专题：铁三角的转化及应用同步练习

专题（4）铁三角的转化同步练习

（答题时间：25分钟）

一、选择题

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：加入足量锌粉充分反应后过滤

D. CaCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CaCO3充分反应后过滤

2. 硫酸亚铁易被氧化而变质。为检验某补血剂中硫酸亚铁是否变质，可向该补血剂配成的溶液中加入

A. 硝酸和硝酸银溶液    B. 盐酸酸化的BaCl2溶液

C. KSCN溶液     D. 硝酸酸化的Ba（NO3）2

3. 铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是

A. Fe（OH）3　Fe2O3　　　　  B. Fe（OH）2　Fe2O3

C. Fe（OH）2　Fe（OH）3    D. Fe（OH）2　Fe3O4

4. 将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是

A. 铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变 

B. Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为5∶1

C. 往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色 

D. 氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5

5. A、B、C三种物质中均含有同一种元素M，它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。下列有关说法不正确的是

A. ①中所加试剂可能是氯气

B. ③中需要加具有氧化性的试剂

C. A与稀硝酸反应一定能实现元素M在①中发生的价态变化

D. 元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现

二、填空题

6. 将FeCl3、CuCl2混合溶液加入一定质量的铁粉中充分反应，所加混合溶液的体积与反应后剩余固体质量如图所示。已知原混合溶液中Cu2＋浓度为0.140 mol·L－1，经检测M点时溶液中无Cu2＋。

求：（1）c（FeCl3）＝______mol·L－1。

（2）铁粉的质量为____g。

7. 无水FeCl3呈棕红色，极易潮解，100 ℃左右时升华，工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下列装置（夹持仪器略去）制备并收集无水FeCl3。

（1）装置A中反应的离子方程式为________________。

（2）装置C中所加的试剂为____________。

（3）导管b的作用为___________；装置G的作用为________。

（4）实验时应先点燃A处的酒精灯，反应一会儿后，再点燃D处的酒精灯，是因为_____。

（5）为检验所得产品为FeCl3，可进行如下实验：取E中收集的产物少许，加水溶解，向所得溶液中加入____________，___________（填试剂和现象）。

专题（4）铁三角的转化同步练习参考答案

1. 【答案】C

【解析】FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe（OH）3＋3HCl，加入Mg与H＋反应，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；C项中加入足量锌粉，Cu2＋、Fe3＋均与Zn反应，不符合除杂要求，错误；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入CaCO3与H＋反应将Fe3＋转化成Fe（OH）3而除去，D正确。

2. 【答案】C

【解析】A选项 硝酸和硝酸银溶液，通常用于检验Cl-的存在；B. 盐酸酸化的BaCl2溶液，通常用于检验SO42-的存在；C. KSCN溶液，通常用于检验Fe3+的存在，符合题意；D. 硝酸酸化的Ba（NO3）2可用于检验不含SO32-的溶液中SO42-的存在。

3. 【答案】B

【解析】铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe（OH）2，在空气中加热Fe（OH）2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。

4. 【答案】C

将1.12g铁粉加入到25mL2mol·L-1的氯化铁溶液中，铁粉的物质的量n=，氯化铁的物质的量n=c×V=2mol·L-1×0.025L=0.05mol，铁粉与氯化铁的离子反应方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据反应的物质的量之比等于计量数之比知，0.02mol铁粉完全反应需要0.04mol氯化铁，所以氯化铁剩余0.01mol，生成的Fe2+的物质的量为0.06mol。

A. 氯化铁剩余了0.01mol，铁完全反应，故A错误；

B. Fe2+的物质的量为0.06mol，氯化铁的物质的量为0.01mol，所以Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6：1，故B错误；

C. 由于氯化铁剩余，向溶液中滴入无色KSCN溶液，显血红色，故C正确；

D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比是1：2，故D错误；答案选C。

5. 【答案】C

【解析】根据转化关系可确定A为变价金属，应为Fe，反应①加入氯气能实现，B为FeCl3，C为FeCl2，A项正确；反应③中铁元素由+2价升高到+3价，需要加具有氧化性的试剂，B项正确；过量的铁与稀硝酸反应时，生成硝酸亚铁，C项错误；Fe3+能将I−氧化成I2，自身被还原成Fe2+，D项正确。

考点：铁及其化合物的转化

6. 【答案】0.04    8.96   

【解析】根据上述分析可知：

（1）1L溶液内氯化铜的物质的量为0.140 mol，设铁离子的物质的量为x mol，则（0.140+0.5x）mol56g/mol=0.14064g/mol，解得x=0.04，则c（FeCl3）＝=0.04 mol·L－1，故答案为：0.04；

（2）加入8.0 L溶液时固体全部溶解，说明铁只与铁离子反应，则铁离子的物质的量为0.04 mol·L－18.0 L=0.32 mol，则根据2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋可知，铁的物质的量为56g/mol=8.96 g，故答案为：8.96。

7. 【答案】MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O    浓硫酸（或浓H2SO4）    平衡压强（或使浓盐酸顺利流下）    吸收多余的Cl2    排尽实验装置中的空气    KSCN溶液    溶液变红   

【解析】（1）加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；

（2）氯气中有氯化氢和水杂质，为制备并收集无水FeCl3，B装置中装饱和食盐水，除去氯气中的氯化氢， C装置中装浓硫酸干燥氯气，

（3）导管b的作用为平衡装置压强，是盐酸能顺利流下；装置G为尾气处理装置，未反应的氯气有毒，不能排放到空气中，作用为吸收多余的Cl2。

（4）实验时由于装置中有空气中的水蒸气，会与铁反应，也会使产物氯化铁潮解，导致制备产品不纯，所以要先排除装置中的空气，因此实验时应先点燃A处的酒精灯，反应一会儿后，排尽装置中的空气，再点燃D处的酒精灯。

（5）为检验所得产品为FeCl3，可进行如下实验：取E中收集的产物少许，加水溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液变红说明含有三价铁离子。