，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋A．①②③④　　　B．①②③④⑤C．②③④D．②③④⑤解析：①NaClO溶液为碱性，滴入少量硫酸亚铁时，亚铁离子被ClO－氧化，但离子方程式中不能写H＋而应写水，生成Fe(OH)3，错误；②向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液，H2O2溶液将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液变为血红色，体现Fe2＋的还原性，错误；③将稀硝酸加入过量铁粉中，生成Fe(NO3)2、NO和水，无Fe3＋，因此加入KSCN后溶液不会变红，错误；④若溶液中有Fe3＋也会出现红色，证明溶液中含有Fe2＋应先加入KSCN溶液，无明显现象，再滴入氯水呈红色可证明含Fe2＋，错误；⑤加入KSCN溶液，溶液显红色，说明一定含有Fe3＋，但无法确定是否有Fe2＋，错误。答案：B5．某同学进行了以下实验：以下推测肯定不正确的是(　　)A．①中红色褪去的原因是KMnO4将SCN－氧化B．②中红色褪去的原因是SO2将Fe3＋还原成Fe2＋C．②中红色褪去的原因是SO2将SCN－还原D．SCN－在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2解析：A项，KMnO4具有强氧化性，能将“类卤离子”SCN－氧化，从而使①中红色褪去，正确；B项，②中红色褪去的原因是SO2具有还原性，将Fe3＋还原为Fe2＋，正确；C项，“类卤离子”SCN－没有氧化性，不能被SO2还原，错误；D项，“类卤离子”SCN－在适当条件下可被氧化为“类卤”(SCN)2，正确。答案：C6．下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是(　　)A．用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)212\nB．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化解析：反应开始时生成的H2进入B中，可排出O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段时间后关闭止水夹C，A中FeSO4进入B中可生成Fe(OH)2，故A正确；FeCl3易水解，配制溶液时应防止溶液因水解而生成Fe(OH)3沉淀，可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，故B正确；Fe3＋与铁反应可生成Fe2＋，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化，故D正确。答案：C二、Fe3＋、Fe2＋的检验7．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是(　　)选项操作和现象结论或目的A向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色红砖中含有Fe2O3BCO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色黑色固体中没有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀硫酸酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色该Fe(NO3)2试样已经变质D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe2＋解析：B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中酸性条件下NO具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋12\n生成，遇KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中不含有Fe2＋，含有Fe3＋，也有此现象，错误。答案：A8．向某晶体的溶液中加入含Fe2＋的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出的下列结论错误的是(　　)A．Fe3＋的氧化性比溴的氧化性强B．该晶体中一定含有SCN－C．Fe2＋与SCN－不能形成红色化合物D．Fe2＋被溴氧化成Fe3＋解析：该晶体的溶液中没有与Fe2＋发生反应的离子，当加入溴水后，Fe2＋一定被氧化成Fe3＋，此时溶液出现红色，说明原晶体中含有SCN－，可判断出B、C、D均正确；在Br2与Fe2＋反应中，Fe3＋是氧化产物，Br2是氧化剂，所以Br2的氧化性比Fe3＋的氧化性强，选项A符合题意。答案：A9．证明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是(　　)A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加KMnO4溶液后显红色D．只需滴加KSCN溶液解析：A项，若无Fe2＋，只含Fe3＋，滴加KSCN溶液后也会显红色；C项，因KMnO4溶液呈紫色，会干扰对红色现象的观察；D项，用于检验Fe3＋。答案：B10．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。下列结论正确的是(　　)A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋解析：“加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的”现象是溶液中含有Fe2＋的特性，若有Fe3＋，则产生Fe(OH)3的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以不可能存在Fe3＋，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。答案：D12\n“铁三角”转化关系及重要应用1“铁三角”的转化2“铁三角”的重要应用(1)判断离子共存Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)。Fe3＋S2－、I－、SO。Fe2＋、Fe3＋HCO、CO等水解相互促进的离子。(2)除杂①溶液杂质除杂方法FeCl2FeCl3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤②混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法a．除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法：向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。b．除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法：向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。c．除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋12\n，然后再按a的方法除去溶液中的Fe3＋。d．除去Cu2＋中混有的Fe2＋的方法：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按b的方法除去溶液中的Fe3＋。(3)盐溶液的配制与保存(4)物质制备1．下列除杂的操作不正确的是(　　)A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤解析：FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入镁与H＋反应，使上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。答案：C12\n2．下列离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)A．1.0mol·L－1的KNO3溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SOB．1.0mol·L－1的FeCl2溶液：NO、Na＋、K＋、ClO－C．使酚酞变红的溶液中：Na＋、Cl－、SO、Fe3＋D．酸性溶液中：NO、SO、Fe3＋、Mg2＋解析：A项中KNO3在酸性条件下能氧化Fe2＋；B项中ClO－能氧化Fe2＋；C项中Fe3＋在碱性条件下生成沉淀，只能存在于酸性溶液中。答案：D3．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是(　　)A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋解析：氧化性Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，加入铁粉后有固体剩余，Fe3＋一定不存在；若剩余固体全部都是铜，溶液中还可能有Cu2＋，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是铜和铁，则溶液中不可能有Cu2＋。答案：D4．将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是(　　)选项反应情况设想评价A当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋正确，Fe3＋和Fe、Cu均可反应B当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋正确，Fe和Cu与Fe3＋都反应，故有Fe2＋和Cu2＋，无Fe3＋C当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋正确，Cu有剩余，故无Cu2＋D当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋不正确，不可能有Fe剩余而无Cu剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3＋反应解析：当铁、铜的量比较少时溶液中可能有Fe3＋存在，A项错误；当铁过量时，铜不与Fe3＋反应，无Cu2＋生成，此时溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B项错误；铜有剩余则溶液中一定无Fe3＋，可能有Cu2＋，C项错误；铁比铜活泼，不可能铁剩余而铜无剩余，D项正确。答案：D12\n5．已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系：下列说法正确的是(　　)A．A为Fe，B为FeOB．C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色C．④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3解析：从最初条件看，框图很模糊，直接得不出结论，但找到“题眼”→“红褐色固体F”，就可迅速得出F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。④的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，⑤的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。答案：B6．根据下列转化关系，回答有关问题。(1)浅绿色溶液D主要成分的化学式为__________，试剂1是________。(2)下列物质不能作为试剂2的是________(填序号)。a．Cl2　b．新制氯水　c．浓硫酸　d．S　e．硝酸(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为______________________________________________________________________________。(4)溶液C到溶液F红色加深的原因是_____________________________________________________________________________。12\n(5)某同学在实验时向E中加入了过量的一种固体物质，发现颜色褪去，现对褪色原因进行探究。提出你的假设：________________________________________________________；为了对你所提出的假设进行验证，你设计的实验方案是________________________________________________________。解析：从框图可知，Fe和稀盐酸反应生成FeCl2溶液，为浅绿色，即D的主要成分为FeCl2，加入试剂2后变为棕黄色溶液，联想最终变成深红色溶液F(硫氰化铁溶液)，可以推断溶液E中含Fe3＋，试剂2为强氧化剂，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，S不符合条件。Fe与H2O(g)反应生成固体Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，所以溶液B为FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入试剂1(KSCN溶液)后，Fe3＋变成Fe(SCN)3，加入试剂2(强氧化剂)，Fe2＋被氧化为Fe3＋，并进一步转化为Fe(SCN)3，所以溶液红色加深。答案：(1)FeCl2　KSCN溶液　(2)d(3)Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O(4)溶液中的Fe2＋被氧化剂氧化成Fe3＋，使Fe3＋浓度增大，从而生成更多的硫氰化铁使红色加深(5)加入还原剂将Fe3＋还原　用胶头滴管取少量颜色褪去后的溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，再加入几滴氯水。如果溶液开始不出现红色，加氯水后出现红色，则说明假设正确；若溶液不变红色，则假设不正确12