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2026人教版高中化学必修第一册
第三章　铁　金属材料
第一节　铁及其化合物
第2课时　铁盐　亚铁盐
基础过关练
题组一　铁盐和亚铁盐的性质
1.(2025江苏无锡一中月考)下列关于FeCl2和FeCl3的叙述中,不正确的是 (　　)
A.二者在水溶液中的相互转化均可通过化合反应实现
B.将足量铁粉加入新制氯水中,最终得到FeCl2溶液
C.酸性高锰酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂
D.在空气中,分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液,最终可得相同物质
2.(2025上海嘉定二中期中)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+、N、Cl-、SCN-能大量共存
C.和足量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Fe3++S+Ba2++3OH- Fe(OH)3↓+BaSO4↓
D.1 L 0.1 mol/L该溶液和足量的Cu充分反应,能消耗6.4 g Cu
3.(创新题·新考法)(2025北京一零一中学月考)某同学为验证FeSO4的性质,进行如下实验。
实验序号 验证性质 实验装置 试剂X 实验现象
① 能与某些盐反应 BaCl2 溶液 产生白色沉淀
② 能与碱反应 NaOH 溶液 产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,一段时间后变成红褐色
③ 具有氧化性 锌粒 锌粒表面变黑,溶液浅绿色褪去
④ 具有还原性 KSCN 溶液、 新制 氯水 滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液变为红色
下列关于该实验的说法中不正确的是 (　　)
A.①中产生白色沉淀的原因:Ba2++S BaSO4↓
B.②中沉淀变成红褐色的原因:4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
C.③中用镁条(已打磨)替换锌粒,也可以证明FeSO4具有氧化性
D.④中将试剂X换成K3[Fe(CN)6]溶液,也可以证明FeSO4具有还原性
题组二　Fe3+、Fe2+的检验
4.(2024陕西西安期中)选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液(不含Cl-)中是否含有Fe2+;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入顺序能达到实验目的的是(　　)
选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 KSCN溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C 酸性KMnO4溶液 溴水
D KSCN溶液 酸性KMnO4溶液
5.(易错题)(2025江苏无锡天一中学阶段检测)下列实验操作和现象、结论或目的有错误的是(　　)
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 红砖中含有氧化铁
B CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解,再加入KSCN溶液,溶液不显红色 黑色固体中没有Fe3O4
C 取少量FeSO4试样溶解,滴加KSCN溶液,溶液变为红色 该FeSO4试样已变质
D 向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液,溶液变成红色 原溶液中可能含有Fe2+
能力提升练
题组一　铁及其化合物间的转化
1.(2025天津红桥期末)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下。
下列说法正确的是 (　　)
A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ所用仪器不同
C.试剂c可以是KMnO4
D.用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+
2.(2025黑龙江部分学校联考)铁的氧化物有多种,某兴趣小组用如下流程测定某含铁氧化物(FexOy,Fe的化合价为+2或+3或两者都有)中铁元素的百分含量。
30.4 g FexOy 溶液a 溶液b
沉淀c 32 g固体d
下列说法正确的是 (　　)
A.溶液a中的金属阳离子只有Fe2+
B.操作Ⅱ发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
C.操作Ⅲ的实验现象为生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
D.该含铁氧化物的化学式为Fe5O6
题组二　以铁盐和亚铁盐为载体的综合实验
3.(2025河北石家庄四中阶段检测)某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如下:
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验 操作 充分振荡,加2 mL蒸馏水 充分振荡,加入2 mL蒸馏水 充分振荡,加入2 mL蒸馏水
实验 现象 铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象 铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀 铜粉有剩余,溶液黄色褪去,变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀产生
已知:Cu+Cu2++2Cl- 2CuCl。
下列说法不正确的是 (　　)
A.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中Fe3+均被还原
B.对比实验Ⅰ、Ⅱ,可知白色沉淀的产生与铜粉的量有关
C.实验Ⅱ、Ⅲ中加入蒸馏水后c(Cu2+)不相同
D.向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液,不可能出现白色沉淀
4.(教材深研拓展)某实验小组对菠菜中的铁元素进行检测。请你共同参与实验。
已知:①K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2+生成蓝色沉淀,据此可检验溶液中的Fe2+;
②菠菜中的铁主要以草酸亚铁(FeC2O4)的形式存在,草酸亚铁粉末难溶于水,草酸是一种二元有机弱酸,具有较强的还原性。
Ⅰ.定性检验
灼烧检验法(隔绝空气加热):
(1)取少量溶液B,先滴加H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色。用离子方程式表示H2O2的作用:　　　　　　　　　　　　　。
(2)甲同学取少量溶液B,滴加酸性KMnO4溶液,振荡后,溶液紫色消失,因此得出结论:溶液B中含有Fe2+。乙同学认为甲同学的实验方法不严谨,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.定量测定
菠菜中铁元素的含量可用mg/100 g表达,即100 g菠菜中含铁元素的质量是多少毫克。Fe2+可通过与KMnO4标准溶液的反应来测定。
(3)准确称取500.0 g菠菜样品,隔绝空气条件下充分灼烧成灰,经处理后将所得溶液转移到250 mL容量瓶中并定容;从中取出25.00 mL溶液置于锥形瓶中,加入2.000×10-4 mol·L-1 KMnO4标准溶液,反应的离子方程式为5Fe2++Mn+8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O,当滴入20.00 mL KMnO4溶液时恰好完全反应。菠菜中铁元素的含量为　　　　mg/100 g。
5.(2024河南南阳期末)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈透明的　　　　　色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)甲组同学通过研究pH对FeSO4稳定性的影响,得到如图1所示结果,增强Fe2+稳定性的措施为　　　　　　　　　　　　　　　。
图1
(3)乙组同学为探究Fe2(SO4)3与Cu的反应,进行如图2所示实验:
图2
①Fe3+与Cu反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
②为了探究白色沉淀产生的原因,同学们查阅资料得知:
ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体;
ⅱ.SCN-的化学性质与I-相似;
ⅲ.2Cu2++4I- 2CuI↓+I2。
填写实验方案:
实验方案 实验现象
步骤1:取4 mL 0.2 mol/L的FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1 mol/L KSCN溶液 无明显现象
步骤2:取4 mL　　　　　mol/L的CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1 mol/L KSCN溶液 产生白色沉淀
Cu2+与SCN-反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。
(4)市售某种补铁口服液的主要成分是葡萄糖酸亚铁。根据名称认为该补铁口服液中含有Fe2+,设计方案进行验证。
装置 实验方案 实验操作
ⅰ 向试管中加入1 mL 1 mol/L酸性KMnO4溶液
ⅱ 向试管中依次加入5滴KSCN溶液、1 mL新制氯水
①方案ⅰ中预期现象与实验现象相同,并不能证明补铁口服液中一定含有Fe2+,猜想理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②方案ⅱ中预期现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
若方案ⅱ实际操作中自始至终无明显现象,说明符合方案ⅰ猜想理由。为验证猜想,在方案ⅱ的基础上可进行操作:　　　　　　　　　　,即可得到预期的现象。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C　向FeCl2溶液中通入氯气,可生成FeCl3,向FeCl3溶液中加入铁粉,可生成FeCl2,发生的两个反应都属于化合反应,A正确;将铁粉加入新制氯水中,当铁粉足量时,最终得到FeCl2溶液,B正确;Fe2+和Cl-均具有还原性,酸性高锰酸钾具有强氧化性,Fe2+和Cl-均能还原Mn,使KMnO4溶液褪色,则不能利用酸性KMnO4溶液鉴别FeCl2溶液和FeCl3溶液,C错误;在空气中,分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液,最终均可得到氢氧化铁,D正确。
2.D　Fe3+和I-发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;Fe3+和SCN-发生反应生成红色物质,不能大量共存,B错误;Fe2(SO4)3与足量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为2Fe3++3S+3Ba2++6OH- 2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,C错误;1 L 0.1 mol/L Fe2(SO4)3溶液中含有溶质Fe2(SO4)3 0.1 mol,即含有0.2 mol Fe3+,2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,与足量铜反应可以消耗0.1 mol Cu,质量为6.4 g,D正确。
3.D　①中产生的白色沉淀为硫酸钡,反应的离子方程式为Ba2++S BaSO4↓,A正确;向FeSO4溶液中加入NaOH溶液生成的Fe(OH)2会被O2氧化为Fe(OH)3,故②中沉淀变成红褐色的原因为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,B正确;Mg、Zn均比Fe活泼,均能与FeSO4反应生成Fe,则③中用已打磨的镁条替换锌粒,也可以证明FeSO4具有氧化性,C正确;K3[Fe(CN)6]与Fe2+的反应不属于氧化还原反应,不能证明FeSO4具有还原性,D错误。
试题剖析　本题的创新点是以实验探究的形式综合考查FeSO4的性质,本题要根据实验现象和已学知识分析解答。
4.B　甲组需根据Fe2+的还原性分析,结合选项来看,可选择酸性KMnO4溶液。乙组可利用含Fe3+的溶液遇到KSCN溶液时变成红色来检验。综上分析只有B项符合题意。
5.B　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,溶液呈红色说明溶液中含有Fe3+,可证明红砖中含有氧化铁,A正确;若黑色固体中有Fe3O4,Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3+能与Fe反应生成亚铁离子(易错点):Fe+2Fe3+ 3Fe2+,因此向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不显红色不能说明黑色固体中没有Fe3O4,B错误;溶液中Fe3+能与SCN-反应,Fe2+不能与SCN-反应,所以取少量FeSO4试样溶解,滴加KSCN溶液,溶液变为红色,说明FeSO4试样已经变质,C正确;假设原溶液中存在Fe2+,向溶液中通入氯气,氯气可以将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入KSCN溶液,溶液会变红,假设原溶液中不存在Fe2+而存在Fe3+,向溶液中通入氯气后再加入KSCN溶液,溶液也会变红,所以原溶液中可能含有Fe2+,D正确。
易错分析　解答本题易忽略CO还原Fe2O3后的黑色固体中含有Fe,Fe3O4溶于盐酸后生成的Fe3+会与Fe反应,因此无法根据题给现象判断黑色固体中是否含Fe3O4。
能力提升练
1.D　向含FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中加过量的Fe,Fe和FeCl3反应生成FeCl2,Fe和CuCl2反应置换出铜,过滤,滤渣Y含Cu和过量的Fe,滤液X为FeCl2溶液;向滤渣Y中加过量盐酸溶解Fe,过滤得金属铜,滤液Z中含FeCl2、HCl;向滤液X和滤液Z的合并液中加入试剂c将FeCl2氧化为FeCl3。根据以上分析可知,试剂a为铁,试剂b为稀盐酸,不能用稀硫酸,否则会引入杂质,A错误;操作Ⅰ、操作Ⅱ是过滤,操作所用的仪器相同,B错误;试剂c不能是KMnO4,KMnO4可氧化Fe2+和Cl-,同时会引入新的杂质,C错误;Fe2+、Cl-都可以被酸性KMnO4溶液氧化,用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+,D正确。
2.B　32 g固体d是氧化铁,物质的量为=0.2 mol,n(Fe)=0.2 mol×2=0.4 mol,m(Fe)=0.4 mol×56 g·mol-1=22.4 g,因此该含铁氧化物中氧元素的质量是30.4 g-22.4 g=8 g,n(O)==0.5 mol,n(Fe)∶n(O)=4∶5,该含铁氧化物的化学式为Fe4O5,则FexOy中既有Fe(Ⅱ)又有Fe(Ⅲ)。由上述分析可知A、D错误;操作Ⅱ中,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,B正确;溶液b中铁元素以Fe3+存在,滴加NaOH溶液后直接生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,C错误。
思路分析　向30.4 g FexOy中加入足量的盐酸,FexOy溶解得到溶液a,向溶液a中加入足量过氧化氢溶液,发生反应2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O,再加入足量的氢氧化钠溶液,生成氢氧化铁沉淀,将氢氧化铁固体在空气中充分灼烧,得到32 g氧化铁。
3.D　实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均发生反应Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+,A正确;实验Ⅰ中铜粉少量,加入蒸馏水后无明显现象,实验Ⅱ中铜粉过量,加入蒸馏水后生成白色沉淀,说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关,B正确;实验Ⅱ、Ⅲ溶液中阴离子不同,实验Ⅱ中有白色沉淀生成,而实验Ⅲ中没有,则实验Ⅱ中的白色沉淀为CuCl,即加入蒸馏水后实验Ⅱ中发生反应Cu+Cu2++2Cl- 2CuCl,实验Ⅱ、Ⅲ中Fe3+物质的量相等,过量铜粉与Fe3+反应生成的Cu2+物质的量相等,但实验Ⅱ加入蒸馏水后,Cu2+被消耗转化成白色沉淀,故实验Ⅱ、Ⅲ中加入蒸馏水后c(Cu2+)不相同,C正确;实验Ⅲ反应后的试管中有Cu2+和过量铜粉,加入饱和NaCl溶液可能会发生反应Cu+Cu2++2Cl- 2CuCl,可能出现白色沉淀,D错误。
4.答案　(1)H2O2+2H++2Fe2+ 2Fe3++2H2O
(2)溶液B中含有的草酸和盐酸都具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
(3)2.24
解析　(1)H2O2溶液的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+ 2Fe3++2H2O。(2)溶液B中有过量的盐酸,以及菠菜灰在盐酸酸浸过程中生成的草酸,草酸和盐酸都具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去,不能证明溶液B中含有Fe2+。(3)根据已知反应可知,25.00 mL待测液中含有n(Fe2+)=2.000×10-4 mol·L-1×20.00×10-3 L×5=2.000×10-5 mol,则500.0 g菠菜中含有铁元素为2.000×10-5 mol×=2.000×10-4 mol,故菠菜中铁元素的含量为mg/100 g=2.24 mg/100 g。
5.答案　(1)红褐　一条光亮的通路
(2)增强溶液的酸性(或降低溶液的pH)
(3)①2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
②0.1　2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓+(SCN)2
(4)①酸性高锰酸钾溶液紫色褪去说明高锰酸钾被还原,补铁口服液中除Fe2+外还可能有其他还原性物质
②加入KSCN溶液后无明显现象,加入新制氯水后溶液变红　继续加入过量的新制氯水
解析　(1)在沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈透明的红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。胶体具有丁达尔效应,用激光笔照射烧杯中的液体时可以看到一条光亮的通路。
(2)根据题图1可知,pH越小,亚铁离子越不容易被氧化,所以增强Fe2+稳定性的措施为增强溶液的酸性或降低溶液的pH。
(3)①硫酸铁与Cu粉反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,其离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。②过量铜粉与4 mL 0.1 mol/L的Fe2(SO4)3溶液反应后,所得上层清液中c(FeSO4)=0.2 mol/L、c(CuSO4)=0.1 mol/L,步骤2中应取4 mL 0.1 mol/L的CuSO4溶液;结合信息可知,CuSO4与KSCN发生氧化还原反应的离子方程式为2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓+(SCN)2。
(4)①酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够氧化Fe2+等具有还原性的粒子,补铁口服液中除Fe2+外还可能有其他还原性物质,因此不一定是高锰酸钾与Fe2+反应。②根据名称认为该补铁口服液中含有Fe2+,则方案ⅱ中预期现象是:加入KSCN溶液后无明显现象,加入新制氯水后溶液变红;若方案ⅱ实际操作中自始至终无明显现象,说明符合方案ⅰ猜想理由。为验证猜想,在方案ⅱ的基础上继续加入过量的新制氯水,即可得到预期的现象。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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