3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH學科網(wǎng) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某化學學習小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性.請你協(xié)助他們完成實驗報告.
(1)實驗目的:探究鐵及其化合物的氧化性和還原性
(2)實驗試劑及儀器:
試劑:氯化亞鐵溶液、氯化鐵溶液、氯水、KSCN溶液、鐵粉、鋅片、銅片、稀硫酸
儀器:膠頭滴管外,你認為本實驗必不可少的一種玻璃儀器是.
(3)實驗記錄(在仿照①實驗作答,劃線部分不必填寫)
序號 實驗設計 實驗觀察(主要現(xiàn)象) 離子方程式 解釋與結論
在鐵粉中滴
入稀硫酸
鐵粉溶解,溶液由無
色變成淺綠色,有無
色無味的氣體生成

Fe+2H+=H2↑+Fe2+

Fe具有還原性

氯化亞鐵溶液中滴入KSCN溶液,再加入氯水 滴入KSCN溶液無明
顯變化,加入氯水立
即變成血紅色
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(KSCN)3
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(KSCN)3
Fe2+具有還原性
Fe2+具有還原性
氯化亞鐵溶液加
入鋅片
鋅片溶解,析出鐵,溶液從淺綠色變?yōu)闊o色
鋅片溶解,析出鐵,溶液從淺綠色變?yōu)闊o色
Fe2++Zn=Fe+Zn2+
Fe2+具有氧化性
Fe2+具有氧化性

在氯化鐵溶液中加入KSCN溶液,再加入足量Cu片(或鐵粉或鋅片)
在氯化鐵溶液中加入KSCN溶液,再加入足量Cu片(或鐵粉或鋅片)
加入KSCN溶液出現(xiàn)血紅色,加入足量Cu片(或鐵粉或鋅片)后血紅色消失
加入KSCN溶液出現(xiàn)血紅色,加入足量Cu片(或鐵粉或鋅片)后血紅色消失
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+或2Fe3++Fe=3Fe2+或2Fe3++Zn=2Fe2++Zn 2+
2Fe3++3Zn=2Fe+3 Zn 2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+或2Fe3++Fe=3Fe2+或2Fe3++Zn=2Fe2++Zn 2+
2Fe3++3Zn=2Fe+3 Zn 2+

Fe3+具有氧化性
(4)學習小組的同學將從本實驗中獲得的知識推廣到其他類物質(zhì)的學習,請判斷下列物質(zhì)既有氧化性又有還原性的是
AD
AD

A、Cl2 B、Na  C、Mg2+D、H2O2
(5)在實驗②中,有部分同學在氯化亞鐵溶液中滴入KSCN溶液后,就出現(xiàn)了血紅色,你認為是什么原因:
氯化亞鐵溶液中的Fe2+被氧化
氯化亞鐵溶液中的Fe2+被氧化
;你將對實驗員在配制氯化亞鐵溶液時,提出的建議是
配制氯化亞鐵溶液時要加入少量的鐵粉
配制氯化亞鐵溶液時要加入少量的鐵粉

(6)在配制氯化鐵溶液時,由于實驗員失誤,可能導致溶液中含有少量的Fe2+,為幫助實驗員進行檢驗少量Fe2+的存在,請從下列物質(zhì)中選擇合適的試劑
C
C

A、KSCN溶液          B、稀鹽酸     C、KMnO4溶液      D、NaOH溶液.

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鐵是應用最廣泛的金屬,鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物.
(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學式,可用離子交換和滴定的方法.實驗中稱取0.54g FeClx樣品,溶解后先進行陽離子交換預處理,再通過含有飽和OH-的陰離子交換柱,使Cl-和OH-發(fā)生交換.交換完成后,流出溶液的OH-用0.40mol?L-1的鹽酸滴定,滴至終點時消耗鹽酸25.0mL.計算該樣品中氯的物質(zhì)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,
0.54g
56+35.5x
×x
=0.010mol,x=3
n(OH-)=n(H+)=n(Cl-)=0.0250L×0.40 mol?L-1=0.010 mol,
0.54g
56+35.5x
×x
=0.010mol,x=3
(列出計算過程)
(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物的樣品,采用上述方法測得n(Fe)﹕n(Cl)=1﹕2.1,則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分數(shù)為
10%
10%
.在實驗室中,F(xiàn)eCl2可用鐵粉和
鹽酸
鹽酸
反應制備,F(xiàn)eCl3可用鐵粉和
氯氣
氯氣
反應制備;
(3)FeCl3與氫碘酸反應時可生成棕色物質(zhì),該反應的離子方程式為
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
2Fe3++2I-=2Fe2++I2

(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料.FeCl3 和KClO在強堿性條件下反應可生成K2FeO4,其反應的離子方程式為
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
.與MnO2-Zn電池類似,K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應式為
FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
.該電池總反應的離子方程式為
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-

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下列說法正確的是( 。
A、純水升高溫度,電離平衡向正反應方向移動,Kw不變
B、在其它條件不變時,向H2(g)+I2(g)?2HI(g)平衡體系中加催化劑,反應速率加快,I2的轉化率不變
C、pH=4的鹽酸和氯化銨溶液分別加水稀釋100倍,pH均變?yōu)?
D、高鐵電池:3Zn+2K2FeO4+8H2
 放電 
.
充電
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,放電時正極和充電時陰極附近溶液的pH均升高

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高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓.高鐵電池的總反應為:
3Zn+2K2FeO4+8H2O═3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH   
下列敘述不正確的是( 。

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(1)25℃時x mol?L-1的CH3COOH溶液與0.01mol?L-1的NaOH溶液等體積混合,溶液顯中性,則[CH3COO-]
=
=
[Na+](填“>”“=”“<”),用含x的代數(shù)式表示CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka=
10-9
x-10-2
10-9
x-10-2

(2)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓,高鐵電池的總反應為3Zn+2K2FeO4+8H2O
放電
充電
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
①寫出該電池充電時陰陽兩極的電極反應式
陰極:
Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-
Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-

陽極:
Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O
Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O

②下列敘述正確的是
AC
AC
  (填字母).
A.Zn電極在放電時作負極,發(fā)生氧化反應
B.該電池放電時,K+向負極移動
C.放電時正極有1molK2FeO4被還原,則轉移3mol電子,
③用該電池電解200mL 1mol?L-1 的AgNO3溶液(用惰性電極),當陰極質(zhì)量增加2.16g時,被電解溶液的pH為
1
1
(溶液體積變化忽略不計).
(3)幾種常見離子在溶液中開始沉淀時的pH如下表:
離子 Fe2+ Cu2+ Mg2+
pH 7.6 5.2 10.4
當向含相同濃度Cu2+、Mg2+、Fe2+離子的溶液中滴加NaOH溶液時,
Cu2+
Cu2+
(填離子符號)先沉淀,KSP[(Fe(OH)2]
KSP[(Mg(OH)2](填“>”、“=”或“<”).

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