二价铁离子和三价铁离子的检验知识点题库

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：

（1） [探究一]将已除去表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是
（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y．
①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺ ．若要确认其中的Fe²⁺ ，应选用（选填序号）．
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水 d．酸性KMnO₄溶液
②乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄
然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g．由于此推知气体Y中SO₂的体积分数为
（3） [探究二]分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H₂和Q气体．为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）．
装置B中试剂的作用是．
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是（用化学方程式表示）．
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于（选填序号）．
a．A之前 b．A﹣B间 c．B﹣C间 d．C﹣D间
（6）如果气体Y中含有H₂ ，预计实验现象应是

下列实验叙述正确的是（）


①	②	③	④

A . 实验①试管最终会充满水 B . 实验②试管中溶液变为血红色 C . 实验③试管中出现砖红色沉淀 D . 实验④CuSO₄溶液中会形成一条光亮的通路

要证明某溶液中不含Fe³^＋而可能含有Fe²^＋,进行如下实验的最佳顺序为 ( )

①加入氯水 ②加入KMnO₄溶液 ③加入KSCN溶液

A . ①③ B . ③② C . ③① D . ①②③

工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到所需产品同时产生了大量废气、废水、废渣。某工厂排放的废水中含有Cu²^＋、Fe²^＋、Hg²^＋、H^＋等离子，某化学小组为了充分利用资源和保护环境，准备回收废水中的铜和汞，同时得到绿矾。他们设计了如下实验方案：

（1）现有仪器：酒精灯、玻璃棒、坩埚、蒸发皿、蒸馏烧瓶、烧杯、铁架台等，完成步骤Ⅳ的实验操作还需要选择的玻璃仪器是设计简单实验检验绿矾是否变质，简述你的操作：。
（2）步骤Ⅰ中加入过量铁粉的目的是，步骤Ⅱ中(填“能”或“不能”)用盐酸代替硫酸。
（3）步骤V利用氧化铜制取铜有如下四种方案：
方案甲：利用氢气还原氧化铜；

方案乙：利用一氧化碳还原氧化铜；

方案丙：利用炭粉还原氧化铜；

方案丁：先将氧化铜溶于稀硫酸，然后加入过量的铁粉、过滤，再将滤渣溶于过量的稀硫酸，再过滤、洗涤、烘干。

从安全角度考虑，方案不好；从产品纯度考虑，方案不好。
（4）写出步骤Ⅱ中涉及反应的离子方程式：；步骤Ⅳ得到绿矾的操作蒸发浓缩、。

下列有关实验的现象描述正确的是（）

A . 钠在Cl₂中燃烧，产生黄色火焰，伴有黄烟 B . 向FeCl₃(aq)中滴入KSCN(aq)，产生红色沉淀 C . 用氨水可鉴别Al³⁺和Na^＋ D . 将氢氧化钠固体放在滤纸上称量

钛矿工业中的硫酸酸性废水富含Ti、Fe等元素，其综合利用如下：

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已知：TiO²⁺易水解，只能存在于强酸性溶液中。

（1） TiO²⁺钛的化合价为。
（2）步骤Ⅰ中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量的试剂是。
（3）操作a是蒸发浓缩、冷却结晶、。
（4）步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为；反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是。
（5）已知K_sp=[Fe（OH）₂] = 8×10^-16。步骤Ⅲ中，FeCO₃达到溶解平衡时，若室温下测得溶液的pH为8.5， c（Fe²⁺） = 1×10^-6mol/L。试判断所得的FeCO₃中（填“有”或“没有”）Fe（OH）₂；步骤Ⅳ中，为了得到较为纯净的Fe₂O₃ ，除了适当的温度外，还需要采取的措施是。
（6）向“富含TiO²⁺溶液”中加入Na₂CO₃粉末易得到固体TiO₂• nH₂O。请结合原理和化学用语解释其原因。

下列实验方案能达到目的的是（）

A . 用排水集气法收集HCl气体 B . 用燃烧的木条检验N₂和CO₂ C . 用KSCN溶液检验溶液中的Fe³^＋ D . 用丁达尔效应鉴别Na₂CO₃溶液和NaHCO₃溶液

（1） I．常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物,市场上一种常见的补铁药物的商品名称是:速力菲，速立菲正式名称是：琥珀酸亚铁薄膜片，为棕黄色薄膜衣片，是一种常见的补铁药物。该药片在水和乙醇中的溶解度不大，某同学为检测速立菲中Fe²⁺的存在，设计并进行实验如下：

试剂1为：；
（2）加入试剂1后，溶液显淡红色的原因是：；加入新制氯水后，发生氧化还原反应的离子反应方程式为；
（3）医学上服用维生素C，可防止二价亚铁离子被氧化，由此推测维生素C具有性。
（4） Ⅱ．蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体，会对环境造成污染。某实验小组利用如下装置对该实验进行改进。回答下列问题：

注：硬质玻璃管中①、②、③处分别为滴有Na₂S溶液的滤纸、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性KMnO₄溶液的滤纸，a和b分别为两个小气球。

图中盛装浓硫酸的仪器名称为。
（5）实验开始后先关闭活塞K,硬质玻璃管中①号试纸变黄，②号和③号滤纸均褪色，a处气球变大。硬质玻璃管中实验现象说明炭化实验产生的刺激性气味气体是 SO₂ ， ①、②、③处发生的变化分别说明SO₂具有、和(填SO₂表现出的性质)。
（6）打开活塞K, a处气球变小，b处气球变大。使三颈烧瓶内气体缓慢通过B瓶和C瓶，一段时间之后，发现澄清石灰水变浑浊。为证明有CO₂生成，可以在④号位罝的滤纸滴加溶液。

对下列实验现象或操作解释正确的是（）

	现象或操作	解释
A	KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO₂ ，蓝色褪去	SO₂具有漂白性
B	配制FeCl₃溶液时，先将FeCl₃溶于适量浓盐酸，再用蒸馏水稀释，最后在试剂瓶中加入少量的铁粉	抑制Fe³⁺水解，并防止Fe³⁺变质
C	某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成	不能说明该溶液中一定含有SO₄^2-
D	向含有Cu(OH)₂和AgNO₃的溶液中滴加Na₂S溶液，生成黑色沉淀	Ksp(Ag₂S)＜Ksp(CuS)

A . A B . B C . C D . D

下列物质A－F是我们熟悉的单质或化合物，其中A、B均是常见的金属，且B的合金用量最大；E在常温下是黄绿色气体；适当的条件下，它们之间可以发生如图所示的转化。

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（1） A的原子结构示意图；G溶液中溶质的化学式为。
（2）请写出反应D→F的化学方程式：。
（3）检验F中金属阳离子的常用试剂是（填物质的化学式）；现象是。
（4） E物质可与石灰乳反应制取漂白粉，写出漂白粉的有效成分。
（5）写出C与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
（6） FeCl₃溶液和氢氧化铁胶体的本质区别是。

聚合硫酸铁[ Fe(OH)SO₄]_n易溶于水，能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾(FeSO₄•7H₂O)和KClO₃在水溶液中反应得到。下列说法错误的是（）

A . KClO₃在反应中作氧化剂 B . 每生成 1 mol [ Fe(OH)SO₄]_n 转移1mol电子 C . 将绿矾水溶液久置于空气中，滴加几滴 KSCN 溶液，溶液变血红色 D . 聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体，故能用作净水剂

下列实验操作对应的现象和根据现象得出的结论均正确的是（）

	实验操作	现象	结论
A	向FeCl₃溶液中滴加稀氨水	溶液由黄色变为红棕色	生成了氢氧化铁胶体
B	碳和浓硫酸加热所得气体产物依次通过品红溶液和澄淸石灰水	品红溶液褪色，澄清石灰水变浑浊	气体产物中含有CO₂和SO₂
C	向某溶液中滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液	产生蓝色沉淀	溶液中存在亚铁离子
D	裂化汽油与碘水混合振荡并静置分层	有机层显紫色，水层变为无色	裂化汽油将碘萃取到有机层中

A . A B . B C . C D . D

根据下列实验操作和现象所得结论正确的是（）

选项	实验操作和现象	实验结论
A	在小烧杯中滴有少量水，加入20gBa（OH）₂·8H₂O晶体和10gNH₄Cl晶体，用玻璃棒快速搅拌并触摸烧杯外壁，发现烧杯外壁很冷	Ba（OH）₂·8H₂O与NH₄Cl的反应为吸热反应
B	将Fe（NO₃）₂样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红	Fe（NO₃）₂已变质
C	用3mL稀盐酸与过量Zn反应，当气泡稀少时，加入1mL浓盐酸，又迅速产生较多气泡	盐酸浓度增大，反应速率加快
D	向5mL0.1mol·L^-1FeCl₃溶液中滴入0.1 mol·L^-1KI溶液5~6滴，加2mLCCl₄振荡，静置后取上层清液滴加KSCN溶液，溶液变红	Fe³⁺与I^-的反应有一定限度

A . A B . B C . C D . D

下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是（）

选项	实验操作及现象	实验结论
A	向某溶液中加入足量稀盐酸，无明显现象；再加入 $\text{[math]}$ 溶液，有白色沉淀产生	原溶液中一定含有 $\text{[math]}$
B	某溶液中滴加 $\text{[math]}$ 溶液，无明显现象；再滴加氯水，溶液呈红色	原溶液一定含 $\text{[math]}$
C	向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体	该溶液中一定含有 $\text{[math]}$
D	向某溶液中加入浓 $\text{[math]}$ 溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体	该溶液中一定含有 $\text{[math]}$

A . A B . B C . C D . D

某研究小组利用如图所示的装置，进行 $\text{[math]}$ 还原 $\text{[math]}$ 的实验（固定装置略）。

（1）写出装置B中发生反应的化学方程式。

（2）用酒精喷灯对装置D加热，得到灰黑色粉末，用灰黑色粉末进行以下实验：

步骤	操作	现象
1	取灰黑色粉末加入稀硫酸	溶解，有气泡
2	取步骤1中溶液，滴加 $\text{[math]}$ 溶液后，在空气中，搅拌放置	白色沉淀最终变为红褐色
3	取步骤1中溶液，滴加 $\text{[math]}$ 溶液	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水至过量	先变红，后褪色

①得到的灰黑色粉末一定有（填写化学式）。

②步骤2中“白色沉淀最终变为红褐色”的化学反应方程式为。

③步骤4中，溶液变红的原因为 $\text{[math]}$ 被氧化为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 遇 $\text{[math]}$ 显红色；写出 $\text{[math]}$ 被氧化的离子方程式；溶液褪色的可能原因是 $\text{[math]}$ 可能被 $\text{[math]}$ 氧化；验证上述原因的实验操作方法为。

（3）上述装置，从实验安全考虑，需要采取的改进措施是。
（4）聚合硫酸铁（铁元素均为+3价）可用于水的净化，其化学式可表示为 $\text{[math]}$ 。取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应，所得溶液平均分为两份，一份溶液中加入足量的 $\text{[math]}$ 溶液，得到白色沉淀 $\text{[math]}$ ，另一份溶液，先将 $\text{[math]}$ 还原为 $\text{[math]}$ ，再用 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定至终点，消耗 $\text{[math]}$ 标准溶液 $\text{[math]}$ 。该聚合硫酸铁样品中 $\text{[math]}$ 的比值为。（没有计算过程不得分）（已知： $\text{[math]}$ ）

下列方案设计、现象和结论都正确的是（）

选项	目的	方案设计	现象和结论
A	探究Cu(OH)₂和Mg(OH)₂溶解度大小	向氢氧化钠溶液中先加入少量MgCl₂溶液，充分反应后再加入少量CuSO₄溶液	先产生白色沉淀，后产生蓝色沉淀，则证明Cu(OH)₂比Mg(OH)₂难溶
B	检验铁与水蒸气反应中有三价铁	取少量铁与水蒸气反应后的固体，先加入稀盐酸再加KSCN溶液	若溶液变血红色，则有三价铁，若不变血红色则无三价铁
C	检验牙膏中是否有甘油	取少量该牙膏于试管中，加入适量蒸馏水，搅拌静置后，取上层清液，加入适量新制Cu(OH)₂ ，观察现象	若产生绛蓝色沉淀，则该牙膏中含有甘油
D	检验火柴头中的氯元素	摘下几根火柴头，将火柴头浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，加硝酸酸化的AgNO₃和NaNO₂	若观察到白色沉淀，则含氯元素

A . A B . B C . C D . D

兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，具有优良的储氢性能。以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO₂等)为原料制备兰尼镍的工艺流程如图：

（1）形成Ni(CO)₄时碳元素的化合价没有变化，则Ni(CO)₄中的Ni的化合价为，Ni(CO)₄含有的化学键类型。
（2） Ni₂O₃有强氧化性，加压酸浸时，有气体产生且镍被还原为Ni²⁺ ，则产生的气体为(填化学式)。
（3）滤渣D为单质镍、硫的混合物，请写出向浸出液B中通入H₂S气体生成单质镍的离子方程式：。
（4） “高温熔融”时通入氩气的目的是。
（5）检验滤液C中金属阳离子的试剂是(填标号)。
a.KSCN溶液 b.K₃[Fe(CN)₆] c.酸性高锰酸钾 d.苯酚
（6）碱浸的目的是使镍铝合金产生多孔结构，其原理(用化学方程式表示)。

下列有关铁及其化合物说法错误的是（）

A . 将饱和氯化铁溶液滴入沸水中继续煮沸，可值得氢氧化铁胶体 B . FeCl₂既有氧化性又有还原性 C . 铁与硫酸铜溶液反应后滴加KSCN溶液，溶液变红 D . 生铁和钢都是铁的合金，其中生铁的含碳量高于钢

用FeSO₄·7H₂O晶体配制FeSO₄溶液，放置一天后发现产生黄色固体。实验小组同学研究固体成分及产生的原因。

（1） ① 配制100 mL 0.100 mol·L^-1FeSO₄溶液，需要称取 g FeSO₄·7H₂O晶体。(已知：FeSO₄·7H₂O 的摩尔质量为278 g·mol^-1)
② 需要的主要玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和。
（2）小组同学推测放置一天后的FeSO₄溶液中存在Fe³⁺。将产生Fe³⁺的离子方程式补充完整。
Fe²⁺ +□H⁺ +□ =□Fe³⁺ +□
（3）分离出黄色固体，经多次洗涤后完成如下实验：

证实黄色固体中含Fe³⁺和SO $\text{[math]}$ ，试剂1和试剂2分别是、。

（4）实验测定FeSO₄溶液放置过程中溶液的pH和黄色固体的量的变化，结果如下：

	1小时	6小时	24小时
溶液的pH	2.39	2.35	1.40
黄色固体的量	几乎没有	少量	大量

分析黄色固体中除Fe³⁺、SO $\text{[math]}$ 还可能含有离子。

（5）查阅资料：不同pH下Fe²⁺的氧化率随时间变化的关系如图。为避免Fe²⁺被氧化，配制FeSO₄溶液时，需要添加。

下列“解释或结论”与“实验操作及现象”不对应的是（）

选项	实验操作及现象	解释或结论
A	将氯水滴入KI-淀粉溶液中，溶液变成蓝色	Cl₂的氧化性强于I₂
B	将蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，产生大量白烟	NH₃遇到HCl时反应生成NH₄Cl晶体
C	向某溶液中加入稀硝酸无明显现象，再加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成	该溶液中一定含有SO $\text{[math]}$
D	向某溶液中逐滴加入NaOH溶液，立即产生白色沉淀，迅速变成灰绿，最终变成红褐色	此溶液中一定含有Fe²⁺

A . A B . B C . C D . D

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