- Fe2+和Fe3+的检验
- 共420题
某化工厂为消除所排出的废气中Cl2对环境的污染，将含Cl2的废气通过含过量铁粉的FeCl2溶液即可有效地除去Cl2．这一处理过程可用两个化学方程式表示为：______，______，处理过程中消耗的原料是______（填“Fe粉”或“FeCl2”）．
正确答案
Cl2与FeCl2溶液反应生成FeCl3，其反应的化学方程式为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；铁粉与FeCl3反应生成FeCl2其反应的化学方程式为：2FeCl3+Fe=3FeCl2；根据两个反应可知，处理过程中消耗的原料是铁粉，
故答案为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；2FeCl3+Fe=3FeCl2；Fe粉．
硫酸亚铁是比较重要的亚铁盐，在农业上用作农药，主治小麦黑穗病，在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐、除草剂等．
（1）实验室条件下用铁粉和稀硫酸制取少量硫酸亚铁溶液，为防止其变质，应在该溶液中应加入适量______．
（2）新制的绿矾晶体（FeSO4•7H2O）是浅绿色的，但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]，写出该反应的化学方程式：______．
（3）已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2．某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物．已知SO3的熔点是16.8°C，沸点是44.8°C．
①装置II的试管中不装任何试剂，其作用是______，试管浸泡在50℃的热水浴中，目的是______．
②装置III和装置IV的作用是探究本实验气体产物成分．请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论．
限选试剂：3mol．L-1．H2S04、6mol．L-l NaOH、0.5mol．L -1 BaCl2、O.5mol．L-1Ba（NO3）2、0.01mol．L-1 酸性 KMnO4 溶液、0.0l mol．L-1 溴水．
③装置V的作用是防止尾气污染环境，烧杯中应加入的试剂是______．
④如何检验装置Ⅰ中固体完全分解后生成固体产物有无FeO？写出步骤、现象及结论：______．
正确答案
（1）为防止亚铁离子被氧化为铁离子，可以加入金属铁，为防止亚铁离子水解，可以加入硫酸，故答案为：铁；硫酸；
（2）亚铁离子具有还原性，易被氧气氧化，反应方程式为：4FeSO4•7H2O+O2=4Fe（OH）SO4+5H2O，故答案为：4FeSO4•7H2O+O2=4Fe（OH）SO4+5H2O；
（3）①产生的气体极易和溶液反应时，会产生倒吸，所以装置II的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中（或安全瓶）；SO3的沸点是44.8°C，当温度高于44.8°C时三氧化硫为气体状态，把试管浸泡在50℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固，故答案为：防止溶液倒吸入装置Ⅰ中（或安全瓶）；防止SO3液化或凝固．
②FeSO4分解的气体产物可能为三氧化硫也可能为氨氧化硫和二氧化硫的混合物，三氧化硫遇到钡离子生成白色沉淀，二氧化硫能使高锰酸钾或溴水褪色；故答案为：
③氯气的尾气处理用烧碱溶液，故答案为：NaOH溶液；
④FeO中的铁为+2价，可以用盐酸将氧化物溶解，得到的亚铁离子能使高锰酸钾褪色，故答案为：取少量分解后剩余固体于试管中，往试管中加入足量稀盐酸，充分反应后，滴入酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，说明生成的固体产物含有FeO．
某久置的FeCl2溶液略显黄色，同学认为可能有部分Fe2+被氧化成Fe3+
（1）请设计实验验证溶液中是否存在Fe3+______
（2）若溶液中存在Fe3+，应如何除去？（用离子方程式说明）______
（3）若把溶液的Fe2+全部转化成Fe3+应该如何操作？（用离子方程式说明）______．
正确答案
（1）铁离子的检验方法进行检验，铁离子和硫氰酸根离子结合生成血红色溶液，实验步骤为：取少量试液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有存在Fe3+，反之没有，
故答案为：取少量试液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有存在Fe3+，反之没有；
（2）若溶液中存在Fe3+，加入过量铁粉发生反应 Fe+2Fe3+═3Fe2+，可以除去铁离子，故答案为：Fe+2Fe3+═3Fe2+；（3）若把溶液的Fe2+全部转化成Fe3+，需要加入氧化剂实现反应，加入氯水发生的反应为：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-．
氧化还原反应中有这样一个规律：一种氧化剂和不同种还原剂发生氧化还原反应时，该氧化剂应与还原 性最强的物质先反应，而后才能与还原性较弱的物质反应；同理，一种还原剂和不同种氧化剂发生氧化 还原反应时，该还原剂应与氧化性最强的物质先反应，而后才能与氧化性较弱的物质反应。有同学为便于记忆，把这个规律叫做“强强联手”。
(1)实验室有FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液，其中Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3:2:1，现加入适量铁粉，请写出溶液中可能发生的离子反应： _________________________________。 根据上述离子反应判断三种金属阳离子的氧化性强弱顺序为_______________，当向混合液中加入铁粉时，首先与铁发生反应的离子是________。
(2)加入适量铁粉后，最后溶液中Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比变为1:2:4，则参加反应的铁粉与原溶液Fe2+的物质的量之比为____。
正确答案
(1) Fe+2Fe3+ = 3Fe2+；Fe+Cu2+ = Fe2++Cu；Fe3+ > Cu2+>Fe2+；Fe3+ (2)1:1
铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作印刷电路铜版腐蚀剂和外伤止血剂等．
（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路板的离子方程式______．
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式．
负极反应：______；
正极反应：______．
正确答案
（1）Fe3+有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子，自身被还原成 Fe2+，反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
（2）设计成原电池时，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，该电池反应中三价铁离子得电子发生还原反应，所以正极上的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+（或2Fe3++2e-=2Fe2+），铜失电子发生氧化反应，所以负极上的电极反应式为Cu=2Cu2++2e-（或Cu-2e-=Cu2+）；
电池反应中发生氧化反应的金属作负极，所以铜作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，可选石墨作正极，发生还原反应的电解质溶液作原电池的电解质溶液，所以该原电池图为
，故答案为：
；Cu-2e-=Cu2+；
Fe3++e-=Fe2+（或2Fe3++2e-=2Fe2+）．
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