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2019-2020年高考化学一轮复习第10讲铁及其化合物练习新人教版【考纲要求】1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以Fe2、Fe3的相互转化为例,理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2、Fe3。考点一|铁的单质、氧化物及氢氧化物(基础送分型自主学习)授课提示:对应学生用书第47页巩固教材知识1铁(1)物理性质银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。(2)结构(3)化学性质铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为2价和3价。与非金属单质的反应与水的反应常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。与酸的反应与某些盐溶液反应2铁的氧化物(1)物理性质:化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态2价3价2价,3价(2)化学性质:aFeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为FeO2H=Fe2H2O,Fe2O36H=2Fe33H2O,Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O。bFe3O4分别与HNO3和HI反应的离子方程式为3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2OFe3O48H2I=3Fe2I24H2O。3铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O热稳定性在空气中加热生成Fe3O42Fe(OH)3Fe2O33H2O二者的关系在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)34.正误判断,正确的打“”,错误的打“”。(1)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。()(2)根据铁与Cl2、S反应的条件可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱。()(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。()(4)水溶液中Fe2、H、CO、ClO可以共存。()(5)将水蒸气通过灼热的铁粉,粉末变红,铁与水在高温下发生反应。()(6)铁锈的成分是氢氧化铁。()(7)Fe(OH)3、FeCl2均可由化合反应得到。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)练透基础小题 题点一铁及其化合物的性质1(RJ必修1P705题改编)铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是()AFe(OH)3Fe2O3BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3 DFe(OH)2FeO解析:铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。答案:B2下列铁的化合物可以分别通过化合反应、置换反应、复分解反应生成的是()AFeCl2 BFe3O4CFe(OH)3 DFe2(SO4)3解析:FeCl2可分别由下列反应制得:FeFeCl3溶液(化合反应)、Fe盐酸(置换反应)、Fe(OH)2盐酸(复分解反应),A项符合题意;Fe3O4不能通过复分解反应生成;Fe(OH)3不能通过置换反应生成;Fe2(SO4)3不能通过置换反应和化合反应生成。答案:A3下列叙述正确的是()AFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应B足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3CFe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出D在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液,会有CO2产生,但无Fe(OH)3沉淀生成解析:HNO3具有强氧化性,与Fe反应产生的气体为NO,A项错;铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3,B项错;C项中Fe2O3溶解产生Fe3恰好将铁单质氧化,因而不能置换出H2,正确;Fe3与HCO会发生水解相互促进反应,有CO2和Fe(OH)3沉淀生成,D项错。答案:C题点二探究Fe(OH)2的制备方案4由于Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3,在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,成为物质制备实验探究的热点。下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序号)。解析:因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生反应:4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。、原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;的原理为铁做阳极产生Fe2,与电解NaCl溶液产生的OH结合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保护,能防止空气进入;中液面加苯阻止了空气进入;由于带入空气中的氧气,能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。答案:备考提醒防止Fe(OH)2氧化的方法1将配制溶液的蒸馏水煮沸,排出溶解的氧气。2将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底部,再慢慢挤出NaOH溶液。3在亚铁盐溶液上面加保护层,例如苯或植物油等。4充入保护气,如氢气、氮气、稀有气体等。5用铁做阳极,石墨做阴极,电解NaOH溶液或NaCl溶液;利用新产生的Fe2与OH反应制取。考点二|铁盐和亚铁盐的性质及检验(重点保分型师生共研)授课提示:对应学生用书第48页核心知识大通关1亚铁盐含有Fe2的溶液呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。(1)Fe2的还原性:Fe2Fe3写出下列转化的离子方程式:3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2OFe2Fe3:2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(2)Fe2的弱氧化性:2铁盐含Fe3的溶液呈黄色,Fe3具有较强的氧化性。Fe3Fe2写出下列转化的离子方程式:Fe3SO,Fe2:2Fe3SOH2O=2Fe2SO2HFe3I,Fe2:2Fe32I=2Fe2I23Fe3、Fe2的检验方法(1)Fe2的检验:方法一:取出少量被检验的溶液,滴加KSCN溶液,无现象,再滴加氯水,若变成红色溶液,说明有Fe2存在(鉴别时不能先滴加氯水)。有关反应离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl,Fe33SCN=Fe(SCN)3。方法二:取出少量被检验的溶液,加入NaOH溶液,产生白色絮状沉淀,白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2存在。有关反应化学方程式为Fe22OH=Fe(OH)2,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。方法三:取少量溶液,滴加铁氰化钾K3Fe(CN)6溶液,若生成蓝色沉淀,说明原溶液含有Fe2。这是检验Fe2最好、最灵敏的方法。有关反应离子方程式为3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62(2)Fe3的检验方法一:取出少量被检验的溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红色,证明有Fe3存在。方法二:取出少量被检验的溶液,加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀,证明有Fe3存在。小题热身正误判断,正确的打“”,错误的打“”。(1)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)22Fe3=2Fe(OH)33Mg2。()(2)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显血红色,该溶液中一定含Fe2。()(3)在氢氧化铁胶体中能大量共存:H、K、S2、Br。()(4)因为Fe3具有氧化性,所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3。()(5)Fe2、Al3、ClO、Cl能够大量共存。()(6)在中性溶液中Cl、SO、Na、Fe3可大量共存。()(7)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2:Fe22HH2O2=Fe32H2O。()(8)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe33SCN=Fe(SCN)3。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)考向精练提考能考向一Fe2、Fe3的相互转化及应用写出上述转化关系中标号反应的离子方程式:2Fe3Fe=3Fe2;2Fe3H2S=2Fe2S2H;2Fe2H2O22H=2Fe32H2O;3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O。类型1Fe2与Fe3之间的转化1在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,溶液颜色变化应是()A颜色变浅B逐渐变深绿C没有改变 D变棕黄色解析:Fe(NO3)2溶液中加入盐酸时发生反应:3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O,有棕黄色的Fe3生成。答案:D2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是烧杯中()A有铜无铁 B有铁无铜C铁、铜都有 D铁、铜都无解析:向氯化铁溶液中加入铁和铜,铁还原性强,先与Fe3反应,铜后与Fe3反应,所以结果不能出现有铁无铜的情况。答案:B3将一定量的SO2通入FeCl3溶液中,取混合溶液,分别进行下列实验,能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应的是()操作现象A加入NaOH溶液有红褐色沉淀B加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀C加入酸性KMnO4溶液紫色褪去D加入K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液有蓝色沉淀解析:有红褐色沉淀说明有Fe(OH)3生成,由此不能判断元素化合价是否发生改变,所以不能说明两者发生氧化还原反应,A项错误;有白色沉淀生成,该白色沉淀可能是BaSO3或BaSO4,SO2溶于水显酸性,NO在酸性条件下具有强氧化性,能够将BaSO3氧化为BaSO4,由此现象不能说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,B项错误;酸性KMnO4溶液紫色褪去可能是因为SO2的还原性,不能说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,C项错误;铁氰化钾溶液可用来检验Fe2,有蓝色沉淀能说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2,D项正确。答案:D类型2Fe2与Fe3之间转化的应用4(xx河南豫南九校联考)下列各离子组能大量共存的是()AFe3、NH、H、SOBFe3、Br、Na、ICFe2、AlO、Na、NODFe2、K、Fe(CN)63、NO解析:B项,Fe3与I反应;C项,Fe2与AlO因相互促进水解不能大量共存;D项,Fe2与Fe(CN)63反应生成蓝色沉淀,不能大量共存。答案:A5下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu解析:A项变为FeCl3溶液;B项变为FeCl2溶液;C项Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,过滤,取滤渣得Fe;D项变为FeSO4和CuSO4的混合溶液。答案:C类型3Fe2、Fe3之间的转化与实验探究的融合6(xx全国高考卷)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是_。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是_。(4)丙组同学取10 mL 0.1 molL1 KI溶液,加入6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号);实验和说明:在I过量的情况下,溶液中仍含有_(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为_。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_;生成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)。解析:(1)Fe2具有很强的还原性,易被空气中的O2氧化为Fe3,在FeCl2溶液中加入少量铁屑,可防止Fe2被氧化。(2)Fe2被氧化为Fe3,Cl2被还原为Cl,反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)O2难溶于煤油,加入煤油能隔绝空气,排除O2对实验的影响。(4)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I2Fe3=I22Fe2。K3Fe(CN)6是检验Fe2的试剂。实验溶液变红,说明溶液中仍存在Fe3,由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。(5)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应,Fe2被氧化为Fe3,H2O2被还原为H2O,反应的离子方程式为H2O22Fe22H=2Fe32H2O。Fe3对H2O2的分解起催化作用,当反应一段时间后,会发生反应:2H2O22H2OO2,故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应放热,促使Fe33H2OFe(OH)33H平衡右移,最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀。答案:(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2Fe3可逆反应(5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热,促进Fe3的水解平衡正向移动考向二Fe2、Fe3的检验7(RJ必修1P637题改编)为了检验某FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入()ANaOH溶液BKSCN溶液C先通入氯气,再加入KSCN溶液D先加入足量铁粉,再加入KSCN溶液答案:B8要证明某溶液中不含Fe3而可能含Fe2,进行如下实验操作时,最佳顺序是()加足量氯水加足量KMnO4溶液加少量KSCN溶液A BC D答案:C9某溶液中可能存在Mg2、Fe2、Fe3,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。下列结论正确的是()A一定有Fe2,一定没有Fe3、Mg2B一定有Fe3,一定没有Fe2、Mg2C一定有Fe3,可能有Fe2,一定没有Mg2D一定有Fe2,可能有Mg2,一定没有Fe3解析:“加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的”现象是溶液中含有亚铁离子的特性,若有Fe3,则产生氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色,所以不可能存在Fe3,而Mg(OH)2是白色,有可能存在。答案:D真题发掘知识串联串线索固双基回扣关键知识以铁的化合物的转化为载体串联铁元素单质及其化合物知识授课提示:对应学生用书第50页高考载体(浙江高考卷)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成了如下实验:知识串联高考还可以这样考(1)流程图中红褐色沉淀是_,白色沉淀2是_,由白色沉淀2转化成红褐色沉淀的化学方程式为_。(2)固体2的成分为FeO,写出固体2与盐酸反应的离子方程式:_。(3)在酸性条件下,H2O2能将Fe2氧化成Fe3,反应的离子方程式为_。(4)溶液3中含有金属阳离子是_,如何通过实验检验该离子的存在。_。(5)气体甲的成分是_,气体甲与固体2在一定条件下可以发生氧化还原反应,写出此反应的化学方程式_,设计实验方案验证该反应的产物。_。答案:(1)Fe(OH)3Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(2)FeO2H=Fe2H2O(3)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(4)Fe2取少量溶液3置于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水,溶液变红色,说明溶液3中含有Fe2(5)CO2CO22FeOFe2O3CO检测Fe2O3:将固体用盐酸溶解,加入KSCN溶液,若显红色,表明产物中含有Fe3;检测CO:将气体通过灼热CuO,黑色固体变为红色课时作业(授课提示:对应学生用书第259页)1新修本草是我国古代中药学著作之一,记载药物844种,其中有关于“青矾”的描述为“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃烧之赤色”据此推测,“青矾”的主要成分为()ACuSO45H2OBFeSO47H2OCKAl(SO4)212H2O DFe2(SO4)39H2O解析:由题意知,青矾是绿色,经煅烧后,生成红色固体。符合要求的是FeSO47H2O,它是绿色晶体,经高温煅烧后生成砖红色Fe2O3粉末。答案:B2(xx四川成都诊断)某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析正确的是()A实验、反应制得的物质均为纯净物B实验、均未发生氧化还原反应C实验、均为放热反应D实验、所涉及的物质均为电解质解析:实验制得的是Fe(OH)3胶体,属于混合物,且属于吸热反应,选项A、C错误;实验中涉及的物质Cl2、铁丝均为单质,既不属于电解质,也不属于非电解质,选项D错误。答案:B3为了验证Fe3的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是()A只有 B只有C和均错 D全部错误解析:实验中溶液应变为浅蓝色;实验与Fe3的性质无关。答案:C4铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述正确的是()A2Fe3Fe=3Fe2成立,说明氧化性:Fe3Fe2B25 ,pH0的溶液中,Al3、NH、NO、Fe2可以大量共存C5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 molD硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe22H2O24H=Fe34H2O解析:pH0的溶液呈强酸性,Fe2、NO、H不能大量共存,B项错误;C项应为0.3 mol,错误;D项电荷不守恒,错误。答案:A5(xx安徽蚌埠二中月考)下列中学常见实验的现象或表述正确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4B制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁C检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液23滴即可D除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加入足量的铁粉,然后过滤解析:赤铁矿的主要成分为氧化铁,A错误;制备氢氧化亚铁时应该尽量避免溶液接触氧气,所以不能搅拌,B错误;氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,铁离子与硫氰化钾反应生成血红色溶液,C正确;铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,使杂质的含量增加,D错误。答案:C6某溶液中可能存在Fe3、Fe2、I、HCO、Cl、NO六种离子中的几种。现进行下列实验:取少量溶液滴加KSCN溶液,溶液呈红色;另取少量原溶液滴加盐酸,溶液的棕黄色加深。据此可以推断,该溶液中肯定不存在的离子是()AI、HCO BFe2、HCO、NOCI、HCO、Cl DFe3、I、HCO解析:由可知溶液中一定含有Fe3,有Fe3一定无I和HCO;由棕黄色加深可知溶液中Fe2被氧化为Fe3,所以一定含有NO,可能含有Cl。答案:A7纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法,其流程如图所示:下列说法错误的是()A保存溶液A时,应加入少量铁粉B其制备反应类型不属于氧化还原反应C取滤液进行焰色反应,火焰为黄色DFeSO47H2O和FeCl36H2O的物质的量之比最好应为21解析:Fe2易被空气中的氧气氧化,所以在保存含Fe2的溶液时,需要加入铁粉以防止其被氧化,A项正确;反应中无元素化合价的变化,所以不是氧化还原反应,B项正确;滤液中含有Na,所以进行焰色反应时火焰为黄色,C项正确;Fe3O4可写成FeOFe2O3,所以n(Fe2)n(Fe3)12,D项错误。答案:D8某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示,则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A111 B131C338 D114解析:依次发生的反应是Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O,2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)2,Cu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu。答案:D9.如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 molL1的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的药品是_。A中反应的离子方程式是_。(2)实验开始时先将活塞a_(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程。_。(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为_。答案:(1)铁屑Fe2H=Fe2H2(2)打开(3)关闭活塞a,使FeSO4溶液压入B中进行反应(4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)310.在高温条件下铁与水能发生反应。资料显示,在不同温度下,还原性铁粉与水蒸气反应的产物是不同的,温度低于570 时,生成FeO,高于570 时,生成Fe3O4。老师用如图所示实验装置,完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。(1)实验中使用肥皂液的作用是_。(2)某同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体是否存在Fe3O4。确定是否存在Fe3O4,需要测定并记录的实验数据是_。答案:(1)检验反应中生成的H2(2)固体样品质量和红棕色固体的质量11工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:试回答下列问题:(1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为_(填化学式)。(2)实验室实现“步骤”中分离操作所用的玻璃仪器有_;步骤中应选用_试剂调节溶液的pH(填字母编号)。a稀硝酸B氢氧化钠溶液c高锰酸钾溶液 D氨水(3)检验步骤已经进行完全的试剂是_。(4)步骤的反应温度一般需控制在35 以下,其目的是_。(5)步骤中发生反应的化学方程式为_。(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数,称取a g样品,充分“酸溶”“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体b g。写出加入足量的H2O2发生反应的离子方程式:_;测得该样品中Fe元素的质量分数为_。解析:(1)SiO2为酸性氧化物,不与稀H2SO4反应。(2)NaOH溶液不易控制溶液pH,应选氨水。(4)既防止NH4HCO3分解,又减少Fe2水解。(5)FeCO3转变为Fe2O3,肯定有氧化剂O2参与反应。(6)残留b g固体为Fe2O3,根据Fe原子守恒,Fe元素的质量分数为100%100%。答案:(1)SiO2(2)漏斗、玻璃棒、烧杯d(3)KSCN溶液(或其他合理答案)(4)防止NH4HCO3分解,减少Fe2的水解(5)4FeCO3O22Fe2O34CO2(6)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O100%12(xx北京高考卷)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe32I2Fe2I2”反应中Fe3和Fe2的相互转化。实验如下:(1)待实验溶液颜色不再改变时,再进行实验,目的是使实验的反应达到_。(2)是的对比实验,目的是排除中_造成的影响。(3)和的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2向Fe3转化。用化学平衡移动原理解释原因:_。(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测中Fe2向Fe3转化的原因:外加Ag使c(I)降低,导致I的还原性弱于Fe2,用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。K闭合时,指针向右偏转,b作_极。当指针归零(反应达到平衡)后,向U形管左管中滴加0.01 molL1AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是_。(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了中Fe2向Fe3转化的原因。转化原因是_。与(4)实验对比,不同的操作是_。(6)实验中,还原性:IFe2;而实验中,还原性Fe2I。将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是_。解析:(1)实验溶液的颜色不再发生变化,则说明实验的反应达到了化学平衡状态。(2)实验为加入1 mL 1 molL1FeSO4溶液,实验为加入了1 mL H2O,结果是实验的颜色比略深,故以作对比,排除中溶液稀释对颜色变化造成的影响。(3)中加AgNO3溶液发生反应:AgI=AgI,使溶液中c(I)减小,平衡逆向移动;中加入Fe2,增大了c(Fe2),平衡逆向移动;故增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡均逆向移动。(4)由反应2Fe32I2Fe2I2知Fe3在反应中得电子,b应为正极。达到平衡后向U形管左管中加入AgNO3溶液,AgI=AgI,使c(I)减小,若I还原性弱于Fe2,则a极改为正极,电流表指针应向左偏转。(5)由(4)的原理可知c(I)降低则还原性减弱,则实验中Fe2转化为Fe3的原因可理解为Fe2的浓度增大,还原性增强,故得出的结论为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向。第(4)小题是证明c(I)减小,其还原性减弱,若做一个对比实验,可选择增大c(Fe2),使其还原性增强,或减小c(Fe3),使其氧化性减弱。(6)实验中减小c(I),I的还原性减弱;实验中,增大c(Fe2),Fe2的还原性增强;则可得出离子的还原性与其浓度有关的结论。答案:(1)化学平衡状态(2)溶液稀释对颜色变化(3)加入Ag发生反应:AgI=AgI,c(I)降低;或增大c(Fe2),平衡均逆向移动(4)正左侧产生黄色沉淀,指针向左偏转(5)Fe2随浓度增大,还原性增强,使Fe2还原性强于I向右管中加入1 molL1 FeSO4溶液(6)该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向
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