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5.将5.32g纯Fe溶于足量稀H2SO4中,在加热条件下用2.53gKNO3去氧化溶液中的Fe2+,充分反应后余下的Fe2+还原0.009mol Cl2才能完全氧化,则KNO3的还原产物中N的化合价是(  )
A.-3B.+4C.+3D.+2

分析 Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,n(Fe)=n(Fe2+)=$\frac{5.32g}{56g/mol}$=0.095mol,在加热条件下用2.53gKNO3去氧化溶液中的Fe2+,充分反应后余下的Fe2+还原0.009mol Cl2才能完全氧化,则亚铁离子的失去电子数等于N、Cl得到电子数之和,以此来解答.

解答 解:Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,n(Fe)=n(Fe2+)=$\frac{5.32g}{56g/mol}$=0.095mol,
设KNO3的还原产物中N的化合价为x,
由电子守恒可知,0.095mol×(3-2)=$\frac{2.53g}{101g/mol}$×(5-x)+0.009mol×2×(1-0),
解得x=+2,
故选D.

点评 本题考查氧化还原反应的计算,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化及电子守恒为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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3.某课外小组探究钠、铝、铁、铜单质还原性强弱及其相关化学性质,做了如表实验:
实验1常温时取四种金属少量分别放入装有蒸馏水的试管中
实验2再取少量铝、铁、铜分别放入装有稀硫酸的试管中
(1)实验1中能发生反应的离子方程式2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑.
(2)实验2中能够判断出铝、铁、铜还原性强弱的现象是铝、铁均产生气泡且铝稍快些,铜不产生气泡.
结论:由实验1、2得出四种金属的还原性强弱顺序为Na>Al>Fe>Cu;请从原子结构角度解释钠的还原性强于铝Na、Al同属于第三周期Na原子半径大于Al.
(3)为确认实验2反应后溶液中的金属阳离子,再进行实验:
①取Al反应后的溶液逐滴加入过量的NaOH溶液
②一段时间后,取Fe反应后的溶液,检验Fe2+方法正确的是bc.
a.滴加KSCN溶液,无明显变化,再加入少量氯水,溶液变红
b.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀产生
c.滴加NaOH溶液,产生的白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
(4)在实验2中,铝、铁反应现象的差异并不是很明显,有同学建议再设计一种实验来证明这两种金属的还原性关系,请设计一种实验方案将铝条插入硫酸亚铁溶液溶液中,溶液颜色变浅,铝条变粗.
(5)在实验过程中,还有同学为了验证铁与铜的还原性,用铁、铜、导线、烧杯、氯化铁溶液设计了原电池装置.
①画出原电池的装置图
②该电池的正极反应为2Fe3++2e-=2Fe2+

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