题目内容
铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。根据题意完成下列填空:
(1)若向硫酸亚铁溶液中滴加稀硝酸,可以看到溶液逐渐变黄。为检验最后溶液中是否还有亚铁离子剩余,可以_____________________________________________;向已酸化的FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液,有浅黄色沉淀生成,溶液逐渐变为浅绿色。写出该反应的离子方程式 。
(2)向FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液,无现象,再滴加H2O2,溶液变红,继续滴加H2O2,红色逐渐褪去,且有气泡产生。呈红色的物质是 (写化学式)。
已知:11H2O2+2SCN—→2SO42—+2CO2↑+ N2↑+10H2O +2H+若生成1mol N2,H2O2和SCN—的反应中转移电子物质的量是 mol。
(3)由以上实验,推断Fe2+、S2—和SCN—的还原性强弱 (按从强到弱顺序排列)。
(4)向FeCl3溶液中加入KOH溶液至过量,微热,再通入Cl2,可观察到溶液呈紫色(高铁酸钾:K2FeO4)。写出此过程的离子方程式、配平并标出电子转移的数目和方向 。
(1)取样,在样品中滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,则说明亚铁离子有剩余;(2分);2Fe3++S2—→2Fe2+ +S↓;
(2)Fe(SCN)3 (合理即可);22
(3)S2—>Fe2+>SCN—
(4)(方程式1分,方向和数目1分)
解析试题分析:(1)Fe2+ 有还原性,Fe3+ 有较强还原性,所以要检验Fe2+ 可以加入有颜色变化的氧化剂,所以可以往样品中加入酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,则说明Fe2+ 有剩余;而因为Fe3+ 的氧化性,所以加入还原性的Na2S,S2— 被氧化为S单质析出淡黄色沉淀,离子方程式为2Fe3++S2—=2Fe2+ +S↓。
(2)Fe2+ 被加入的氧化剂H2O2 氧化为Fe3+ ,所以生成铁离子与加入的SCN-发生络合反应,生成红色的Fe(SCN)3;由于加入的H2O2和SCN—发生氧化还原反应,H2O2 中的O化合价从-1价→-2价,S化合价-2→+6、N化合价-3→0价,所以从化合价升降可以判断H2O2 为氧化剂,当生成1mol N2 ,消耗H2O2 11mol,转移22mol电子。
(3)根据氧化还原规律,由上述几个反应可知Fe3+ 可以氧化S2— ,而不能氧化SCN— ,还原性S2—>SCN—同样Fe2+ 不能氧化SCN— ,所以可知三者还原性S2—>Fe2+>SCN— 。
(4)向FeCl3溶液通入强氧化性的氯气,生成了紫色的高铁酸钾,铁的化合价升高,铁元素被氧化,在碱性溶液中发生氧化还原反应,根据电子的是守恒配平得方程式为:。
考点:本题考查的是铁离子、亚铁离子的性质及检验知识和氧化还原反应。
用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是
(2)KMnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
| Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
完全沉淀时 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的: 。
(4)己知:一定条件下,MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2。
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 。
②Ⅳ 中加入MnSO4的目的是 。
资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ,ΔH=—76.0 kJ·mol-1,该反应中每放出38 kJ热量,转移电子的物质的量为 mol.
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO20.2mol·L—1,H20.8mol·L—1, CH40.8mol·L—1,H2O1.6mol·L—1,起始充CO2和H2的物质的量分别为 、 。CO2的平衡转化率为
②现有两个相同的恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II,在I中充人1 mot CO2,和4 molH2,在II中充人1 mol CH4和2 mol H2 O(g) , 300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是 (填字母)。
A.容器I、II中正反应速率相同 |
B.容器I、II中CH4的物质的量分数相同 |
C.容器I中CO2的物质的量比容器II中的多 |
D.容器I中CO2的转化率与容器II中CH4的转化率之和小于1 |
①上述生产过程的能量转化方式是
②上述电解反应在温度小于900 0C时进行碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,则阳极的电极反应式为 ,阴极的电极反应式为
实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应:
KMnO4+ HCl KCl + MnCl2 + Cl2↑ + H2O
(1)请配平上述化学方程式,并在上面用“双线桥法” 标明电子转移的方向和数目:
(2)该反应的氧化产物是 ,KMnO4发生 反应。
(3)HCl在上述反应中显示出来的性质是 。
A.氧化性 | B.还原性 | C.酸性 | D.碱性 |
仔细阅读下列三段文字
①由稀有气体元素Xe(氙)与氧元素形成的一种共价化合物XeO3极不稳定,易转化为单质而呈强氧化性。将适量的XeO3投入含Mn2+的水溶液中,溶液逐渐变为紫红色且pH不断减小。
②将0.08 mol KMnO4固体(质量为12.64 g)加热一段时间后,收集到a mol O2;向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸,又收集到b mol Cl2,此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中。
③氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:Cl2+2e- =2Cl- 。
回答问题:
(1)试写出①有关的离子方程式:________________________________________________。
(2)请配平②的化学方程式:
____KMnO4+____HCl -______KCl+ _____MnCl2+_____Cl2↑+____ H2O
通过对第②段文字中提供的数据进行计算可得出:a +b的最大值为 ____ ,a +b最小值为_____。
(3)下列四种物质中能使③中的还原过程发生的物质是________。
A.Na2CO3 | B.KMnO4 | C.XeO3 | D.Na2SO3 |