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作業30　章末專題突破練
[分值:100分]
(選擇題1~6題,每小題6分,7~9題,每小題9分,共63分)
題組一　Fe2+、Fe3+的鑒別、轉化和除雜
1.(2024·哈爾濱高一統考)檢驗某溶液中是否含有Fe3+,下列操作正確的是(　　)
A.滴加KSCN溶液 B.加入氧化鐵
C.滴加NaCl溶液 D.通入氯氣
2.下列物質反應后,加入KSCN溶液一定變紅的是(　　)
A.過量的Fe與Cl2反應
B.Fe與稀硫酸反應
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2
D.Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸
3.(2024·太原高一期末)下列除去雜質的方法正確的是(　　)
A.用鐵粉除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+
B.用新制氯水除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+
C.鐵粉中混有少量鋁粉:加入燒堿溶液充分反應,過濾、洗滌、干燥
D.MgCl2溶液中混有少量AlCl3:加入過量氨水充分反應,過濾、洗滌、干燥
4.(2024·昆明高一期末)鐵元素的“價—類”二維圖如圖所示,下列說法正確的是(　　)
A.鐵的氧化物只有b、c
B.e轉化為f,需加入還原劑
C.a既能導電,又能被磁鐵吸引
D.g在空氣中加熱生成的氧化物只有b和H2O
題組二　基于鐵元素的工藝流程題
5.(2024·河北尚義一中高一聯考)利用廢舊鍍鋅鐵皮制備磁性納米級Fe3O4及ZnO的流程圖如下。下列說法錯誤的是(　　)
已知:Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質類似。
A.步驟 Ⅰ 使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒
B.溶液C中Fe2+和Fe3+的最佳物質的量之比是1∶2
C.步驟 Ⅴ 中所加試劑為過量NaOH溶液
D.用激光筆照射步驟 Ⅳ 的混合液,可觀察到一條光亮的通路
6.(2024·武漢高一期末)電子工業常用FeCl3溶液腐蝕覆銅板上的銅箔,制造印刷電路板。從腐蝕廢液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,處理流程如下:
下列說法錯誤的是(　　)
A.“操作1”的名稱為過濾
B.“濾渣a”的主要成分是Cu和Fe
C.“物質X”為酸性KMnO4溶液
D.FeCl3溶液腐蝕銅箔的反應原理為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
(7~9題有一個或兩個選項符合題目要求)
7.茶葉中鐵元素的檢驗可經以下四個步驟完成,各步驟中選用的實驗用品不能都用到的是(　　)
A.將茶葉灼燒灰化,選用①②⑨
B.用濃鹽酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋,選用④⑥⑦
C.過濾得到濾液,選用④⑤⑦
D.檢驗濾液中的Fe3+,選用③⑧⑩
8.(2024·濟南高一開學考試)下列關于鐵及其化合物的說法正確的是(　　)
A.檢驗 FeCl2溶液中的Fe2+,可將酸性KMnO4溶液滴加到該溶液中,若酸性KMnO4溶液褪色,證明含有Fe2+
B.Fe3O4中鐵的化合價有+2和+3價,是一種混合物
C.為探究某食品包裝袋內一小包脫氧劑中的還原鐵粉是否變質,應取少量樣品溶于鹽酸,滴加KSCN溶液,若溶液未變紅,不能說明鐵粉未變質
D.FeO、Fe2O3均可與H2反應生成鐵
9.(2023·廣州真光中學高一期末)已知:①綠茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亞鐵溶液為無色,鞣酸鐵溶液為藍黑色,根據如圖所示的實驗流程分析,下列敘述不正確的是(　　)
綠茶葉水藍黑色恢復為原色不變色變為紅色
A.綠茶葉水與FeSO4溶液反應生成的鞣酸亞鐵易被氧化成鞣酸鐵而呈藍黑色
B.維生素C可將鞣酸鐵還原成鞣酸亞鐵
C.④中H2O2氧化Fe2+為Fe3+
D.服用補鐵劑時,最好喝一些綠茶水
10.(11分)(2023·福建沙縣一中高一月考)鐵及其化合物在生產生活中有極其重要的用途,請回答下列問題:
(1)要實現Fe2+轉化為Fe3+,可選用足量的　　　(填序號)。
①亞硫酸鈉溶液　②稀鹽酸　③酸性KMnO4溶液
④鐵粉　⑤碘化鉀溶液　⑥過氧化氫溶液
(2)某補鐵口服液中含有Fe2+,為檢驗其是否被氧化變質,可取少量該口服液,向其中滴加　　 　　,若溶液變為　　 　　色,則說明其已變質。向該口服液中加入維生素C可防止其被氧化變質,利用了維生素C的　　　　性。
(3)激光打印機的墨粉中含有Fe3O4。Fe3O4能溶于過量的稀鹽酸,反應的離子方程式為　　　　 　　　　。
向反應后的溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色,　　　　(填“能”或“不能”)說明反應后的溶液中含Fe2+。若不能,請說明原因:　　　　。
(4)高鐵酸鹽可作為飲用水的消毒劑和凈水劑,工業上以Cl2、KOH、Fe2為原料制備高鐵酸鉀。
①高鐵酸鉀(K2FeO4)中Fe的化合價為　　　　。
②配平制備K2FeO4的離子方程式:　　Cl2+　　Fe3++　 　 +　　Cl-+　　H2O,每生成39.6 g K2FeO4,轉移電子的數目為　　　。
③已知4K2FeO4+10H2O4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8KOH,說明高鐵酸鹽既可作飲用水的消毒劑又可作凈水劑的原因:　　　 　　　　。
11.(16分)已知A是一種常見的金屬,F是一種紅褐色沉淀。試根據圖中的轉化關系,回答下列問題。
(1)寫出A、C、F、G的化學式:
A　　　　;C　　　　　;F　　　　;G　　　　。
(2)檢驗D中陽離子的方法為　　　 　　　　。
(3)寫出下列轉化的離子方程式。
①D→C:　　　　。
②C→D:　　　　。
(4)寫出E→F的化學方程式:　　　 　　　　。
12.(10分)(2024·無錫高一段考)FeSO4·7H2O是一種重要的食品和飼料添加劑,某工業廢渣主要成分是Fe2O3,還含有CaCO3和SiO2(既不溶于水也不溶于稀硫酸)。實驗室用此廢渣制備FeSO4·7H2O的流程如圖:
回答下列問題:
(1)研磨廢渣的目的是　　　　。
(2)稀硫酸與粉末中的氧化鐵反應的化學方程式為　　　　。
(3)步驟②的操作名稱是過濾,其中需要用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗和　　　　。經測定,濾渣中只含有CaSO4和SiO2。你認為實驗室　　　　(填“能”或“不能”)用粉末狀的石灰石與稀硫酸反應制二氧化碳。
(4)Fe與Fe2反應的化學方程式為　　　 　　　　。
(5)硫酸亞鐵的溶解度曲線如圖。待結晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2~3次。用冰水洗滌的目的:Ⅰ.除去晶體表面附著的雜質;Ⅱ.　　　　。
答案精析
1.A
2.C　[鐵與氯氣反應生成氯化鐵，在溶液中過量的鐵又與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，溶液中沒有Fe3+，加入KSCN溶液后，溶液不變紅，A錯誤；鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，溶液中沒有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液不變紅，B錯誤；少量氯氣與氯化亞鐵反應生成氯化鐵，溶液中有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液變紅，C正確；氧化鐵與鹽酸反應生成Fe3+，鐵與鹽酸反應生成Fe2+，若鐵過量，鐵又會與生成的鐵離子反應生成Fe2+，溶液中不一定有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液不一定變紅，D錯誤。]
3.C　[鐵粉能與FeCl3溶液反應，不能除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+，A錯誤；新制氯水會氧化FeCl2，不能除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+，B錯誤；Al與NaOH溶液反應，Fe不與NaOH溶液反應，反應后過濾可分離，洗滌、干燥得到鐵，C正確；MgCl2溶液與AlCl3溶液均與過量氨水反應生成沉淀，不能除雜，D錯誤。]
4.C　[鐵的氧化物有氧化鐵、氧化亞鐵和四氧化三鐵等，A錯誤；e中Fe元素的化合價為+3價，f中Fe元素的化合價為+6價，e轉化為f，需加入氧化劑，B錯誤；g為Fe(OH)2，Fe(OH)2在空氣中加熱，會被氧化為+3價鐵，D錯誤。]
5.C
6.C　[根據圖中信息操作1得到濾渣，說明“操作1”的名稱為過濾，A正確；腐蝕廢液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2) 加入過量鐵粉，銅被置換出來，還剩余過量鐵粉，因此“濾渣a”的主要成分是Cu和Fe，B正確；反應2是氯化亞鐵被氧化，由于要得到氯化鐵溶液，因此“物質X”為酸性雙氧水或氯氣，C錯誤；FeCl3溶液腐蝕銅箔的反應原理為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+，D正確。]
7.B
8.CD　[酸性條件下，氯離子也能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化，使其褪色，A錯誤；Fe3O4是復雜的化合物，屬于純凈物，B錯誤；滴加KSCN溶液未變紅，說明溶液中無鐵離子，也有可能是剩余的鐵單質將Fe3+完全還原為Fe2+，不能證明鐵粉未變質，C正確。]
9.D　[鞣酸亞鐵溶液為無色，鞣酸鐵溶液為藍黑色，在綠茶葉水中加入FeSO4溶液，出現藍黑色，說明鞣酸亞鐵易被氧氣氧化，A正確；向藍黑色溶液中加入維生素C，溶液由藍黑色恢復原色，說明維生素C能將鞣酸鐵還原成鞣酸亞鐵，表現還原性，B正確；④過程溶液最終變為紅色，說明有Fe3+生成，則Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+，Fe3+與SCN- 發生反應使溶液顯紅色， C正確；鞣酸亞鐵不穩定，易被氧化為鞣酸鐵，故服用補鐵劑時不能喝綠茶水，D錯誤。]
10.(1)③或⑥　(2)KSCN溶液　紅　還原　(3)Fe3O4+8H++2Fe3++4H2O　不能　溶液中含有氯離子，酸性條件下，氯離子也能使高錳酸鉀溶液褪色　(4)①+6
②3Cl2+2Fe3++16OH-2 +6Cl-+8H2O　0.6NA　③K2FeO4具有強氧化性，可作消毒劑，同時K2FeO4與水反應生成的氫氧化鐵膠體具有吸附性，能吸附雜質，可作凈水劑
解析　(1)要實現Fe2+轉化為Fe3+，需加入氧化劑，故可加入足量的酸性高錳酸鉀溶液或過氧化氫溶液，故選③或⑥。(4)②Cl元素化合價由0價降低到-1價，Fe元素化合價由+3價升高到+6價，根據化合價升降守恒以及原子守恒可配平得到：3Cl2+2Fe3++16OH-2 +6Cl-+8H2O；根據~6e-，每生成39.6 g即0.2 mol K2FeO4，則轉移電子數為0.6NA。
11.(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3
(2)取少量D溶液于試管中，加入幾滴KSCN溶液，若溶液變為紅色，說明含Fe3+(合理即可)
(3)①2Fe3++Fe3Fe2+
②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
12.(1)增大反應物的接觸面積，加快反應的進行
(2)Fe2O3+3H2SO4Fe2+3H2O
(3)玻璃棒　能
(4)Fe+Fe2
(5)減少硫酸亞鐵的溶解損失

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