- 氧化性、还原性强弱的比较
- 共1284题
某研究性学习小组设想将少量Cl2通入Fe2+和I-的混合溶液,来探究Fe2+和I-的还原性强弱.
【提出假设】
假设1:______;
假设2:______;
假设3:Fe2+和I-的还原性一样强.
【验证假设】
1 利用如图装置进行试验,
实验必需的装置是:A______(按氯气流向的顺序用序号书写)
(2)实验开始后,控制通入少量氯气,通过观察溶液颜色的变化,______(能或不能)判断反应的先后顺序.
(3)请在下表中填写实验步骤及预期现象与结论.
(4)该实验成功的关键是控制各反应物的用量.该小组称量1.52g FeSO4(M=152g/mol)和1.66gKI(M=166g/mol)固体溶于水中,为了验证上述假设,______通入的氯气的体积最多不能超过______.(标准状况)
(5)有同学质疑,上述实验只能验证氯气分别与Fe2+和I-反应的速率的大小.并不能证明Fe2+和I-的还原性强弱.于是提出另一验证方案:往KI溶液中滴加______溶液,如果能发生反应,就可证明二者的还原性强弱,该反应的离子方程式是______.
正确答案
Fe2+还原性比I-强
I-还原性比Fe2+强
→C→E
不能
KSCN
淀粉
A变红色
B不变色
A不变色
B变蓝色
A变红色
B变蓝色
删除
0.112L
FeCl3
2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+
解析
解:【提出假设】依据实验的目的:探究Fe2+和I-的还原性强弱得出假设内容:Fe2+还原性比I-强;I-还原性比Fe2+强,故答案为:Fe2+还原性比I-强;I-还原性比Fe2+强;
【验证假设】
(1)要想探究Fe2+和I-的还原性强弱,应将制取的氯气通入到含有Fe2+和I-的溶液中,氯气有毒应进行尾气处理,所以必须的装置A→C→E;
故答案为:→C→E;
(2)碘水的颜色与三价铁离子水溶液的颜色相差不大,所以不能通过观察颜色来比较反应的先后顺序,故答案为:不能;
(3)三价铁离子遇到KSCN溶液显红色,淀粉遇到碘变蓝色,当通入少量的氯气时,如果二价铁离子先反应被氧化物三价铁离子,则加入KSCN溶液显红色,
碘离子此时为反应,加入淀粉后不变蓝色;如果碘离子先反应被氧化为单质碘,则加入淀粉变蓝色,二价铁离子此时未反应,加入KSCN溶液不变红色;
故答案为:
;
(4)1.52g FeSO4固体的物质的量为==0.01mol,依据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知,完全氧化二价铁离子需要0.005mol氯气,标况下体积为:0.005mol×22.4L/mol=0.112L;
1.66g KI固体的物质的量为==0.01mol,依据2I-+Cl2=I2+2Cl-,完全氧化碘离子需要0.005mol氯气,标况下体积为:0.005mol×22.4L/mol=0.112L,所以为了验证上述假设,通入的Cl2体积最多不能超过0.112L;
故答案为:0.112L;
(5)氯化铁与碘化钾反应的离子方程式为:2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+,反应中碘离子碘元素化合价升高,碘离子作用还原剂,三价铁离子化合价降低被还原,二价铁离子为还原产物,依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,可知碘离子的还原性强于二价铁离子,同种氧化剂与多种还原剂反应,还原性强的优先反应,所以可以确定氯气与Fe2+和I-反应的先后顺序.故答案为:FeCl3;2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+.
往含有0.1molBr-与0.1mol I-的FeBr2和FeI2的溶液中,持续缓慢通入Cl2至恰好完全反应,作出通入气体体积与溶液中离子数目的图象(已知各物质的氧化性强弱:ClO3->BrO3->Cl2>IO3->Br2>Fe3+>I2,(Cl2与H2O的反映可忽略不计).
正确答案
解:根据氧化性强弱:ClO3->BrO3->Cl2>IO3->Br2>Fe3+>I2可知,粒子的还原性强弱为:I->Fe2+>Br->I2,通入氯气的过程中,还原性越强优先被氧化,所以被氧化的离子的先后顺序及对应的反应为:①2I-+C12═I2+2Cl-,②2Fe2++C12═2Fe3++2Cl-,③2Br-+C12═Br2+2Cl-,④I2+6H2O+5C12=2IO3-+12H++10Cl-,
0.1molBr-与0.1mol I-的FeBr2和FeI2的溶液中,含有亚铁离子的物质的量为:n(Fe2+)=n(Br-)+
n(I-)=0.05mol+0.05mol=0.1mol,即:原溶液中含有离子的物质的量为:0.1mol+0.1mol+0.1mol=0.3mol,
①通入氯气后,先发生反应:2I-+C12═I2+2Cl-,反应前后离子的物质的量不变,0.1mol碘离子被氧化成0.05mol碘单质,需要消耗0.05mol氯气,标况下氯气的体积为:22.4L/mol×0.05mol=1.12L;
②继续通入氯气,亚铁离子开始被氧化,2Fe2++C12═2Fe3++2Cl-,0.1mol亚铁离子完全反应消耗0.05mol氯气,此时增加的离子为氯离子,物质的量为0.1mol,亚铁离子完全反应后溶液中的总物质的量为:0.3+0.1mol=0.4mol,消耗的氯气总体积为2.24L;
③亚铁离子反应完毕,0.1mol溴离子开始被氯气氧化,根据反应2Br-+C12═Br2+2Cl-,0.1mol溴离子完全反应消耗0.05mol氯气,反应过程中离子的总物质的量不变,溴离子完全反应后溶液中离子总量为:0.4mol,消耗标况下氯气的体积为:2.24L+1.12L=3.36L;
④最后碘单质别氯气氧化,根据反应I2+6H2O+5C12=2IO3-+12H++10Cl-可知,0.05mol碘单质完全反应需要消耗氯气的物质的量为:0.05mol×5=0.25mol氯气,标况下0.25mol氯气的体积为:22.4L/mol×0.25mol=5.6L;增加的离子是碘单质物质的量为(2+12+10)=24倍,即碘单质完全反应后溶液中离子增加了:0.05mol×24=1.2mol,溶液中离子的总物质的量为:1.2mol+0.4mol=1.6mol,最后消耗的氯气的总体积为:3.36L+5.6L=8.96L,
根据以上分析可以作出下图:
故答案为:
解析
解:根据氧化性强弱:ClO3->BrO3->Cl2>IO3->Br2>Fe3+>I2可知,粒子的还原性强弱为:I->Fe2+>Br->I2,通入氯气的过程中,还原性越强优先被氧化,所以被氧化的离子的先后顺序及对应的反应为:①2I-+C12═I2+2Cl-,②2Fe2++C12═2Fe3++2Cl-,③2Br-+C12═Br2+2Cl-,④I2+6H2O+5C12=2IO3-+12H++10Cl-,
0.1molBr-与0.1mol I-的FeBr2和FeI2的溶液中,含有亚铁离子的物质的量为:n(Fe2+)=n(Br-)+
n(I-)=0.05mol+0.05mol=0.1mol,即:原溶液中含有离子的物质的量为:0.1mol+0.1mol+0.1mol=0.3mol,
①通入氯气后,先发生反应:2I-+C12═I2+2Cl-,反应前后离子的物质的量不变,0.1mol碘离子被氧化成0.05mol碘单质,需要消耗0.05mol氯气,标况下氯气的体积为:22.4L/mol×0.05mol=1.12L;
②继续通入氯气,亚铁离子开始被氧化,2Fe2++C12═2Fe3++2Cl-,0.1mol亚铁离子完全反应消耗0.05mol氯气,此时增加的离子为氯离子,物质的量为0.1mol,亚铁离子完全反应后溶液中的总物质的量为:0.3+0.1mol=0.4mol,消耗的氯气总体积为2.24L;
③亚铁离子反应完毕,0.1mol溴离子开始被氯气氧化,根据反应2Br-+C12═Br2+2Cl-,0.1mol溴离子完全反应消耗0.05mol氯气,反应过程中离子的总物质的量不变,溴离子完全反应后溶液中离子总量为:0.4mol,消耗标况下氯气的体积为:2.24L+1.12L=3.36L;
④最后碘单质别氯气氧化,根据反应I2+6H2O+5C12=2IO3-+12H++10Cl-可知,0.05mol碘单质完全反应需要消耗氯气的物质的量为:0.05mol×5=0.25mol氯气,标况下0.25mol氯气的体积为:22.4L/mol×0.25mol=5.6L;增加的离子是碘单质物质的量为(2+12+10)=24倍,即碘单质完全反应后溶液中离子增加了:0.05mol×24=1.2mol,溶液中离子的总物质的量为:1.2mol+0.4mol=1.6mol,最后消耗的氯气的总体积为:3.36L+5.6L=8.96L,
根据以上分析可以作出下图:
故答案为:
(2015秋•宁夏校级期末)根据下列反应的化学方程式,判断有关物质的还原性强弱顺序是( )
①I2+SO2+2H2O
H2SO4+2HI ②2FeCl2+Cl2
2FeCl3 ③2FeCl3+2HI
2FeCl2+2HCl+I2.
正确答案
解析
解:①I2+SO2+2H2O═2HI+H2SO4中还原剂是SO2、还原产物是HI,所以还原性SO2>HI;
②2FeCl2+Cl2═2FeCl3中还原剂是FeCl2、还原产物是FeCl3,所以还原性FeCl2>FeCl3;
③2FeCl3+2HI═2FeCl2+2HCl+I2中还原剂是HI、还原产物是FeCl2,所以还原性HI>FeCl2;
通过以上分析知,还原性强弱顺序是SO2>I->Fe2+>Cl-,
故选D.
根据反应式:2Fe3++2I-═2Fe2++I2,Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,可以判断微粒的氧化性从强到弱的顺序是( )
正确答案
解析
解:元素的化合价降低的反应物为氧化剂,元素的化合价升高后的产物为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性.
①2Fe3++2I-=2Fe2++I2中,该反应中氧化剂是Fe3+,氧化产物是I2,则氧化性Fe3+>I2,
②Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+中,氧化剂是Br2,氧化产物是Fe3+,则氧化性Br2>Fe3+,
所以氧化性强弱顺序是Br2>Fe3+>I2,
故选C.
在复杂体系中,确认化学反应先后顺序有利于解决化学问题.已知溶液中阳离子氧化性顺序为:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Na+,下列离子反应方程式错误的是( )
正确答案
解析
解:A、根据2Ag++Fe=2Ag+Fe2+可知氧化性是Ag+>Fe2+,符合题干已知条件,所以化学方程式成立,故A正确;
B、根据2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+可知氧化性是Fe3+>Cu2+,符合题干已知条件,所以化学方程式成立,故B正确;
C、根据2Fe3++3Zn=3Zn2++2Fe可知氧化性是Fe3+>Zn2+,氧化性是Fe3+>Cu2+>H+>Zn2+>Na+,符合题干已知条件,所以化学方程式成立,故C正确;
D、根据反应Cu2++2Na=Cu+2Na+,可知氧化性是Cu2+>Na+,符合题干已知条件,但是金属钠和盐反应的实质是先和水的反应,不会置换出金属铜,故D错误.
故选D.
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