微专题5 铁及其化合物的相互转化
1. 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1) 金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性。( )
(2) 实验室配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量铁粉。( )
(3) 氯化亚铁不可能由化合反应生成。( )
(4) 溶液中同浓度的Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋四种离子中氧化能力最强的是Fe3＋。( )
(5) Fe(OH)2在空气中充分加热时，可分解为FeO和H2O。( )
(6) Fe2O3→Fe(OH)3不能经过一步反应实现。( )
(7) 向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液，产生红色沉淀。( )
(8) 向某溶液中滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液中一定有Fe2＋。( )
2. 为了除去FeSO4溶液中的硫酸铁和硫酸铜杂质，可选用的试剂是( )
A. 氢氧化钠 B. 氨水
C. 铜粉 D. 铁粉
3. 下列离子方程式书写正确的是( )
A. 小块钠投入水中： Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B. 用醋酸除去水瓶中的CaCO3: CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
C. 氯化铁溶液与碘化钾溶液反应： 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
D. Fe与稀硫酸反应： 2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
4. 有关物质的转化关系如右下图所示。A是无色有毒气体，C、E是常见的金属单质，E为紫红色，B是赤铁矿的主要成分，F的溶液中加入KSCN溶液变红。(部分反应物和生成物省略)
(1) D的化学式是________。
(2) 可选用________(填字母)实现反应C→F的转化。
a. 稀盐酸 b. 氯气/点燃 c. CuSO4溶液
(3) 反应①的化学方程式为____________________________________。
(4) 反应②的离子方程式为____________________________________。
5. 某化学兴趣小组利用下列试剂，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。
试剂： 铁粉、锌粉、0.1mol/L FeCl3溶液、0.1mol/L FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
(1) 用所给试剂写出体现Fe2＋具有还原性的反应的化学方程式： ____________________。
(2) 设计实验方案，完成下列表格。
探究内容 实 验 方 案 实 验 现 象
探究Fe3＋具有氧化性 取少量0.1mol/L FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后，溶液颜色变为________；加入KSCN溶液后，溶液颜色________
(3) 该兴趣小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为__________________________________________。
(4) 某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO、H2O和一种未知离子X。
① 已知MnO在反应中得到电子，则X是________。
② 该反应的离子方程式是_________________________________________________。
6. 某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)可用于制备FeSO4溶液，其流程如下：
(1) “酸溶”时，提高反应速率的措施有____________________(写一条)。
(2) 加入Fe粉还原后，检验Fe3＋是否反应完全的试剂为____________________。
(3) 写出“还原”步骤中，Fe粉和Fe3＋反应的离子方程式：________________。
7. 一化学研究性学习小组对某工厂生产印刷电路板(原理： 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2)后所得蚀刻废液进行探究。取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用。测得废腐蚀液中含c(Fe3＋)＝1mol/L, c(H＋)＝3.0mol/L, c(Cl－)＝15.0mol/L。
回答下列问题：
(1) 上述方法获得的铜粉中含有杂质，除杂所需试剂是________(填化学式)。
(2) 实验室可用固体KClO3与浓盐酸反应制备Cl2，此反应中Cl2既是氧化产物，又是还原产物。反应的化学方程式为__________________________________。
(3) 如下图是实验室制备Cl2并通入FeCl2溶液中获得FeCl3溶液的部分装置。
实验中，必须控制氯气的速率，使导管口逸出的气泡数为每秒1～2个，以便Cl2被FeCl2溶液完全吸收。控制生成氯气速率的操作是 。
(4) 根据以上实验数据，可以计算腐蚀液中含c(Fe2＋)＝____________。
答案与解析
微专题5 铁及其化合物的相互转化
1. (1) × (2) √ (3) × (4) √ (5) × (6) √ (7) × (8) ×
2. D [解析] Fe可与Fe3＋反应生成Fe2＋，Fe可与Cu2＋反应生成Cu和Fe2＋，往溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，所得滤液即为FeSO4溶液。
3. C [解析] A项，电荷不守恒，离子方程式应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑；B项，醋酸是弱电解质、碳酸钙是难溶物，二者都应该写化学式，离子方程式应为CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋H2O＋CO2↑＋2CH3COO－；C项，二者发生氧化还原反应，离子方程式正确；D项，稀硫酸具有弱氧化性，只能将Fe氧化为亚铁离子，离子方程式应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
4. (1) CO2 (2) b (3) 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 (4) Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
5. (1) 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 (2) 浅绿色 不变 (3) Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe (4) ① Fe2＋ ② MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O [解析] (1) 在反应中Fe2＋作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，可以选用氯水。(2) 向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液，溶液不变红。(3) 向FeCl2的溶液中加入锌粉，锌置换铁。(4) 已知MnO得电子，故MnO是氧化剂，Mn2＋为还原产物，则题目提供的Fe3＋是氧化产物，故还原剂为Fe2＋，即X为Fe2＋。该反应中反应物为MnO、Fe2＋和H＋，生成物为Mn2＋、Fe3＋和H2O，n(MnO)∶n(Fe2＋)＝1∶5。
6. (1) 搅拌(或加热) (2) KSCN溶液 (3) Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
7. (1) HCl (2) KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O (3) 缓慢旋动分液漏斗的活塞，调节液体滴下的速率 (4) 3.0mol/L [解析] (1) 铜与盐酸不反应，铁粉与盐酸反应生成氯化亚铁，所以加入盐酸可以除去铜中的铁粉。(2) 固体KClO3与浓盐酸反应生成氯气、氯化钾和水，化学方程式： KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O。(3) 缓慢旋动分液漏斗的活塞，调节液体滴下的速度，可以控制生成氯气的速度。(4) 先根据反应原理2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，得出c(Fe2＋)＝2c(Cu2＋)，再依据电荷守恒列式计算： c(Fe3＋)×3＋c(Fe2＋)×2＋c(Cu2＋)×2＋c(H＋)×1＝c(Cl－)×1，求得c(Fe2＋)＝3.0mol/L。
