1、第 3 课时 探究铁及其化合物的氧化性或还原性课后篇巩固提升A 组 基础巩固1.下列关于 Fe2+和 Fe3+的叙述中,错误的是( )A.Fe2+的水溶液为浅绿色B.Fe3+的水溶液为黄色C.Fe3+具有氧化性 ,Fe2+具有还原性D.Fe3+溶液中滴入含 SCN-的溶液,立即出现红色沉淀解析 Fe3+具有较强的氧化性,其溶液为黄色。Fe 2+为中间价态,既有氧化性,又有还原性,其水溶液为浅绿色。含 Fe3+的溶液中滴入含 SCN-的溶液,溶液呈现红色 ,并非沉淀,故 D 错。答案 D2.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是( )A.苹果汁中的 Fe2+变成 Fe3+B.苹果
2、汁中含有 Cu2+C.苹果汁含有 OH-D.苹果汁含有 Fe3+解析 苹果中含有 Fe2+,把苹果榨成苹果汁之后,果汁中的 Fe2+被空气中的氧气氧化成 Fe3+。答案 A3.已知氧化还原反应:Fe 2+Zn Fe+Zn2+ Cu 2+Fe Fe2+Cu 2Fe 3+Cu 2Fe2+Cu2+下列说法不正确的是( )A.氧化性:Fe 3+Cu2+Fe2+Zn2+B.还原性:ZnFeCuFe 2+C.化学反应 2Fe3+Zn 2Fe2+Zn2+能够发生D.化学反应 2Fe3+Fe 3Fe2+不能发生解析 反应说明氧化性 Fe2+Zn2+,反应说明氧化性 Cu2+Fe2+,反应说明氧化性Fe3+Cu
3、2+,则 A 项正确。微粒得电子能力越强 (氧化性越强),其还原产物失电子能力越弱( 还原性越弱),再结合 A 项中结论分析可知,B 项正确。2Fe 3+Cu 2Fe2+Cu2+能够发生,Zn、Fe 的还原性均比 Cu 强, 则 2Fe3+Zn 2Fe2+Zn2+和 2Fe3+Fe 3Fe2+都能够发生,C项正确、D 项不正确。答案 D4.将过量 Na2O2 投入 FeCl2 溶液中 ,可观察到的现象是( )A.有白色沉淀生成 B.有红褐色沉淀生成C.溶液由浅绿色变为黄色 D.不可能有无色气体产生解析 首先发生反应 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2,然后发生反应 Fe2+2OH- Fe
4、(OH)2、4Fe(OH) 2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,即生成红褐色沉淀,且有无色气体(O 2)生成。答案 B5.鉴别 Fe2+和 Fe3+可用下列试剂中的( )NaOH 溶液 稀硫酸 KSCN 溶液 铜片 KI 淀粉溶液A. B. C. D.解析 向 Fe2+溶液中加入 NaOH 溶液后,观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;Fe 3+与 OH-反应,生成红褐色 Fe(OH)3 沉淀。稀硫酸与 Fe2+及 Fe3+都不反应,不能区别 Fe2+和 Fe3+。 加入 KSCN 溶液,Fe 3+3SCN- Fe(SCN)3,溶液立即呈红色,证明含有三价铁离子。2Fe 3+C
5、u Cu2+2Fe2+,溶液由黄色变蓝色,Fe 2+不反应。2Fe 3+2I- 2Fe2+I2,淀粉溶液遇碘变蓝色。答案 B6.在含有 1 mol FeSO4 的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后 ,滤出沉淀并洗涤之,然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )A.Fe B.FeO C.Fe(OH)3 D.Fe2O3 解析 将一小块金属钠投入 FeSO4 溶液中会发生如下反应:2Na+2H2O 2NaOH+H2,FeSO4+2NaOH Fe(OH)2+Na2SO4。Fe(OH) 2 沉淀不稳定,容易被氧化:4Fe(OH) 2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。滤出的 Fe(OH)3 沉淀经灼烧,
6、发生反应:2Fe(OH) 3Fe2O3+3H2O。所以最终所得的固体物质是 Fe2O3。答案 D7.向某溶液中加入含 Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是( )A.该溶液中一定含有 SCN-B.氧化性:Fe 3+Cl2C.Fe2+与 SCN-不能形成红色物质D.Fe2+被氧化为 Fe3+解析 溶液中的 Fe2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe 2+Cl2 2Fe3+2Cl-,氧化性:Fe 3+I2,还原性 I-Fe2+;由知氧化性 Cl2Fe3+,还原性 Fe2+Cl-;由知氧化性 Mn Cl2,还原性 Cl-Mn2+;由此推知氧化性强弱顺
7、序为 KMnO4Cl2FeCl3I2,还原性-4强弱顺序为 I-Fe2+Cl-Mn2+。所以 KMnO4 可氧化 Cl-、Fe 2+及 I-,Cl2 可氧化 Fe2+及 I-,FeCl3只氧化 I-。答案 C3.下列离子方程式正确的是( )A.将氨水滴入到 FeCl3 溶液中:Fe 3+3OH- Fe(OH)3B.氧化铁与盐酸反应:Fe 2O3+6H+ 2Fe3+3H2OC.向 FeCl3 溶液中加入铁粉 :Fe+Fe3+ 2Fe2+D.向氯化亚铁溶液中通入 Cl2:Fe2+Cl2 Fe3+2Cl-解析 NH3H2O 在写离子方程式时应写成化学式,A 错误;Fe 和 FeCl3 反应的离子方程
8、式为Fe+2Fe3+ 3Fe2+,C 错误;Cl 2 和 FeCl2 在溶液中反应的离子方程式为2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-,D 错误。答案 B4.将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 molL-1 的氯化铁溶液中,充分反应后 ,其结果是( )A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,n(Cl -)基本不变B.向溶液中滴入无色 KSCN 溶液,仍无色C.Fe2+与 Fe3+物质的量之比为 61D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为 25解析 n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由 Fe+2Fe3+ 3Fe2+知,Fe 3+过量 0.01 mol,铁粉全部溶解,反应
9、生成 Fe2+ 0.06 mol;Fe3+过量,滴入无色 KSCN 溶液 ,溶液显红色;氧化生成的 Fe2+和还原生成的 Fe2+的物质的量之比为 12。答案 C5.将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入 100 mL 4.40 molL-1 盐酸中,充分反应后产生 896 mL H2(标准状况 ),残留固体 1.28 g。过滤,滤液中无 Cu2+。将滤液加水稀释到200 mL,测得其中 c(H+)为 0.400 molL-1。则原混合物中单质铁的质量是( )A.2.4 g B.3.36 g C.5.60 g D.10.08 g解析 因为滤液中 c(H+)为 0.400 molL-1,
10、所以盐酸过量,又因为滤液中无 Cu2+,所以充分反应后溶液中只有氯化亚铁和过量的盐酸,由氯元素守恒得:n(HCl)=2 n(FeCl2)+n(HCl 余 ),2n(FeCl2)=0.1 L4.40 molL-1-0.2 L0.400 molL-1,n(FeCl2)=0.18 mol,即充分反应后溶液中亚铁离子的物质的量为 0.18 mol。再根据产生 896 mL H2(标准状况) 所消耗铁的物质的量为 0.04 mol,产生 1.28 g 铜所消耗铁的物质的量为 0.02 mol,则 Fe3+反应消耗铁的物质的量为 :(0.18 mol-0.04 mol-0.02 mol) =0.04 mo
11、l。所以,原混合物中铁的质量为:(0.04 mol+0.04 mol+0.02 mol)56 13gmol-1=5.60 g。答案 C6.回答下列问题:(1)除去铜粉中混有的铁粉,可选用的试剂为 。 A.FeCl3 溶液 B.H 2SO4 溶液C.CuSO4 溶液 D.NaOH 溶液涉及反应的离子方程式为 。 (2)为了检验某未知溶液是否是 FeCl2 溶液,一位同学设计了以下实验方案加以证明。方案:向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气 ,再滴加 KSCN 溶液,溶液呈现红色,证明该未知溶液是 FeCl2 溶液。回答以下问题 :你认为此方案是否合理? (填“合理”或“ 不合理”),若不合理,
12、要检验 Fe2+应如何操作? (若填“合理”, 则此空不答 )。 (3)现向一支装有 FeCl2 溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象是 ,有关的化学方程式为 , 。 (4)实验室在保存 FeCl2 溶液时为了防止 FeCl2 溶液变质,经常向其中加入铁粉 ,其原因是(用离子方程式表示) 。 解析 (1)由于 FeCl3 不仅与 Fe 反应,还与 Cu 反应,故 A 项不符;H 2SO4 溶液和 CuSO4 溶液均与Fe 反应而不与 Cu 反应,故可除去铜粉中混有的铁粉 ;NaOH 与 Cu、Fe 均不反应,无法除杂。(2)Fe2+的检验要注意排除 Fe3+的干扰,若先通 Cl2 再滴
13、加 KSCN 溶液,溶液呈现红色说明溶液中有 Fe3+,但 Fe3+来源于 Fe2+或是原溶液中,无法说明。(3)FeCl2 与 NaOH 发生反应生成的 Fe(OH)2 最终转化为 Fe(OH)3。(4)FeCl2 中的 Fe2+易被氧化成 Fe3+,有铁粉可防止 Fe3+生成。答案 (1)BC2H+Fe Fe2+H2、Fe+Cu 2+ Cu+Fe2+(2)不合理 先加 KSCN 溶液,无明显现象,再加入氯水,溶液变成红色,则原溶液有 Fe2+(3)出现白色絮状沉淀,马上变成灰绿色,最终变成红褐色 FeCl2+2NaOH Fe(OH)2+2NaCl 4Fe(OH) 2+O2+2H2O 4Fe
14、(OH)3(4)2Fe3+Fe 3Fe2+7. 导学号 50534084(1)根据以下实验事实,判断四种微粒在酸性条件下 ,氧化性由强到弱的顺序是 。 将 FeCl3 溶液滴入淀粉 KI 溶液中,溶液变蓝 向 FeCl2 溶液中加入氯水,再加入 KSCN溶液呈红色向 KMnO4 溶液中加入浓盐酸后,产生黄绿色气体,振荡后紫色退去A.I2Cl2Fe3+Mn-4B.Mn Cl2Fe3+I2-4C.Cl2I2Fe3+Mn-4D.Fe3+Mn Cl2I2-4(2)在一定条件下,PbO 2 与 Cr3+反应,产物是 Cr2 和 Pb2+,则与 1 mol Cr3+反应所需 PbO2 的物2-7质的量为
15、,所发生反应的离子方程式为 。 (3)今有铁片、铜片、FeCl 2 溶液、氯化铁溶液、CuSO 4 溶液,设计实验证明以下事实,只要求写出相应反应的化学方程式。Fe 3+的氧化性比 Cu2+的强: 。 铁的还原性比铜的强: 。 解析 (1)中发生反应为 2Fe3+2I- 2Fe2+I2,氧化剂 Fe3+的氧化性强于 I2 的;FeCl 2 溶液中滴加氯水,再加 KSCN 溶液,呈红色,说明氯气氧化亚铁离子生成铁离子和氯离子,反应为2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-;反应中氧化剂 Cl2 的氧化性强于氧化产物 Fe3+的; KMnO 4 溶液中滴加盐酸,KMnO 4 溶液的紫色退去,说明高锰酸
16、钾氧化氯离子为氯气,本身被还原为锰离子;反应中氧化剂 KMnO4 的氧化性强于氧化产物 Cl2 的; 综上所述氧化性强弱为Mn Cl2Fe3+I2。-4(2)在一定条件下,PbO 2 与溶液中 Cr3+反应,产物是 Cr2 和 Pb2+,反应中 Cr 的价态升高2-7了 3 价,Pb 的化合价降低 2 价,根据电子守恒,所以与 1 mol Cr3+反应所需 PbO2 的物质的量为1.5 mol,发生反应的离子方程式为 3PbO2+2Cr3+H2O Cr2 +3Pb2+2H+。2-7(3)Cu 与 FeCl3 溶液能反应 :2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2,氧化剂的氧化性强于氧化产物
17、的氧化性,则可证明氯化铁溶液中 Fe3+的氧化性比硫酸铜溶液中的 Cu2+的强; Fe 能与CuSO4 溶液反应置换出 Cu,符合活泼金属置换出不活泼金属的原则 ,Fe+CuSO4 FeSO4+Cu,可证明铁的还原性比铜的强。答案 (1)B(2)1.5 mol 3PbO 2+2Cr3+H2O Cr2 +3Pb2+2H+2-7(3)2FeCl 3+Cu 2FeCl2+CuCl2 Fe+CuSO 4 FeSO4+Cu8.A、B、C 均为单质 ,B 与 C 反应后的产物溶于水得无色溶液 E,E 显酸性;E 可作还原剂,但其浓溶液不能被浓硫酸氧化。A 、B、C 之间的其他反应如右图所示:试填空:(1)
18、写化学式。B: 、D: 、F: 。 (2)鉴别 D 溶液中阳离子 (除 H+外)的方法是 。 (3)写出离子反应方程式。A+E F+C: 。 B+F D: 。 解析 B 与 C 反应生成的产物溶于水得溶液 E 显酸性,能作还原剂 ,且其浓溶液不能被浓硫酸氧化,易确定 E 为盐酸。B、C 中一种是 Cl2,一种是 H2,因 A+HCl F+C,则 C 为 H2,B 为Cl2。而 F+Cl2 D,表明 A 具有可变化合价,可考虑其为 Fe。正好与题图相符。答案 (1)Cl2 FeCl 3 FeCl 2(2)向 D 溶液中滴加 KSCN 溶液 ,溶液呈红色,表明含 Fe3+(3)Fe+2H + Fe2+H2 Cl 2+2Fe2+ 2Fe3+2Cl-
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