化学必修 第一册第1节 铁的多样性第1课时同步练习题

这是一份化学必修 第一册第1节 铁的多样性第1课时同步练习题，共19页。
第3章　物质的性质与转化
第1节　铁的多样性
第1课时　亚铁盐和铁盐
基础过关练
题组一　Fe2+的还原性
1.(2021四川眉山仁寿二中高一月考)苹果汁是人们喜爱的饮料,由于含有Fe2+,现榨的苹果汁敞口放置于空气中,会由淡绿色变为棕黄色,在这种苹果汁中加入维生素C,苹果汁又变为淡绿色。这些现象体现了 (　　)
A.Fe2+具有酸性,维生素C具有碱性
B.Fe2+具有还原性,维生素C也具有还原性
C.Fe2+具有氧化性,维生素C具有还原性
D.Fe2+具有碱性,维生素C具有酸性
2.(2020山东济南模考)下列试剂中,能使Fe2+转化为Fe3+的是 (　　)
①氯气　②NaCl溶液　③酸性KMnO4溶液　④次氯酸　⑤盐酸　⑥Na2SO4溶液
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②⑤⑥
3.(2021江西师大附中高一月考)向100 mL的FeBr2溶液中通入标准状况下的Cl2 3.36 L后,Cl2全部被还原,并且测得溶液中c(Br-)=c(Cl-)(忽略溶液体积变化),则原FeBr2溶液的物质的量浓度是 (　　)
A.3 mol/L B.2 mol/L
C.1.5 mol/L D.0.75 mol/L
4.(2021安徽芜湖一中高一月考)某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和CuSO4。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属铜。请根据以下流程图,回答下列问题。

(1)填写下列标号所代表的物质:①　　　　　　,⑥　　　　　　。 
(2)回收得到的FeSO4纯度可用酸性高锰酸钾溶液测定,请写出反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
题组二　Fe3+的氧化性
5.(2021重庆朝阳中学高一上期中考试)人体正常的血红蛋白中含有Fe2+。若误食亚硝酸钠(NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,可服用维生素C解毒。下列叙述不正确的是 (　　)
A.NaNO2具有氧化性
B.Fe2+具有还原性
C.维生素C解毒时将Fe2+氧化为Fe3+
D.维生素C解毒时是还原剂
6.不能证明Fe3+具有氧化性的事实是 (　　)
A.硫酸铁溶液可溶解铁粉
B.常用氯化铁溶液蚀刻铜制印刷电路板
C.含Fe3+的溶液遇KSCN溶液时变成红色
D.向氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊
题组三　Fe2+、Fe3+的检验
7.为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,其结论正确的是 (　　)
A.若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉变质
B.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉未变质
C.若依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉全部变质
D.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质
8.(2020湖南衡阳八中高一上月考)要证明某溶液中不含Fe3+而含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为 (　易错　)
①加入适量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液　③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
9.(2020湖北部分重点高中高一上月考)已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。下列物质反应后一定能使KSCN溶液变红的是 (　　)
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe和过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸
A.只有① B.只有①③⑤
C.只有①②③ D.全部
10.(2020河北张家口高一上月考)为检验某溶液中是否含有Fe2+和Fe3+,某同学进行了下列实验,其中不正确的是 (　　)
A.取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,不变红,通入少量氯气,溶液变为红色,证明溶液中不含Fe3+,含有Fe2+
B.取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,不变红;另取少量溶液于另一支试管中,加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,证明溶液中不含Fe3+,含有Fe2+
C.取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,溶液变红;另取少量溶液于另一支试管中,加入NaOH溶液,出现红褐色沉淀,证明溶液中不含Fe2+,含有Fe3+
D.取少量溶液于试管中, 加入KSCN溶液,溶液变红;另取少量溶液于另一支试管中, 加入少量酸性高锰酸钾溶液,紫红色酸性高锰酸钾溶液褪色,证明溶液中含有Fe3+和Fe2+
题组四　铁盐、亚铁盐的性质
11.(2020湖北十堰高一期末)下列应用或现象对应的离子方程式不正确的是 (　　)
A.用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜:2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+
B.钠浮于水面且与水剧烈反应:Na+2H2O Na++2OH-+H2↑
C.将FeCl3溶液加入淀粉KI溶液中,溶液变为蓝色:2Fe3++2I- 2Fe2++I2
D.将KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀:Fe3++3OH- Fe(OH)3↓
12.(2021山东潍坊实验中学高一阶段测试)为了探究铁及其化合物的性质,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求而且完全正确的是 (　　)
选项
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变成黄色溶液
2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-
Fe2+具有氧化性
B
在氯化亚铁溶液中加入过量锌片
浅绿色溶液变成无色溶液,Zn片表面析出固体
Fe2++Zn Fe+Zn2+　
Fe2+具有氧化性
C
在氯化铁溶液中加入适量铁粉
黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3++Fe 2Fe2+　
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入适量铜粉
蓝色溶液变成黄色溶液
2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
Fe3+具有氧化性
13.已知下述三个实验均能发生化学反应:
①将光亮铁钉放入硫酸铜溶液中　②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴H2O2溶液　③将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是 (　　)
A.实验①中铁钉做氧化剂
B.实验②中Fe2+表现还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
14.(2021安徽宿州第一中学高一月考)铁粉具有平肝镇心,消痈解毒之功效,主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物,实验装置如图。下列说法不正确的是 (　　)

A.通过调节分液漏斗的活塞以控制产生H2的快慢
B.装置①的作用是干燥氢气
C.装置②、③中的药品可分别是无水硫酸铜、无水氯化钙
D.无需加装置③
15.(2020山东枣庄高一上期末)电子工业中,人们常用FeCl3溶液蚀刻印刷电路板,并回收Cu和综合利用FeCl3溶液。实验室模拟流程如图所示:

回答下列问题:
(1)过滤操作除铁架台(附铁圈)、烧杯、滤纸外还需要的仪器为　　　　　　　。 
(2)滤渣1成分的化学式为　　　　　　　　　　;试剂Y为　　　　　　。 
(3)可替代气体Z的试剂为　　　　(填字母)。 
A.硝酸溶液
B.酸性高锰酸钾溶液
C.过氧化氢溶液
(4)写出FeCl3溶液蚀刻镀铜电路板的离子方程式:　　 　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)设计实验证明滤液1中含有Fe2+而不含Fe3+:　　　　　　　　 　　　　。 
能力提升练
题组一　Fe2+、Fe3+之间的转化
1.()用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 (　　)
A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+
B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+
C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出
D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出
2.(2020山东济南历城二中高一上期末,)将铁粉、铜粉、氯化铁溶液、氯化亚铁溶液和氯化铜溶液,混合于容积合适的烧杯内,充分反应后,试填写下列空白。深度解析
(1)若铁粉有剩余,则溶液中不可能有的离子是　　　　　(选填“Fe3+”“Cu2+”或“Fe2+”)。 
(2)若溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余,则不可能有的金属单质是　　　　。 
(3)若铜粉有剩余,溶液中不可能含有的离子是　　　　　　(选填“Fe3+”“Cu2+”或“Fe2+”)。 
题组二　亚铁盐和铁盐性质的实验探究
3.(2021甘肃兰州一中高一期末,)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式:　　　 　　　　　　　　　　　　　。 
(2)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,设计如下工艺流程:

上述过程中滤渣③中所含成分的化学式为　　　　　　,c的化学式为　　　　。 
4.()某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性,进行如下实验:
(1)请帮他们完成以下实验报告:
试剂:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。
实验目的:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
实验记录(划斜线部分不必填写):
序号
实验内容
实验现象
离子方程式
实验结论
①
向FeCl2溶液中滴入适量氯水
溶液由浅绿色变为棕黄色
　　　　　　　　　 
Fe2+具有还原性
②
向FeCl2溶液中加入锌片

Zn+Fe2+ Zn2++Fe
　　　　 　　　　 
③
向FeCl3溶液中加入足量铁粉
　　　　　　　　　　　　　　 
Fe+2Fe3+ 3Fe2+
Fe具有还原性,Fe3+具有氧化性
实验结论:
Fe具有还原性,Fe3+具有氧化性,Fe2+既有氧化性又有还原性。
(2)根据以上结论判断,下列物质中既有氧化性又有还原性的有　　　　　　　(填字母)。 
A.Cl2　　　B.Na　　　C.Na+
D.Cl-　　　E.SO2　　 F.NO2
(3)亚铁盐易被氧化,因此在实验室中保存亚铁盐溶液时,防止亚铁盐被氧化的方法是　　　　　　　　　　　　。 
题组三　与亚铁盐和铁盐有关的计算
5.(2021河南驻马店新蔡高中高一阶段检测,)已知氧化性:Fe3+>Cu2+。现向1 L含有0.1 mol Fe2(SO4)3和0.2 mol CuCl2的某混合溶液中加入0.2 mol Fe,充分反应后(忽略溶液体积变化),下列说法正确的是 (　　)
A.析出0.2 mol Cu
B.剩余0.1 mol Fe
C.溶液中c(Fe2+)=0.4 mol·L-1
D.溶液中c(Fe3+)∶c(Cu2+)=1∶1
6.(2020河南鹤壁高一上期末,)向100 mL FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉,其固体质量的变化如图所示,下列说法中错误的是 (　　)

A.向b点溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成
B.a点溶液中存在的金属阳离子有Fe2+和Cu2+
C.原混合溶液中c(Fe3+)∶c(Cu2+)=2∶1
D.若不考虑溶液体积变化,c点溶液中c(Cl-)=8.0 mol·L-I
7.(2021浙江台州书生中学高一月考,)往FeBr2溶液中通入Cl2时,随着参加反应的Cl2物质的量的变化,溶液中某些离子的浓度变化情况如图所示。下列说法不正确的是 (　　)

A.当n(Cl2)c(Br-)
D.当Fe2+被氧化完全时,通入Cl2的物质的量小于原FeBr2的物质的量
答案全解全析
第3章　物质的性质与转化
第1节　铁的多样性
第1课时　亚铁盐和铁盐
基础过关练
1.B
2.B
3.B
5.C
6.C
7.A
8.C
9.B
10.C
11.B
12.B
13.B
14.D



1.B　苹果汁由淡绿色变为棕黄色是由于Fe2+被氧化为Fe3+,说明Fe2+具有还原性,在这种苹果汁中加入维生素C,苹果汁又变为淡绿色,说明维生素C可将Fe3+还原为Fe2+,维生素C具有还原性;所以体现了Fe2+具有还原性,维生素C也具有还原性。
2.B　要实现Fe2+转化为Fe3+,必须加强氧化性物质,题给物质中①氯气、③酸性KMnO4溶液、④次氯酸能把Fe2+氧化成Fe3+,所以B项正确。
3.B　标准状况下3.36 L Cl2的物质的量为0.15 mol,Cl2全部被还原,可知转移电子的物质的量为0.3 mol,溶液中的Cl-的物质的量为0.3 mol。由于还原性:Fe2+>Br-,所以通入氯气后,Fe2+先被氯气氧化。若只有Fe2+被氧化,由于溶液中c(Br-)=c(Cl-),所以n(Br-)=2n(Cl2)=0.3 mol,n(FeBr2)=12n(Br-)=0.15 mol,n(Fe2+)=0.15 mol,0.15 moL Fe2+被氧化为Fe3+,只转移0.15 mol电子,所以应该还有部分Br-被氧化,则反应后的溶液中有Fe3+、Br-和Cl-。Br-和Cl-的物质的量均为0.3 mol,根据电荷守恒,Fe3+的物质的量为0.3mol+0.3mol3=0.2 mol,所以原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量为0.2 mol,物质的量浓度为0.2mol0.1 L=2 mol/L,故选B。
4.答案　(1)Fe、Cu　稀H2SO4　(2)5Fe2++8H++MnO4- 5Fe3++Mn2++4H2O
解析　根据题干要求和流程图分析可知:①为Fe、Cu混合物,②是含大量FeSO4的溶液,③是Cu,④是FeSO4和H2SO4的混合溶液,⑤是Fe粉,⑥是稀H2SO4。
(1)①为Fe、Cu混合物;⑥是稀H2SO4。
(2)FeSO4具有还原性,会被酸性KMnO4溶液氧化,根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为5Fe2++8H++MnO4- 5Fe3++Mn2++4H2O。
5.C　亚硝酸钠能使Fe2+变为Fe3+,自身化合价降低被还原,是氧化剂,A正确;Fe2+变为Fe3+,被氧化,故Fe2+具有还原性,B正确;服用维生素C可解除亚硝酸钠中毒,维生素C具有还原性,可将Fe3+还原为Fe2+,C错误;根据C选项的分析,维生素C解毒时被Fe3+氧化,是还原剂,D正确。
6.C　硫酸铁溶液可溶解铁粉,反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性;氯化铁溶液蚀刻铜制印刷电路板,反应的离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性;含Fe3+的溶液遇KSCN溶液时变成红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,不能证明Fe3+具有氧化性;向氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊,反应的化学方程式为2FeCl3+H2S 2FeCl2+S↓+2HCl,属于氧化还原反应,Fe3+做氧化剂,具有氧化性。
7.A　若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有铁离子,可以确定还原铁粉被氧化变质,A正确;若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明溶液中无铁离子,但不能说明铁粉未变质,B错误;氯水具有强氧化性,可以把亚铁离子氧化为铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,故不能确定样品是部分氧化、全部氧化还是没有被氧化,C错误;若滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明样品溶于盐酸形成的溶液中不含铁离子,含有亚铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,不能确定样品是否变质,D错误。
8.C　Fe3+与KSCN反应使溶液显红色,Fe2+与KSCN不反应,Fe2+具有还原性,能被强氧化剂氧化为Fe3+,所以要证明某溶液中不含Fe3+而含有Fe2+,应先加入KSCN溶液,根据溶液不变红判断溶液中不含Fe3+,然后加入适量氯水,如果溶液变红色,说明溶液中含有Fe2+,如果溶液不变红色,说明溶液中不含Fe2+;故选C。

　　酸性KMnO4溶液也能将Fe2+氧化为Fe3+,但是酸性高锰酸钾溶液为紫红色,KMnO4溶液的颜色会干扰Fe3+的检验。
9.B　过量的Fe与Cl2反应只生成氯化铁,氯化铁能使KSCN溶液变红,故①正确;Fe和过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁,不能使KSCN溶液变红,故②错误;FeCl2溶液中通入少量Cl2,反应会生成氯化铁,能使KSCN溶液变红,故③正确;Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中,铁与盐酸反应生成氯化亚铁,三氧化二铁与盐酸反应生成氯化铁,如果铁过量,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,不能使KSCN溶液变红,故④错误;向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸,硝酸根离子在酸性环境下能够将Fe2+氧化成Fe3+,能使KSCN溶液变红,故⑤正确。
10.C　向溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,说明溶液中不含Fe3+,通入少量氯气,溶液变红色,说明溶液中含有Fe2+,故A正确;向溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,说明溶液中不含Fe3+,另取少量溶液,加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,是Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3,说明溶液中含有Fe2+,故B正确;向溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有Fe3+,另取少量溶液,加入NaOH溶液,出现红褐色沉淀,不能确定溶液中是否含有Fe2+,故C不正确;向溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有Fe3+,另取少量溶液,加入少量酸性高锰酸钾溶液,紫红色酸性高锰酸钾溶液褪色,说明溶液中含有Fe2+,故D正确。
11.B　用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜,反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+,选项A正确;钠浮于水面且与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑,选项B不正确;将FeCl3溶液加入淀粉KI溶液中,反应生成氯化亚铁和碘单质,碘遇淀粉变为蓝色,反应的离子方程式为2Fe3++2I- 2Fe2++I2,选项C正确;将KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀氢氧化铁,同时生成氯化钾,反应的离子方程式为Fe3++3OH- Fe(OH)3↓,选项D正确。
12.B　在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水,Fe2+被Cl2氧化,生成Fe3+,溶液颜色由浅绿色变成黄色,体现了Fe2+的还原性,故A错误;Fe3+有氧化性,单质铁有还原性,离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+,溶液由黄色变成浅绿色,故C错误;实验现象错误,反应前氯化铁溶液为黄色,反应后生成氯化亚铁和氯化铜,溶液为蓝绿色,故D错误。
13.B　A项,铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,铁是还原剂,错误;B项,向硫酸亚铁溶液中滴入几滴H2O2溶液,亚铁离子被氧化生成铁离子,体现亚铁离子的还原性,正确;C项,将铜丝放入氯化铁溶液中生成氯化亚铁和氯化铜,不是置换反应,错误;D项,同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则由题述三个实验可知氧化性是Fe3+>Cu2+>Fe2+,错误。
14.D　分液漏斗有活塞,可以通过旋转活塞来调节液体的流速,以便控制反应生成气体的速率,故A不选;Zn与稀硫酸反应生成氢气,但生成的氢气中混有水蒸气,在硬质玻璃管中需要干燥的氢气与碳酸亚铁反应,所以装置①的作用是除去氢气中的水蒸气,故B不选;干燥的氢气与碳酸亚铁在加热条件下反应生成铁、水以及二氧化碳,装置②中的无水硫酸铜检验水的生成,装置③中的无水氯化钙防止装置④中的水蒸气进入装置②中使无水硫酸铜变蓝,影响实验现象的观察,所以C不选;由C分析可知装置③不能少,故选D。
15.答案　(1)漏斗、玻璃棒　(2)Fe、Cu　盐酸　(3)C　(4)Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+　(5)取少量滤液1于试管中,滴加KSCN溶液,不变红色,再滴入氯水,溶液变红色,证明含有Fe2+而不含Fe3+
解析　(1)过滤操作需要的仪器有铁架台(附铁圈)、烧杯、滤纸、漏斗和玻璃棒。
(2)氯化铁溶液蚀刻镀铜电路板,FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2;回收铜应加入过量的铁,故X为铁,滤液1是氯化亚铁溶液;加入的铁过量,滤渣1是铁和铜;制取的是氯化铁,需要将铁溶解,Y是盐酸,滤液2中含氯化亚铁和剩余的HCl,合并后不引入杂质,通入的气体应该为Cl2,将Fe2+氧化,可得FeCl3溶液,所以气体Z为Cl2。(3)为了不引入杂质,可替代Cl2的氧化剂只能是过氧化氢溶液,故选C。(4)氯化铁溶液蚀刻镀铜电路板的离子方程式为Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+。(5)证明滤液1中含有Fe2+而不含Fe3+的实验方法:取少量滤液1于试管中,滴加KSCN溶液,不变红色,说明溶液中不含Fe3+,再滴入氯水,溶液变红色,证明含有Fe2+而不含Fe3+。
能力提升练
1.B
5.C
6.A
7.B




1.B　氧化性是Fe3+>Cu2+>Fe2+,还原性是Fe>Cu,若无固体剩余,说明铁粉完全被氧化,但此时溶液中不一定还有Fe3+,A不正确;若有固体存在,则固体中一定有铜,可能还有铁,溶液中一定有Fe2+,B正确;若溶液中有Cu2+,则也可能有部分铜已经被置换出来,因此不一定没有固体析出,C不正确;若加入少量铁粉,只发生Fe+2Fe3+ 3Fe2+,则没有Cu析出,D不正确。
2.答案　(1)Fe3+、Cu2+　(2)Cu、Fe　(3)Fe3+
解析　(1)由于铁粉能与Fe3+、Cu2+反应,若铁粉有剩余,则溶液中不可能含有Fe3+、Cu2+。(2)Fe3+具有氧化性,能与Fe、Cu反应,若氯化铁有剩余,则不可能有的金属单质是Fe、Cu。(3)Fe3+具有较强的氧化性,能与Cu反应,若铜粉有剩余,则溶液中不可能含有Fe3+。

铁、铜及其化合物的共存规律
(1)Fe与Fe3+、Cu2+发生反应,因而当有Fe粉剩余时,溶液中不可能存在Fe3+、Cu2+。由于氧化性Fe3+>Cu2+,所以向含Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉,铁先与Fe3+反应;由于还原性Fe>Cu,所以向含Fe3+的溶液中加入Fe、Cu混合物,Fe先反应。
(2)Cu与Fe3+发生反应,因此当有Cu析出时,溶液中不可能存在Fe3+。
(3)Fe2+与Fe3+、Cu2+均能大量共存。
3.答案　(1)2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2　(2)Fe、Cu　Cl2
解析　(1)FeCl3溶液与金属铜反应,生成FeCl2和CuCl2,化学方程式为2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2。(2)由流程分析可知,a为Fe,b为盐酸,c为Cl2。则滤渣③为铁与铜的混合物;c为Cl2,将FeCl2氧化为FeCl3,且不引入新杂质。
4.答案　(1)探究铁及其化合物的氧化性或还原性　①Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+　②Fe2+具有氧化性　③铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色　(2)AEF　(3)在亚铁盐溶液中加入少量铁粉
解析　(1)由题意分析知,实验目的是探究铁及其化合物的氧化性或还原性。①向FeCl2溶液中滴入适量氯水,生成氯化铁,离子方程式为 Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+,铁元素的化合价升高,则Fe2+具有还原性。②向FeCl2溶液中加入锌片,离子方程式为Zn+Fe2+ Zn2++Fe ,溶液由浅绿色变为无色,铁元素化合价降低,证明亚铁离子具有氧化性。③向FeCl3溶液中加入足量铁粉,反应生成氯化亚铁,溶液由棕黄色变为浅绿色,反应的离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+,FeCl3中铁元素的化合价降低,Fe3+具有氧化性。则得到的实验结论为Fe具有还原性,Fe3+具有氧化性,Fe2+既有氧化性又有还原性。
(2)元素化合价可以升高也可以降低的物质既有氧化性,又有还原性,Cl2、SO2、NO2符合题意。
(3)保存亚铁盐溶液时应该在亚铁盐溶液中加入少量铁粉,防止亚铁盐被氧化。
5.C　Fe3+的氧化性强于Cu2+,因此加入铁发生的反应依次是Fe+2Fe3+ 3Fe2+、Fe+Cu2+ Fe2++Cu;向1 L含有0.1 mol Fe2(SO4)3和0.2 mol CuCl2的某混合溶液中加入0.2 mol Fe,根据上述反应,Fe3+消耗Fe的物质的量为0.1 mol,Cu2+消耗Fe的物质的量为0.1 mol,Cu2+有剩余。根据分析知,Cu2+过量,铁不足,所以析出Cu的物质的量为0.1 mol,故A项错误;铁完全反应,没有剩余,故B项错误;Fe3+全部转化成Fe2+,铁粉全部转化成Fe2+,根据铁原子守恒,c(Fe2+)=(0.2+0.2)mol÷1 L=0.4 mol·L-1,故C项正确;反应后溶液中无Fe3+存在,故D项错误。
6.A　因为Fe3+的氧化性强于Cu2+,所以加入0.1 mol Fe时发生的反应为2Fe3++Fe 3Fe2+,继续加入Fe时发生的反应为Cu2++Fe Fe2++Cu,b点Cu2+反应完全,此时滴加NaOH溶液不会产生蓝色沉淀,故A错误;a点Fe3+恰好反应完全,溶液中存在的金属阳离子为Cu2+、Fe2+,故B正确;0.1 mol Fe参加反应需要Fe3+的物质的量为0.2 mol,需要Cu2+的物质的量为0.1 mol,Fe3+与Cu2+的物质的量之比为2∶1,物质的量浓度之比为2∶1,故C正确;根据电荷守恒可得
n(Cl-)=3n(Fe3+)+2n(Cu2+)=0.8 mol,所以c(Cl-)=8.0 mol·L-1,故D正确。
7. B　根据图像可知,将氯气通入溴化亚铁溶液中时,Cl2先氧化Fe2+:Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+,然后氧化Br-:Cl2+2Br- 2Cl-+Br2。当n(Cl2)c(Br-),故C正确;当Fe2+被氧化完全时,通入Cl2的物质的量为a mol,而原FeBr2的物质的量为2a mol,故D正确。