3探究铁及其化合物的氧化性和还原性

1、第三节第2课时探究铁及其化合物的氧化性和还原性一、选择题1 将铁片放入下列各溶液中，反应后溶液质量增加，但无气体产生的是（）A CUCI2 溶液B AgNO 3溶液C. Fe2（SO4）3 溶液D 稀 H2SO4【解析】 铁与CuCl2溶液反应，每溶解56 g铁生成64 g铜，溶液质量减少；铁与AgNO 3 溶液反应，每溶解 56 g铁生成216 g银，溶液质量减少；铁与Fe*SO4）3溶液反应，铁溶解生成FeSO4;铁与稀H2SO4反应，每溶解56 g铁生成2 g氢气。【答案】C2为了防止氯化亚铁溶液久置被氧化变质，常在其溶液中加入（）A .铁粉 B .铜粉C氯化铁 D 盐酸【解析】 Fe2

2、+具有较强的还原性，易被空气中的 。2氧化成Fe3：而Fe3+具有较强的 氧化性，故应放入铁粉：2Fe3+ + Fe=3Fe2+ , C、D两项错误，而铜粉可与 Fe3+反应， 2Fe3 + + Cu=Cu2+ + 2Fe2+，弓I进了杂质 Cu2十，故 B 项错误。【答案】A3. （2010年湖南师大附中模拟）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（）A .赤铁矿的主要成分是 Fe3O4B .铁与水蒸气在高温下的反应产物为F62O3和H2C. 除去FeCl2溶液中的FeCb杂质可以向溶液中加铁粉，然后过滤D. Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀【解析】赤铁矿的主要成分应为 Fe2O3, A项错

3、误；Fe与出0©在高温下反应生成Fe3O4和 出，B项错误；2FeCl3+ Fe=3FeCl2,过滤除去多余的铁得 FeCI?溶液，C项 正确；Fe3+遇SCN溶液变红，但不是生成红色沉淀，D项错误。【答案】C4. 只用一种试剂就可将 AgNO 3、KSCN、10% H2SO4、NaOH四种无色溶液区分开来， 这种试剂是（）ABaCl2 溶液 BFeCl2 溶液C. FeCl3溶液 D Fe(NO3)2溶液【解析】BaCl2只能把AgNO3和10% H2SO4与KSCN和NaOH区分开；FeCl2不能区分KSCN和10% H2SO4； Fe(NO3)2不能区分AgNO 3和KSCN。

4、只有FeCb溶液符合题 意。【答案】 C5. 向某溶液中加入含 Fe2+的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制的氯水后，混合液变成红色，则下列结论中错误的是 ()A .该溶液中一定含有 SCN 3B .氧化性：Fe3 >Cl2C. Fe2+与SCN不能形成红色物质D. Fe2+被氯水氧化成Fe3+【解析】 当加入Fe2+后溶液不变色，再滴加氯水后变为红色， 说明溶液中含有 SCN 一, 同时也说明Fe2+与SCN_不能形成红色物质，滴入氯水后发生了反应Cl2+ 2Fe2+ =2Fe3 + + 2C，Fe3 +与SCN结合生成红色物质，上述反应也说明了氧化性Cl2>Fe3+。故正确答

5、案为 B。【答案】 B6. 有A、B、C三种溶液，各含有 Fe3*、Cu2+> Ag +中的一种。向 A中加入适量铁粉， 有红色固体析出，再加入 C 溶液，红色物质溶解，但无新固体物质析出，则 A、 B、 C 中依次含有 ()A. Fe3*、 Cu2*、 Ag* B. Cu2*、 Ag*、 Fe3*C. Ag *、 Fe3*、 Cu2* D. Cu2*、 Fe3*、 Ag*【解析】红色固体为Cu，故A溶液中含有Cu2+ ;使Cu溶解但无新固体物质析出，则加入的C溶液中含有Fe3+而非Ag 故选B项。【答案】 B7. 将Na2O2投入到FeCl2溶液中，可以观察到的现象是 (多选)()A

6、.生成白色沉淀B .生成红褐色沉淀C.有气泡生成D .溶液变为棕黄色【解析】2Na2O2+ 2H2O=4NaOH + O2T , Na2O2具有强氧化性，FeCI?具有还原性，两者反应得到Fe(OH)3红褐色沉淀。【答案】BC &将足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合液中，充分反应后，所得的金属粉末的质量与原来加入的铁粉质量相等，则溶液中H +与SO4A的物质的量之比为()A. 1 : 2B . 1 : 4C. 2 : 5D . 1 : 7【解析】设H2SO4的物质的量为x mol, CUSO4的物质的量为y mol。则 Fe+ CuSO4=Cu+ FeSO456y g y mol 64y

7、 gFe + H2SO4=FeSO4 +56x g x mol由题意知，只需Fe与CuSO4反应铁粉质量增加的量与Fe与H2SO4反应铁粉质量减少的量相等即可，即：64y 56y= 56x，所以 y = 7x_Ln(H ) : n(SO42 ) = 2x : (x + y) = 2x : 8x= 1 : 4,故选 B 项。【答案】B9. 铁和氧化铁的混合物共A mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到B mol H 2,且溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为()A . B molB. (A B)mol1 1C.A B)molD.A + B)mol【解析】由Fe+ 2H +

8、=Fe2+出匸知参与该反应的 n(Fe)= B mol由Fe2O3+ 6H +=2Fe3+ + 3H2O0 2Fe3 + + Fe=3Fe2+及题意设 n(Fe2O3)= x，则与 Fe3 +反应的 n(Fe)= x,A BA + B所以有 B mol + x + x = A mol x= 2mol，所以原混合物中 n(Fe) = B mol + x = mol 0【答案】D10. 在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入 100 mL 2 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出 448 mL气体(标准状况)，此时向溶液滴加 KSCN溶液无现象。则 下列判断正确的是()A 混合物

9、中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1 : 1 : 3B .反应后所得溶液中的 Fe2+和Cl的物质的量之比为1 : 3C.混合物中，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多0.02 molD .混合物中，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多0.01 mol【解析】Fe、FeO、Fe2O3混合物中加入盐酸发生的反应为Fe+ 2HCl=FeCl 2 + 出 f 0.02 mol 0.02 molFeO2HCl=FeCl 2H2O Fe2O36HCl=2FeCl 33H2O 由于在溶液中加入 KSCN无血红色出现，所以最后溶液中无Fe3+，只存在FeCl2,

10、 一定还会发生反应Fe2FeCl3=3FeCl2 由反应和可得关系：FeFe2O3所以Fe比Fe2O3多出和HCI反应生成 出的0.02 mol, FeO的物质的量无法确定，消耗 的HCI的量也就无法确定，最后溶液中的溶质只有FeCl2, Fe2 +与C的物质的量比为1 : 2。【答案】 C二、非选择题11. （2010年厦门高一检测）除去FeCl2溶液中的少量FeCb，可加入 ，反应的离子方程式为 ；除去FeCl3溶液中的少量FeCD，可加入，反应的离子方程式为；除去 FeCl2溶液中的少量 CuCl2，可加入，反应的 离子方程式为 。【答案】 足量铁粉Fe 2Fe3 =3Fe2氯水2Fe2

11、 Cl 2=2Fe3 2Cl足量铁粉FeCu2 =Fe2 Cu12. 化学是很美的， 化学物质呈现五颜六色， 化学变化色彩纷呈， 以下变化就涉及许多的颜色变化：工业盐酸显黄色，当加入过量铁粉充分反应后就变为浅绿色，然后加入NaOH溶液，会产生白色沉淀，加入盐酸又变浅绿色 ，通入Cl2后变为黄色，当加入铜后，黄色 消失，溶液带有蓝色，插入一根锌棒，首先看到亮红色物质生成 ，后又被黑色物质覆 盖，最后溶液变为无色。(1) 写出反应的化学方程式。(2) 上述反应中，属于氧化还原反应的有 ，其中，铁元素被氧化的有，铁元素被还原的有。【解析】Fe2+和Fe3+都是有颜色的，F0和Fe3+之间相互转化的同

12、时伴随着颜色的变化，因此根据颜色变化可确定溶液中离子种类的变化。【答案】(1)反应的化学方程式为： 2FeCI3+ Fe=3FeCI2 FeCb + 2NaOH=Fe(OH) 2 J + 2NaCI Fe(OH)2+ 2HCI=FeCI 2+ 2H2O 2FeCI2+ CI2=2FeCI3 2FeCls+ Cu=2FeCI 2 + CuCI 2 CuCI2+ Zn=Z nCI 2+ Cu FeCI2 + Zn=ZnCI 2+ Fe(2) 13. 将铁粉投入到盛有 Cu2+、Ag +、卩63+的溶液中，反应完毕时，若烧杯底部有铁粉剩余，溶液中一定不含的金属离子是 ;若烧杯中没有铁粉剩余，则溶液中

13、一定含有的金属离子是 ;若溶液中不含有 Cu2+时，则一定不含有的金属离子是。【解析】 因为Cu2 +、Ag +、Fe3+三种离子的氧化性顺序为 Ag + >Fe3+ >Cu2+ ,当加入铁 粉时，按Ag*、Fe3+、Cu2+的顺序反应。当铁粉剩余时， Ag*、Fe3+、Cu2+将全部反应； 若铁粉不剩余时，溶液中一定含有的离子只有Fe2+。溶液中不含Cu2+时，因为Fe3 +、Ag +的氧化性比Cu2+强，所以一定不再有 Fe3+和Ag +。【答案】Ag+、Fe3+、Cu2+ Fe2 + Ag+、Fe3+14. “速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色 )是市场上一种常见的补铁

14、药物。该 药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸 (主要成分为盐酸)。某同学为了检测“速力菲”药 片中Fe2+的存在，设计并进行了如下实验：(1) 试剂1是，试剂2是，加入新制氯水所发生的离子反应方程式是(2) 该同学猜想红色溶液退色的原因是溶液中的Fe3+被还原为FeA 是, B 是, C 是, H 是(填写化学式 )。 反应的化学方程式为： 。 反应的离子方程式为： 。 反应的离子方程式为： 。 反应的实验现象为： 。 简述检验溶液 D中阳离子的操作方法： 。【解析】由题意知，B为黄绿色的气体单质，则B必为CI2，能与CI2反应的无色气体单质为H2,贝U C为 出，E为HCI气体，E溶液为盐酸。

15、由 “A + DF, A + HCI F +出”知，固体单质 A为变价金属，猜测 A为Fe,贝y D为FeCF为FeCJ FeCb+，你认为该同学的猜想合理吗？ ，理由是；请设计一个简单的实验加以验证(3) 该药品须密封保存，若表面出现颜色变化，说明部分Fe2+已变成Fe3J药品中经常放入维生素C,可以延长保质期。请你解释原因 。【答案】稀盐酸 KSCN 溶液 2Fe2+ + CI2=2Fe + 2CFe3+ SCN 一2+=Fe(SCN)(2)不合理 氯水氧化性强，不会还原 Fe3* 设计的实验为在退色后溶液加入 FeCl3溶 液，仍不变红色(或在退色后的溶液中加入 KSCN溶液，变红色)(3)维生素C有还原15室温下单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体在合适的条件下，它们可按下面的关系进行反应，又知E溶液是无