探究铁离子和亚铁离子的转化 知识点题库

已知A为应用广泛的金属单质、B溶液呈浅绿色、C溶液焰色反应呈紫色、C溶液可使酚酞溶液呈红色,各物质有如图所示的相互转化:

试回答:

  1. (1) 写出B的化学式,D的化学式
  2. (2) 写出由E转变成F的化学方程式
  3. (3) 写出向G溶液中加入A的离子方程式:
某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸的反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。

  1. (1) 比较两实验装置,图2装置的优点是:

    ①能更好地吸收有毒气体SO2 , 防止其污染环境;②

  2. (2) 导气管e有两个主要作用:一是在反应过程中,因导管插入液面下,可起到“液封”作用阻值SO2 气体逸出而防止污染环境;二是
  3. (3) 能说明有SO2气体产生的实验现象是
  4. (4) 反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有  以下三种可能:

    I:只含有Fe3+;Ⅱ:只含有Fe2+;Ⅲ:既有Fe3+又有Fe2+

    为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:

    A   稀HCl溶液     B   稀硫酸          C   KSCN溶液    D   KMnO4溶液

    E   NaOH溶液      F   淀粉KI溶液     G   H2O2溶液

    验证Ⅱ:取试样,先滴加少量的(填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的,根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。

    验证Ⅲ:步骤1.取试样,滴加少量的(填试剂序号,溶液的颜色变色,则试样中含有Fe3+ , 发生反应的离子方程式为

    步骤2.再取适量的试样,滴加少量的(填试剂序号),溶液颜色的变化为,则试样中含有Fe2+

某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验:

实验Ⅰ:将Fe3+转化为Fe2+

  1. (1) Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为
  2. (2) 探究白色沉淀产生的原因,请填写实验方案:

    实验方案

    现象

    结论

    步骤1:取4mLmol/L CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液

    产生白色沉淀

    CuSO4与KSCN反应产生了白色沉淀

    步骤2:取

    无明显现象

    查阅资料:ⅰ. SCN的化学性质与I相似    ⅱ. 2Cu2+ + 4 I= 2CuI↓+ I2

    Cu2+与SCN反应的离子方程式为

  3. (3) 实验Ⅱ:将Fe2+转化为Fe3+

    实验方案

    现象

    向3mL 0.1mol/L FeSO4溶液中加入1 mL 8mol/L稀硝酸

    溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色

    探究上述现象出现的原因:

    查阅资料:Fe2+ + NO  Fe(NO)2+(棕色),3Fe2+ +2[Fe(CN)6]3= Fe3[Fe(CN)6]2¯(蓝色)

    用离子方程式解释NO 产生的原因

  4. (4) 从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析:

    反应Ⅰ:Fe2+与HNO3反应;    反应Ⅱ:Fe2+与NO反应

    ①依据实验现象,甲认为反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ(填“快”或“慢”)。

    ②乙认为反应Ⅰ是一个不可逆反应,并通过实验证明其猜测符合题意,乙设计的实验方案是

    ③已知:在一个已经达到平衡的可逆反应中,如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。如:当增加反应物的浓度时,平衡要向正反应方向移动,平衡的移动使得增加的反应物浓度又会逐步减少。

    请用上述原理解释溶液由棕色变为黄色的原因

下列根据实验现象得出的实验结论正确的是(    )

选项

实验操作

实验现象

实验结论

A

向KNO3和KOH混合溶液中加入铝粉并加热,管口放湿润的红色石蕊试纸

试纸变为蓝色

NO3-被还原为NH3

B

將Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液

溶液变成红色

Fe(NO3)2样品中一定含有Fe3+

C

向浓度均为0.1mol/L的Na2CO3和Na2S混合溶液中滴入少量AgNO3溶液

产生黑色沉淀

 Ksp(Ag2S) > Ksp(Ag2CO3)

D

向KI溶液中加入少量苯,然后加入FeCl3溶液

有机层呈橙红色

还原性Fe2+>I-

A . A    B . B    C . C    D . D
治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物,常采用更易被吸收的亚铁盐。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水,但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中二价铁元素,设计并实施了如下实验:

试回答下列问题:

  1. (1) 试剂1是,试剂2是
  2. (2) 该同学预测加入试剂2后,溶液应依然为浅绿色,但这与实际现象不符,请用离子方程式解释实际现象的合理性:
  3. (3) 用离子反应方程式解释加入新制氯水后溶液变血红色的原因:
  4. (4) 补铁药物的说明书中通常会有“与VC同服可增加本品吸收”的内容,向淡红色溶液中加入VC , 片刻后溶液红色褪去,试从氧化还原角度解释补铁药物与VC同服的优点:
某实验小组同学在探究Fe、Fe3+、Ag+相互间的反应时,设计了如下系列实验。已知: Ag+与SCN- 生成白色沉淀AgSCN。请按要求回答下列问题。

他们先向硝酸酸化的0.05mol/L AgNO3溶液(pH≈2) 中加入稍过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色; 经检验未生成其他含氮物质.

  1. (1) 由“黑色固体”,甲猜测固体中含有Ag; 他取出少量黑色固体,洗涤后放入试管中,后续操作是,发现有白色沉淀产生。
  2. (2) 乙取上层清液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。由此得出Fe与Ag+间发生的离子反应之一为
  3. (3) 由“溶液呈黄色”,丙猜测溶液中有Fe3+; 而丁认为在铁粉稍过量充分反应后的溶液中不可能合有Fe3+ , 其理由是(用离子方程式表示):

    丙为证实自己的猜测,取上层清液,滴加,溶液变红,同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:

    序号

    取样时间/min

    现象

    3

    产生大量白色沉淀;溶液呈红色

    30

    产生白色沉淀;较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深

    120

    产生白色沉淀;较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅

    ①“白色沉淀”是

    ②丙对Fe3+产生的原因分析:

    因“未生成其他含氮物质”,故认为Fe2+不是被氧化的。随后又提出了如下假设:

    假设a:可能是铁粉表面有氧化层,与H+反应生成Fe3+

    假设b:Fe2+被O2氧化,而产生Fe3+;其对应的高子反应方程式为

    假设c:氧化了Fe2+ , 而产生Fe3+

    ③丙为证实假设a、b不是主要原因,又补充了对比实验: 向硝酸酸化的(pH=2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液清加KSCN溶液,3min时溶液呈浅红色,30min后溶液几乎无色。

    ④戊为证实上述假设c成立,设计了如右图所示装置:分别取此电池工作前与工作-段时间电源计指针回至“0”时左池中的溶液,同时分别滴加K3[FeCN)6]溶液,后者蓝色沉淀较少;左池再滴加X的浓溶液,指针又有偏转。则X为溶液;该电池总反应的离子方程式为:

某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol/L FeCl3溶液,0.1 mol/L FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2、Fe3的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
  1. (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. (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

    取少量0.1 mol/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

  3. (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. (4) 某反应中反应物与生成物有Fe3、Mn2、H 、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

由3种常见短周期元素组成的化合物A,相对分子质量为119,能与水剧烈反应,生成2种酸性气体的混合气体B。现对化合物A进行下列实验,假设各步反应均完全,反应中气体完全逸出。

请回答:

  1. (1) D中溶质的化学式,H2O2的电子式
  2. (2) A和水反应的化学方程式
  3. (3) B→E的离子方程式
常见物质A~K之间存在如下图所示的转化关系,其中

D、E为单质,请回答下列问题(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。

  1. (1) 写出下列物质中溶质的名称:B是 ,G是
  2. (2) 反应“F→G”的化学方程式是
  3. (3) 反应“J→I”的离子方程式是
  4. (4) 溶液I中混有溶液J,除去J的方法是:
  5. (5) 检验溶液I中阳离子的方法是:
下图是无机物 A~J在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。其中C为红棕色气体;H和I是两种常见的金属单质;过量I与D溶液反应生成A。

请填写下列空白:

  1. (1) H元素在周期表中的位置是;写出①的离子反应方程式:;检验E溶液中阳离子的最佳试剂为
  2. (2) 这类反应常用于冶炼高熔点的金属。用MnO2冶炼金属锰的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。                                                    
  3. (3) SCR技术处理机动车尾气时,在催化条件下利用氨气与C反应,生成无污染的物质。发生反应的化学方程式为
  4. (4) F与NaClO、NaOH溶液反应,可制得一种“绿色”高效净水剂K2FeO4。每生成1molFeO42-时转移mol电子。
  5. (5) B为大气污染物,利用炭粉可以将其还原为无污染的物质X2

    已知:X2(g)+O2(g)=2XO(g)  △H=+180.6kJ/mol

    C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol

    写出用碳粉还原B的热化学方程式

下列各组物质中,不能按 (“→”表示一步完成)的关系相互转化的是(    )

选项

a

b

c

A

Fe

FeCl2

FeCl3

B

Si

SiO2

SiF4

C

HNO3

NO

NO2

D

Al

Al2O3

Al(OH)3

A . A          B . B          C . C            D . D
某学生在学习了检验食品中的铁元素后,设想在课外研究测定某补血剂中铁元素(+2价)含量,其设计实验流程如下:

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下列说法错误的是(  )

A . 步骤①需要在研钵中研磨,研磨时研杵应保持垂直 B . 步骤②可以用新制氯水替代H2O2 C . 取步骤②操作后的溶液,滴加几滴KSCN溶液可检验补血剂是否已因氧化变质 D . 每片补血剂中铁元素的质量为0.07wg
某实验小组同学用KSCN探究久置 固体变质的情况。将0.3 g 固体用10mL蒸馏水溶解,配成待测液,进行实验。
  1. (1) (初步实验)

    用KSCN检验 的原理是(用离子方程式表示)。

  2. (2) 甲同学认为 固体几乎未变质,ⅱ中变血红色是由于 被氧化,反应的离子方程式为;ⅱ中血红色褪去的可能原因是
  3. (3) 乙同学不认同甲对现象的解释,他推测加入浓硝酸后ⅱ中变血红色还可能与其它因素有关,可能的影响因素是
  4. (4) (继续探究)

    步骤

    操作

    现象

    取2mL待测液,加入5滴0.1 KSCN溶液,再加入5mL浓 溶液

    溶液颜色无明显变化

    取2mL待测液,

    溶液变为红色

    向Ⅱ中所得溶液中逐滴加入5mL浓硝酸,边加边振荡

    溶液逐渐加深为血红色,继续滴加浓硝酸,溶液褪色,pH变化始终不明显

  5. (5) 请补全步骤Ⅱ中的操作:
  6. (6) 由Ⅰ~Ⅲ推测 固体变质的情况是(填字母序号),理由是

    a.几乎未变质    b.部分变质    c.完全变质

  7. (7) (反思与迁移)

    从上述探究中获得启发,在用KSCN检验 及进行 还原性验证实验时,需要注意的事项有(至少2条)。

下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,错误的是(      )
A . 可利用如图所示装置,制备氢氧化亚铁 B . 氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀 C . 氢氧化亚铁易被空气氧化 D . 实验制备中,氢氧化钠溶液应预先煮沸
金属及其化合物的性质复杂多变,下列实验结论与实验方案及现象不相符的一组是(   )                   
 

 选项 

 
 

 实验方案 

 
 

 现象 

 
 

 实验结论 

 
 

 A 

 
 

 向FeCl2溶液中滴加氯水 

 
 

 溶液由浅绿色变成棕黄色 

 
 

 FeCl2被氯水氧化 

 
 

 B 

 
 

 将未打磨的铝片置于酒精灯上灼烧 

 
 

 铝片熔化但不滴落 

 
 

 铝表面附着一层致密的氧化膜 

 
 

 C 

 
 

 将某溶液滴到淀粉-KI试纸上 

 
 

 淀粉-KI试纸变蓝 

 
 

 该溶液中可能含有Fe3+ 

 
 

 D 

 
 

将干燥的氯气通入装有鲜花的试剂瓶中

 
 

 鲜花褪色 

 
 

 氯气具有漂白性 

 
A . A B . B C . C D . D
某实验小组在实验室进行 Fe(II)与 Fe(III)相互转化的实验:

 

  1. (1) 检验试管 a 的溶液中含有 Fe3+的实验方案为:在试管中加入少量 a 中溶液,(填操作和现象),说明其中含有 Fe3+。 
  2. (2) 向试管 a 中加入过量铁粉的离子方程式是。 
  3. (3) 试管 b 中的实验现象是。 
  4. (4) 试管 c 中产生白色沉淀,一段时间后部分沉淀变为红褐色。写出白色沉淀变为红褐色的化学方程式。 
  5. (5) 实验小组为探究反应物浓度对 Fe(OH)2制备效果的影响,以 Fe(OH)2 沉淀白色持续时间(t)为指标,t 越大,实验效果越好。部分实验数据如下: 

    实验

    序号

    w(FeSO4)/%

    w(NaOH)/%

    t/s

    i

    2.5

    15

    149

    ii

    5

    15

    138

    iii

    10

    15

    93

    iv

    5

    25

    142

    v

    5

    35

    180

    ①实验 i、ii、iii 的目的是。 

    ②小组同学通过实验推断:其他条件不变时,所用 NaOH 溶液的浓度越大,实验效果越好。推断的证据是

用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和Fe)制备纳米Fe3O4(平均直径25nm)的流程示意图如图:

下列叙述不正确的是(   )

A . 铁红可用于油漆、油墨、建筑物着色剂 B . 步骤②中,发生反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2 C . 步骤④中使用过量的H2O2有利于提高纳米Fe3O4产率 D . 为验证纳米态的Fe3O4 , 可将其形成分散系,做丁达尔效应实验
在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(   )
A . Fe FeCl2 Fe(OH)2 B . SO3H2SO4 C . NH4Cl (s)NH3Mg(OH)2 D . Al2O3Al(OH)3NaAlO2