2016高考化学一轮复习(江苏专用)限时训练：3-3-2Fe2+和Fe3+的性质及其检验方法

基础课时3铁及其化合物(时间：45分钟)一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)1．下列关于铁的叙述正确的是()。

①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀②在人体内的血红蛋白中含有铁元素③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3A．①③B．②④C．②⑤D．④⑥解析当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是第ⅧB族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3＋，但若铁过量，则Fe3＋被Fe还原为Fe2＋，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe＋2FeCl3===3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制得。

故选项B正确。

答案 B2．下列说法正确的是()。

A．Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3B．Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显血红色C．FeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体D．将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体解析高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A项错；Fe3O4溶于盐酸生成Fe3＋和Fe2＋，B项正确；FeCl2易水解，在空气中蒸干灼烧产物为Fe2O3，C项错；将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是胶体，故D错误。

答案 B3．将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3＋生成的是()。

A．硫酸B．氯水C．硫酸锌D．氯化铜解析铁屑溶于过量的稀盐酸得到FeCl2溶液，氯水中的Cl2可与FeCl2溶液中的Fe2＋发生如下反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋。

答案 B4．如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。

下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是()。

A．Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OC．Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2OD．3Fe(OH)2＋10H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O解析Fe3O4与稀硝酸反应时，Fe2＋会被氧化为Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO－3===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。

答案 B5．下列检验试剂选用正确的是()。

A．用氯水、KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否有FeCl2B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否有FeCl2C．用NaOH溶液检验MgCl2溶液中是否有FeCl2D．用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜解析A项中的Fe3＋产生的干扰无法消除；B项中酸性KMnO4溶液还能氧化Cl－；C项中虽然Mg2＋也能形成白色沉淀，但若有Fe2＋，生成的白色沉淀颜色会发生变化；纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中，D项不能达到目的。

答案 C6．将几滴KSCN(SCN－是“类卤离子”)溶液加入到硫酸酸化的硫酸铁溶液中，溶液变成红色。

将该红色溶液分为两份：①一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份中通入SO2，红色也褪去。

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 C二、不定项选择题(每小题有1～2个选项符合题意)7．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是()。

A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立说明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋B．25 ℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH＋4、NO－3、Fe2＋可以大量共存C．5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.3 molD．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O 解析pH＝0的溶液呈强酸性，Fe2＋、NO－3、H＋不能大量共存，B项不正确；D项电荷和得失电子不守恒，不正确。

答案AC8．(2014·济南模拟)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，由此得出下列的结论错误的是()。

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＋解析某晶体的溶液中没有与Fe2＋发生反应显红色的离子，当加入溴水后，Fe2＋一定被氧化成Fe3＋，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有SCN－的盐，很明显判断出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的氧化性应比Fe3＋氧化性强。

答案 A9．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如下图所示)。

下列说法错误的是()。

A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用做自来水的消毒剂B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大解析Fe(OH)3胶体能够吸附水中的悬浮物和色素，对自来水起到净化作用，由于Fe(OH)3胶体没有强氧化性，故不能用做消毒剂，A错误；由图示中“FeSO4＋(NH4)2SO4→(NH4)2Fe(SO4)2(s)”知，(NH4)2Fe(SO4)2的溶解度比FeSO4的小，D错误。

答案AD10．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。

对下列实验事实的解释正确的是( )。

223C 项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO 。

答案 D三、填空题11．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。

(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe 3C)。

X 在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y ，将Y 溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是______________；Y 与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为__________。

(2)某溶液中有Mg 2＋、Fe 2＋、Al 3＋、Cu 2＋等离子，向其中加入过量的NaOH 溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是________。

A ．Mg 2＋B ．Fe 2＋C ．Al 3＋D ．Cu 2＋(3)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：①操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ的名称是________；操作Ⅱ的方法为_______________。

②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：______。

解析(1)铁的氧化物中具有磁性的是Fe3O4，Fe3O4溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是Fe2＋、Fe3＋、H＋；Fe3O4溶于过量的浓硝酸后Fe元素会被氧化为Fe3＋，所以反应后的溶液中含有的盐是Fe(NO3)3。

(2)向该溶液中加入过量的NaOH溶液后：Mg2＋→Mg(OH)2、Fe2＋→Fe(OH)3、Al3＋→AlO－2、Cu2＋→Cu(OH)2；过滤后滤渣中含有Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2；高温灼烧后Mg(OH)2→MgO、Fe(OH)3→Fe2O3、Cu(OH)2→CuO；将MgO、Fe2O3、CuO投入过量盐酸后生成Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，故应选择B、C。

(3)①从流程图中知道经操作Ⅰ得到滤渣和滤液，故该操作是过滤；操作Ⅱ是在得到FeCO3沉淀后进行的，故该操作是洗涤；洗涤具体操作方法为：在普通漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复操作2～3次；②从流程图中分析加入稍过量的NH4HCO3溶液，有FeCO3沉淀，还应有CO2生成，发生复分解反应的离子方程式为：Fe2＋＋2HCO－3===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。

答案(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋Fe(NO3)3(2)BC(3)①过滤洗涤在普通漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复操作2～3次②Fe2＋＋2HCO－3===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O12．聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。

利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源、粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)为铝源，制备PFAS的工艺流程如下：(1)“碱溶”时，Al2O3发生反应的化学方程式为_______________。

(2)“酸溶Ⅱ”时，Fe3O4发生反应的离子方程式为_____________________。

(3)“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是________。

(4)“氧化”时应控制温度不超过57 ℃，其原因是______________。

(5)“氧化”时若用MnO2代替H2O2，发生反应的离子方程式是_________________________________。

(6)酸度对絮凝效果和水质有显著影响。

若产品PFAS中残留硫酸过多，使用时产生的不良后果是___________________。

解析(1)两性氧化物Al2O3溶于强碱，碱性氧化物Fe2O3、FeO不与碱反应。

(2)Fe3O4中含有＋3价、＋2价铁，与硫酸反应是非氧化还原反应。

(3)滤渣Ⅰ的主要成分是Fe2O3、FeO，滤渣Ⅱ的主要成分是SiO2，Fe2O3、FeO可用于制备PFAS的铁源。

(4)H2O2的稳定性差，过热会分解。

(5)MnO2把Fe2＋氧化为Fe3＋，本身被还原为Mn2＋。

答案(1)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O(2)Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O(3)滤渣Ⅰ(4)温度过高，H2O2会分解(5)2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O(6)硫酸抑制Al3＋和Fe3＋水解，降低絮凝效果；水的酸度增大，影响水质13．实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，主要工艺流程如下。