摘要：3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH学科网
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某化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性．请你协助他们完成实验报告．
（1）实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性
（2）实验试剂及仪器：
试剂：氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸
仪器：胶头滴管外，你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是．
（3）实验记录（在仿照①实验作答，划线部分不必填写）
（4）学习小组的同学将从本实验中获得的知识推广到其他类物质的学习，请判断下列物质既有氧化性又有还原性的是
A、Cl2 B、Na C、Mg2+D、H2O2
（5）在实验②中，有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后，就出现了血红色，你认为是什么原因：
（6）在配制氯化铁溶液时，由于实验员失误，可能导致溶液中含有少量的Fe2+，为帮助实验员进行检验少量Fe2+的存在，请从下列物质中选择合适的试剂
A、KSCN溶液 B、稀盐酸 C、KMnO4溶液 D、NaOH溶液．
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（1）实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性
（2）实验试剂及仪器：
试剂：氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸
仪器：胶头滴管外，你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是．
（3）实验记录（在仿照①实验作答，划线部分不必填写）
| 序号 | 实验设计 | 实验观察（主要现象） | 离子方程式 | 解释与结论 |
| ① | 在铁粉中滴 入稀硫酸 |
铁粉溶解，溶液由无 色变成浅绿色，有无 色无味的气体生成 |
Fe+2H+=H2↑+Fe2+ |
Fe具有还原性 |
② |
氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，再加入氯水 | 滴入KSCN溶液无明 显变化，加入氯水立 即变成血红色 |
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe（KSCN）3 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe（KSCN）3 |
Fe2+具有还原性 Fe2+具有还原性 |
| ③ | 氯化亚铁溶液加 入锌片 |
锌片溶解，析出铁，溶液从浅绿色变为无色 锌片溶解，析出铁，溶液从浅绿色变为无色 |
Fe2++Zn=Fe+Zn2+ | Fe2+具有氧化性 Fe2+具有氧化性 |
④ |
在氯化铁溶液中加入KSCN溶液，再加入足量Cu片（或铁粉或锌片） 在氯化铁溶液中加入KSCN溶液，再加入足量Cu片（或铁粉或锌片） |
加入KSCN溶液出现血红色，加入足量Cu片（或铁粉或锌片）后血红色消失 加入KSCN溶液出现血红色，加入足量Cu片（或铁粉或锌片）后血红色消失 |
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+或2Fe3++Fe=3Fe2+或2Fe3++Zn=2Fe2++Zn 2+或 2Fe3++3Zn=2Fe+3 Zn 2+ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+或2Fe3++Fe=3Fe2+或2Fe3++Zn=2Fe2++Zn 2+或 2Fe3++3Zn=2Fe+3 Zn 2+ |
Fe3+具有氧化性 |
AD
AD
A、Cl2 B、Na C、Mg2+D、H2O2
（5）在实验②中，有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后，就出现了血红色，你认为是什么原因：
氯化亚铁溶液中的Fe2+被氧化
氯化亚铁溶液中的Fe2+被氧化
；你将对实验员在配制氯化亚铁溶液时，提出的建议是配制氯化亚铁溶液时要加入少量的铁粉
配制氯化亚铁溶液时要加入少量的铁粉
．（6）在配制氯化铁溶液时，由于实验员失误，可能导致溶液中含有少量的Fe2+，为帮助实验员进行检验少量Fe2+的存在，请从下列物质中选择合适的试剂
C
C
A、KSCN溶液 B、稀盐酸 C、KMnO4溶液 D、NaOH溶液．
铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物．
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法．实验中称取0.54g FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换．交换完成后，流出溶液的OH-用0.40mol?L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL．计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中的x值：
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物的样品，采用上述方法测得n（Fe）﹕n（Cl）=1﹕2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为
（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为
（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料．FeCl3 和KClO在强碱性条件下反应可生成K2FeO4，其反应的离子方程式为
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（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法．实验中称取0.54g FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换．交换完成后，流出溶液的OH-用0.40mol?L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL．计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中的x值：
n（OH-）=n（H+）=n（Cl-）=0.0250L×0.40 mol?L-1=0.010 mol，
×x=0.010mol，x=3
| 0.54g |
| 56+35.5x |
n（OH-）=n（H+）=n（Cl-）=0.0250L×0.40 mol?L-1=0.010 mol，
×x=0.010mol，x=3
（列出计算过程）| 0.54g |
| 56+35.5x |
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物的样品，采用上述方法测得n（Fe）﹕n（Cl）=1﹕2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为
10%
10%
．在实验室中，FeCl2可用铁粉和盐酸
盐酸
反应制备，FeCl3可用铁粉和氯气
氯气
反应制备；（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
．（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料．FeCl3 和KClO在强碱性条件下反应可生成K2FeO4，其反应的离子方程式为
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
．与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH-
FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH-
．该电池总反应的离子方程式为3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4OH-
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4OH-
．下列说法正确的是（ ）
| A、纯水升高温度，电离平衡向正反应方向移动，Kw不变 | ||||
| B、在其它条件不变时，向H2（g）+I2（g）?2HI（g）平衡体系中加催化剂，反应速率加快，I2的转化率不变 | ||||
| C、pH=4的盐酸和氯化铵溶液分别加水稀释100倍，pH均变为6 | ||||
D、高铁电池：3Zn+2K2FeO4+8H2O
|
高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为：
3Zn+2K2FeO4+8H2O═3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
下列叙述不正确的是（ ）
3Zn+2K2FeO4+8H2O═3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
下列叙述不正确的是（ ）
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（1）25℃时x mol?L-1的CH3COOH溶液与0.01mol?L-1的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性，则[CH3COO-]
（2）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压，高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
①写出该电池充电时阴阳两极的电极反应式
阴极：
阳极：
②下列叙述正确的是
A．Zn电极在放电时作负极，发生氧化反应
B．该电池放电时，K+向负极移动
C．放电时正极有1molK2FeO4被还原，则转移3mol电子，
③用该电池电解200mL 1mol?L-1 的AgNO3溶液（用惰性电极），当阴极质量增加2.16g时，被电解溶液的pH为
（3）几种常见离子在溶液中开始沉淀时的pH如下表：
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+离子的溶液中滴加NaOH溶液时，
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=
=
[Na+]（填“＞”“=”“＜”），用含x的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数Ka=| 10-9 |
| x-10-2 |
| 10-9 |
| x-10-2 |
（2）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压，高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O
| 放电 |
| 充电 |
①写出该电池充电时阴阳两极的电极反应式
阴极：
Zn（OH）2+2e-=Zn+2OH-
Zn（OH）2+2e-=Zn+2OH-
阳极：
Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O
Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O
②下列叙述正确的是
AC
AC
（填字母）．A．Zn电极在放电时作负极，发生氧化反应
B．该电池放电时，K+向负极移动
C．放电时正极有1molK2FeO4被还原，则转移3mol电子，
③用该电池电解200mL 1mol?L-1 的AgNO3溶液（用惰性电极），当阴极质量增加2.16g时，被电解溶液的pH为
1
1
（溶液体积变化忽略不计）．（3）几种常见离子在溶液中开始沉淀时的pH如下表：
| 离子 | Fe2+ | Cu2+ | Mg2+ |
| pH | 7.6 | 5.2 | 10.4 |
Cu2+
Cu2+
（填离子符号）先沉淀，KSP[（Fe（OH）2]＜
＜
KSP[（Mg（OH）2]（填“＞”、“=”或“＜”）．