题目内容

4．某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性．请回答下列问题：
（1）请帮助他们完成以下实验报告：
实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性
试剂：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、碘化钾、淀粉溶液
实验记录：
序号实验内容实验现象离子方程式实验结论
①在FeCl2溶液中滴入适量氯水溶液由浅绿色变为黄色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe2+具有还原性
②在FeCl2溶液中加入锌片（不写）Zn+Fe2+=Zn2++FeFe2+具有氧化性
③在FeCl3溶液中加入足量铁粉溶液由黄色变为浅绿色Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe3+具有氧化性
④在FeCl3溶液中滴入适量KI溶液和淀粉溶液变蓝色2Fe3++2I-=2Fe2++I2Fe3+具有氧化性
实验结论：Fe只有还原性；Fe3+只有氧化性；Fe2+既有氧化性，又有还原性．
（2）亚铁盐在溶液中易被氧化，而实验中需要纯净的亚铁盐溶液．那么保存亚铁盐溶液时如何防止亚铁盐被氧化加铁粉．
（3）检验某铁盐溶液中是否含有亚铁盐的方法是取少量溶液于试管中滴加1滴酸性KMnO4溶液，若紫色褪去，则有Fe2+．

分析 （1）①氯水中含有氯气，氯气能够与氯化亚铁反应生成氯化铁；
②Zn+Fe2+=Zn2++Fe，依据方程式中铁元素化合价变化判断二价铁离子性质；
③铁粉与氯化铁反应生成氯化亚铁；氯化亚铁溶液为浅绿色；
④三价铁离子具有氧化性，能够氧化碘离子生成单质碘，碘遇到淀粉变蓝色；
（2）二价铁离子具有还原性，容易被氧化生成三价铁离子，三价铁离子能够被铁还原为二价铁离子；
（3）依据二价铁离子具有还原性，能够还原酸性的高锰酸钾溶液解答．

解答 解：（1）①氯水中含有氯气，氯气能够与氯化亚铁反应生成氯化铁，离子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
②Zn+Fe2+=Zn2++Fe，反应中二价铁离子化合价降低，表现为氧化性；
故答案为：Fe2+具有氧化性；
  ③铁粉与氯化铁反应生成氯化亚铁；氯化亚铁溶液为浅绿色，所以看到现象为：溶液由黄色变为浅绿色；
故答案为：溶液由黄色变为浅绿色；
④三价铁离子具有氧化性，能够氧化碘离子生成单质碘，离子方程式：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，碘遇到淀粉变蓝色，体现三价铁离子的氧化性；
故答案为：变蓝色、2Fe3++2I-=2Fe2++I2、Fe3+具有氧化性；
（2）二价铁离子具有还原性，容易被氧化生成三价铁离子，三价铁离子能够被铁还原为二价铁离子，所以亚铁盐在溶液中易被氧化，而实验中需要纯净的亚铁盐溶液．那么保存亚铁盐溶液时如何防止亚铁盐被氧化加铁粉；
故答案为：加铁粉；   
（3）二价铁离子具有还原性，能够还原酸性的高锰酸钾溶液，所以如果某铁盐溶液中是否含有亚铁盐，则加入酸性的高锰酸钾溶液，紫色会褪去；
故答案为；取少量溶液于试管中滴加1滴酸性KMnO4溶液，若紫色褪去，则有Fe2+．

点评 本题考查了物质的鉴别、除杂、检验，明确不同价态铁元素的性质及相互转化是解题关键，题目难度不大．

练习册系列答案
相关题目
16．制备氮化镁的装置示意图如下，回答下列问题：

（1）a的名称是分液漏斗，b的名称是圆底烧瓶；
（2）写出NaNO2和（NH4）2 SO4反应制备氮气的化学方程式（NH4）2SO4+2NaNO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N2↑+Na2SO4+4H2O；
（3）C中硫酸亚铁溶液的作用是除去空气中的氧气，D中应盛放浓硫酸；
（4）已知氮化镁与水反应生成两种碱，设计实验检验生成的氮化镁中是否含有未反应的镁，写出实验操作及象取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁．
17．下列说法正确的是（　　）
A．硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
B．日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
C．SO2具有漂白性，能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色
D．蔗糖、硫酸钡和水分别属于非电解质、强电解质和弱电解质
14．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
B．加入催化剂，有利于合成氨的反应
C．将混合气体中的氨液化，有利于合成氨的反应
D．工业生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高二氧化硫的转化率
1．根据要求回答下列问题：
（1）硝酸钠、75%的酒精溶液、Fe（OH）3胶体、豆浆这些物质能与Ba（OH）2（固体）、CuSO4（固体）、CH3COOH（液态）归为一类的是硝酸钠．
（2）下列仪器：容量瓶、蒸馏烧瓶、漏斗、分液漏斗，其中不能用于物质分离的是容量瓶．
（3）相同物质的量的O2和O3的质量比2：3，分子个数比为1：1，所含氧原子的个数比为2：3
（4）下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（填选项字母）
A．分液 B．过滤 C．萃取 D．蒸馏 E．蒸发结晶 F．高温分解
①分离CCl4和H2O：A；
②除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3：B；
③除去CaO固体中少量的CaCO3固体：F；
④从碘水中提取碘：C；
⑤分离CCl4（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的液体混合物：D．
9．某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3•6H2O晶体．（图中尾气处理装置均已略去）

回答下列问题：
（1）圆底烧瓶中除加入水外还需加入的物质是碎瓷片．
（2）装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（3）装置E中的现象是固体由黑色变为红色，管壁有水珠．
（4）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤．简述检验滤液中Fe3+的操作方法取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液变血红色，则含有Fe3+．
（5）该小组学生利用在上述滤液中通入氯气的方式制取FeCl3•6H2O晶体，通入Cl2的作用是将滤液中含有的Fe2+氧化成Fe3+．
16．某化学兴趣小组为探究浓硫酸的性质，设计了如下图所示的装置进行实验．

（1）用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是可随时控制反应的进行和停止．
（2）说明SO2气体产生的实验现象是品红褪色；装置C的作用是吸收多余的SO2气体，防止尾气污染（环境）．
（3）反应一段时间后，他们对试管A中溶液的金属离子进行探究，请完成相关试题：
①提出假设：假设1：只含有Fe3+；
假设2：只含有Fe2+；
假设3：既有Fe2+，又有Fe3+．
②请设计实验方案验证假设3．
限选试剂：稀硫酸、KMnO4溶液、KSCN溶液、NaOH溶液、H2O2溶液．
实验步骤预期现象
步骤一：用胶头滴管取出A试管中的溶液，用水稀释后，并分装在试管Ⅰ、Ⅱ中备用
步骤二：检验Fe3+，往试管Ⅰ中，滴入几滴KSCN溶液溶液呈现血红色
步骤三：检验Fe2+，往试管Ⅱ中，滴入少量KMnO4溶液（或先滴入几滴稀硫酸）紫红色变浅或消褪
（4）已知C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O，该反应体现浓硫酸的B性．
A．脱水性　       B．强氧化性　     C．吸水性
若要验证反应产物中同时混有SO2气体和CO2气体，可选择以下试剂进行实验：
①NaOH溶液②品红溶液③溴水④Ca（OH）2溶液，选择合适试剂并安排合理的顺序为②③②④．
13．运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3； 2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），平衡时，混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示．根据图示回答下列问题：

①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H＜0（填“＞”或“＜”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡向左移动（填“向左”“向右”或“不移动”）
②若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1，K2，则K1＞K2；温度为T1时，反应进行到状态D时，v 正＞v逆（填“＞”“＜”或“=”）
（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，
①如图2是一定的温度和压强下N2（g）和H2（g）反应生成lmol NH3（g）过程中能量变化示意图，图中E1、E2分别表示的意义是正反应的活化能、逆反应的活化能
②请写出工业合成氨的热化学方程式：$\frac{1}{2}$N2（g）+$\frac{3}{2}$H2（g）=NH3（g）△H=（Q1-Q2）kJ/mol（△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示）
14．已知下列两个热化学方程式；
2H2（g）+O2（g）═2H2O（1）；△H=-570．kJ/mol
C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（1）；△H=-2220.0kJ/mol
（1）实验测得H2和C3H8的混合气体共1mol，完全燃烧生成液态水时放热1252.5kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比是1：1．
（2）已知：H2O（1）=H2O（g）；△H=+44.0kJ/mol，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式．C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（g）△H=-2044KJ/mol．

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