题目内容

小明很喜欢化学实验课,今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”,现邀你一起走进他的化学课堂。
(1)课前老师布置了下列预习作业,请你一起完成:
①铁不同价态的物质各写一种(并标出铁元素的化合价):_____、_______、 ________。
②写出一个它们之间相互转化(含三种价态)的化学方程式:___________________ 。
(2)实验室提供的下列试剂:锌粒、铁粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2、Fe3的氧化性、还原性。
根据氧化还原反应的有关原理,小明说Fe2既有还原性又有氧化性,为证实自己的假设,请你和小明一起设计实验方案,进行实验并描述实验现象,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe2具有还原性
取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,加入足量__________后,再往溶液中加入少量__________
溶液变成血红色
探究Fe2具有氧化性
取少量0.1 mol·L-1 FeCl2
液,加入_________充分
反应
溶液由浅绿色变无色
所发生反应离子方程式为________________
 
(1)①  (其他合理的答案也可)②Fe+2FeCl3=3FeCl2
(2)
实验方案
实验现象
取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,加入足量新制氯水后,再往溶液中加入少量KSCN溶液
加入氯水后,溶液由浅绿色变黄色,再加入少量KSCN溶液后溶液变红色
取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,加入锌粒充分反应
加入锌粒后,溶液由浅绿色变无色Fe2+Zn=Fe+Zn2
 

试题分析:(1)铁常见的化合价就只有三种:零价、正二价、正三价;金属铁还原三价铁离子成二价铁离子就是一个三种化合价的铁都有的铁的反应方程式;
(2)还原性的检验是用氯水来氧化二价铁离子,氧化性的检验是用多属单质来还原三价铁离子。
练习册系列答案
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用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2xH2O)。有如下操作:

已知:在pH为4~5时,Fe3几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2却几乎不水解。
(1)溶液A中的金属离子有Fe3、Fe2、Cu2。检验溶液A中Fe2的最佳试剂为_____(填编号,下同)。
①KMnO4  ②(NH4)2S       ③NaOH        ④ KSCN
(2)氧化剂可选用_________。①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3 ④H2O2
(3)要得到较纯的产品,试剂可选用_______________。①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu2(OH)2CO3
(4)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是_____________(按实验先后顺序选填编号)。
①过滤 ②蒸发浓缩 ③蒸发至干 ④冷却
(5)欲测定溶液A中的Fe2的浓度,实验前,首先要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外,还需_________,下列滴定方式中,最合理的是___________(夹持部分略去)(填字母序号)。

(6)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2xH2O)中的x值,某学生设计了两种实验方案:
方案一:称取mg晶体灼烧至质量不再减轻为止,冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n1g
方案二:称取mg晶体溶于水,加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止,冷却,称量所得固体的质量为n2g。
试评价上述两种实验方案:其中正确的方案是________,理由是___________,据此计算得x=_________(用含m、n1或n2的代数式表示)。
铁元素及其化合物与人类的生产生活息息相关,试回答下列问题:
(1)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板,该反应的离子方程式为                       
(2)已知:Fe(s)+O2(g)FeO(s) △H=-272 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)CO2(g)   △H=-393.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)2CO(g)  △H=-221 kJ·mol-1
则高炉炼铁过程中   FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)   △H=              
(3)铁红(Fe2O3)是一种红色颜料。将一定量的铁红溶于160mL 5 mol·L-1盐酸中,再加入足量铁粉,待反应结束共收集到气体2.24L(标准状况),经检测溶液中无Fe3,则参加反应的铁粉的质量为         
(4)以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池,采用电解法制备Fe(OH)2,装置如下图所示,其中P端通入CO2

①石墨I电极上的电极反应式为                          
②通电一段时间后,右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。则下列说法中正确的是  (填序号)。
A.X、Y两端都必须用铁作电极
B.可以用NaOH溶液作为电解液
C.阴极发生的反应是:2H2O+ 2e= H2↑+ 2OH
D.白色沉淀只能在阳极上产生
③若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中,其颜色变化为                                        ,该反应的化学方程式为                     

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