高中化学第3节 氧化剂和还原剂第3课时课后复习题

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第3课时　探究铁及其化合物的氧化性或还原性课后篇巩固提升A组　基础巩固1.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是(　　)A.Fe2+的水溶液为浅绿色B.Fe3+的水溶液为黄色C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有还原性D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀解析Fe3+具有较强的氧化性,其溶液为黄色。Fe2+为中间价态,既有氧化性,又有还原性,其水溶液为浅绿色。含Fe3+的溶液中滴入含SCN-的溶液,溶液呈现红色,并非沉淀,故D错。答案D2.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是(　　)A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+B.苹果汁中含有Cu2+C.苹果汁含有OH-D.苹果汁含有Fe3+解析苹果中含有Fe2+,把苹果榨成苹果汁之后,果汁中的Fe2+被空气中的氧气氧化成Fe3+。答案A3.已知氧化还原反应:①Fe2++ZnFe+Zn2+　②Cu2++FeFe2++Cu　③2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+下列说法不正确的是(　　)A.氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+>Zn2+B.还原性:Zn>Fe>Cu>Fe2+C.化学反应2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+能够发生D.化学反应2Fe3++Fe3Fe2+不能发生解析反应①说明氧化性Fe2+>Zn2+,反应②说明氧化性Cu2+>Fe2+,反应③说明氧化性Fe3+>Cu2+,则A项正确。微粒得电子能力越强(氧化性越强),其还原产物失电子能力越弱(还原性越弱),再结合A项中结论分析可知,B项正确。2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+能够发生,Zn、Fe的还原性均比Cu强,则2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+和2Fe3++Fe3Fe2+都能够发生,C项正确、D项不正确。答案D4.将过量Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是 (　　)A.有白色沉淀生成 B.有红褐色沉淀生成C.溶液由浅绿色变为黄色 D.不可能有无色气体产生解析首先发生反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,然后发生反应Fe2++2OH-Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,即生成红褐色沉淀,且有无色气体(O2)生成。答案B5.鉴别Fe2+和Fe3+可用下列试剂中的(　　)①NaOH溶液　②稀硫酸　③KSCN溶液　④铜片　⑤KI淀粉溶液A.①②③ B.①③④⑤ C.③④⑤ D.②③④解析①向Fe2+溶液中加入NaOH溶液后,观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;Fe3+与OH-反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。②稀硫酸与Fe2+及Fe3+都不反应,不能区别Fe2+和Fe3+。③加入KSCN溶液,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,溶液立即呈红色,证明含有三价铁离子。④2Fe3++CuCu2++2Fe2+,溶液由黄色变蓝色,Fe2+不反应。⑤2Fe3++2I-2Fe2++I2,淀粉溶液遇碘变蓝色。答案B6.在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤之,然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是(　　)A.Fe B.FeO C.Fe(OH)3 D.Fe2O3解析将一小块金属钠投入FeSO4溶液中会发生如下反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,FeSO4+2NaOHFe(OH)2↓+Na2SO4。Fe(OH)2沉淀不稳定,容易被氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。滤出的Fe(OH)3沉淀经灼烧,发生反应:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。所以最终所得的固体物质是Fe2O3。答案D7.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是(　　)A.该溶液中一定含有SCN-B.氧化性:Fe3+>Cl2C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质D.Fe2+被氧化为Fe3+解析溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,氧化性:Fe3+<Cl2。能使含Fe3+的溶液变为红色,说明原溶液中一定含有SCN-。因原溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,说明Fe2+与SCN-不能形成红色物质。答案B8.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。下列物质反应后一定有+3价铁生成的是(　　)①过量的Fe与Cl2反应　②Fe与过量稀硫酸反应③FeCl2溶液中通入少量Cl2　④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A.① B.①③ C.①②③ D.①②③④解析①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原;②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+;③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+;④中首先发生Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2,若Fe不足量,则最终溶液中会含有Fe3+。答案B9.铁是人体必需的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“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药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。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:药品淡黄色溶液淡红色溶液红色溶液(1)试剂1的名称为　　　　　　。 (2)加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　,　　　　　　　　　。 (3)加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为 　。 (4)若向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,可以发现生成沉淀,而且沉淀暴露在空气中将有颜色变化,此颜色变化为 　。 解析根据加入试剂1后生成淡黄色溶液,再结合药片成分中的Fe2+,可推断淡黄色溶液中必含Fe3+。Fe3+中加入试剂2形成淡红色溶液,可推断试剂2中含有SCN-,进而可解答其他问题。答案(1)稀盐酸(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(3)少量的Fe2+转化为Fe3+,加入KSCN后显红色(4)白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色10.电子工业常用30%的氯化铁溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制作印刷电路板。某工艺对腐蚀废液的处理采用了下列实验方案:(1)加入的①物质的化学式是　    ,写出主要反应的化学方程式 　 。 (2)滤渣③的成分是　　　　,操作Ⅱ的名称是　　　　,加过量④反应的离子方程式是　 　。 (3)将②⑤合并通入⑥后溶液颜色变化为　　　　　　　　　　,该反应的离子方程式为　 　。 (4)该实验方案的目的是　。 解析腐蚀废液中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+,根据上述实验方案可以看出最后回收了铜。由铁及其化合物的相互转化关系可判断试剂①为铁。然后依次推断出其他各组分的成分。答案(1)Fe　2FeCl3+Fe3FeCl2、CuCl2+FeFeCl2+Cu(2)Fe、Cu　过滤　Fe+2H+Fe2++H2↑(3)浅绿色变为棕黄色　2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(4)重新获得三氯化铁溶液,并回收金属铜B组　能力提升1.将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是(　　)A.稀硫酸 B.氯气 C.氯化锌 D.氯化铜解析Fe溶于盐酸后发生反应:Fe+2H+Fe2++H2↑,而Fe2+遇强氧化剂会生成三价铁。稀硫酸不能把Fe2+氧化成Fe3+;氯气能将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+;氯化锌、氯化铜溶液中的Zn2+、Cu2+都不能将Fe2+氧化成Fe3+。答案B2.今有下列三个氧化还原反应:①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl22FeCl3③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O若某溶液中含有Fe2+和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是(　　)A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl解析由①知氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>Fe3+,还原性Fe2+>Cl-;由③知氧化性Mn>Cl2,还原性Cl->Mn2+;由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只氧化I-。答案C3.下列离子方程式正确的是(　　)A.将氨水滴入到FeCl3溶液中:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓B.氧化铁与盐酸反应:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2OC.向FeCl3溶液中加入铁粉:Fe+Fe3+2Fe2+D.向氯化亚铁溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-解析NH3·H2O在写离子方程式时应写成化学式,A错误;Fe和FeCl3反应的离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+,C错误;Cl2和FeCl2在溶液中反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,D错误。答案B 4.将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是(　　)A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,n(Cl-)基本不变B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,仍无色C.Fe2+与Fe3+物质的量之比为6∶1D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5解析n(Fe)=0.02mol,n(FeCl3)=0.05mol,由Fe+2Fe3+3Fe2+知,Fe3+过量0.01mol,铁粉全部溶解,反应生成Fe2+0.06mol;Fe3+过量,滴入无色KSCN溶液,溶液显红色;氧化生成的Fe2+和还原生成的Fe2+的物质的量之比为1∶2。答案C5.将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100 mL 4.40 mol·L-1盐酸中,充分反应后产生896 mL H2(标准状况),残留固体1.28 g。过滤,滤液中无Cu2+。将滤液加水稀释到200 mL,测得其中c(H+)为0.400 mol·L-1。则原混合物中单质铁的质量是(　　)A.2.4 g B.3.36 g C.5.60 g D.10.08 g解析因为滤液中c(H+)为0.400mol·L-1,所以盐酸过量,又因为滤液中无Cu2+,所以充分反应后溶液中只有氯化亚铁和过量的盐酸,由氯元素守恒得:n(HCl)=2n(FeCl2)+n(HCl余),2n(FeCl2)=0.1L×4.40mol·L-1-0.2L×0.400mol·L-1,n(FeCl2)=0.18mol,即充分反应后溶液中亚铁离子的物质的量为0.18mol。再根据产生896mLH2(标准状况)所消耗铁的物质的量为0.04mol,产生1.28g铜所消耗铁的物质的量为0.02mol,则Fe3+反应消耗铁的物质的量为:(0.18mol-0.04mol-0.02mol)×=0.04mol。所以,原混合物中铁的质量为:(0.04mol+0.04mol+0.02mol)×56g·mol-1=5.60g。答案C6.回答下列问题:(1)除去铜粉中混有的铁粉,可选用的试剂为　　　　。 A.FeCl3溶液 　　B.H2SO4溶液C.CuSO4溶液 　　D.NaOH溶液涉及反应的离子方程式为 　。 (2)为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液,一位同学设计了以下实验方案加以证明。方案:向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气,再滴加KSCN溶液,溶液呈现红色,证明该未知溶液是FeCl2溶液。回答以下问题:你认为此方案是否合理?　　　　　　(填“合理”或“不合理”),若不合理,要检验Fe2+应如何操作?  　(若填“合理”,则此空不答)。 (3)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象是 　,有关的化学方程式为　              ,　              。 (4)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质,经常向其中加入铁粉,其原因是(用离子方程式表示)　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析(1)由于FeCl3不仅与Fe反应,还与Cu反应,故A项不符;H2SO4溶液和CuSO4溶液均与Fe反应而不与Cu反应,故可除去铜粉中混有的铁粉;NaOH与Cu、Fe均不反应,无法除杂。(2)Fe2+的检验要注意排除Fe3+的干扰,若先通Cl2再滴加KSCN溶液,溶液呈现红色说明溶液中有Fe3+,但Fe3+来源于Fe2+或是原溶液中,无法说明。(3)FeCl2与NaOH发生反应生成的Fe(OH)2最终转化为Fe(OH)3。(4)FeCl2中的Fe2+易被氧化成Fe3+,有铁粉可防止Fe3+生成。答案(1)BC2H++FeFe2++H2↑、Fe+Cu2+Cu+Fe2+(2)不合理　先加KSCN溶液,无明显现象,再加入氯水,溶液变成红色,则原溶液有Fe2+(3)出现白色絮状沉淀,马上变成灰绿色,最终变成红褐色　FeCl2+2NaOHFe(OH)2↓+2NaCl　4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(4)2Fe3++Fe3Fe2+7.导学号50534084(1)根据以下实验事实,判断四种微粒在酸性条件下,氧化性由强到弱的顺序是　　　　。 ①将FeCl3溶液滴入淀粉KI溶液中,溶液变蓝　②向FeCl2溶液中加入氯水,再加入KSCN溶液呈红色③向KMnO4溶液中加入浓盐酸后,产生黄绿色气体,振荡后紫色退去A.I2>Cl2>Fe3+>MnB.Mn>Cl2>Fe3+>I2C.Cl2>I2>Fe3+>MnD.Fe3+>Mn>Cl2>I2(2)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为　　　　,所发生反应的离子方程式为　 　。 (3)今有铁片、铜片、FeCl2溶液、氯化铁溶液、CuSO4溶液,设计实验证明以下事实,只要求写出相应反应的化学方程式。①Fe3+的氧化性比Cu2+的强: 　　　　　　　　。 ②铁的还原性比铜的强: 　　　　　　　　。  解析(1)①中发生反应为2Fe3++2I-2Fe2++I2,氧化剂Fe3+的氧化性强于I2的;②FeCl2溶液中滴加氯水,再加KSCN溶液,呈红色,说明氯气氧化亚铁离子生成铁离子和氯离子,反应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-;反应中氧化剂Cl2的氧化性强于氧化产物Fe3+的;③KMnO4溶液中滴加盐酸,KMnO4溶液的紫色退去,说明高锰酸钾氧化氯离子为氯气,本身被还原为锰离子;反应中氧化剂KMnO4的氧化性强于氧化产物Cl2的;综上所述氧化性强弱为Mn>Cl2>Fe3+>I2。(2)在一定条件下,PbO2与溶液中Cr3+反应,产物是Cr2和Pb2+,反应中Cr的价态升高了3价,Pb的化合价降低2价,根据电子守恒,所以与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为1.5mol,发生反应的离子方程式为3PbO2+2Cr3++H2OCr2+3Pb2++2H+。(3)①Cu与FeCl3溶液能反应:2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则可证明氯化铁溶液中Fe3+的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2+的强;②Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,符合活泼金属置换出不活泼金属的原则,Fe+CuSO4FeSO4+Cu,可证明铁的还原性比铜的强。答案(1)B(2)1.5 mol　3PbO2+2Cr3++H2OCr2+3Pb2++2H+(3)①2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2　②Fe+CuSO4FeSO4+Cu8.A、B、C均为单质,B与C反应后的产物溶于水得无色溶液E,E显酸性;E可作还原剂,但其浓溶液不能被浓硫酸氧化。A、B、C之间的其他反应如右图所示:试填空:(1)写化学式。B:　　　　、D:　　　　、F:　　　　。 (2)鉴别D溶液中阳离子(除H+外)的方法是 　。 (3)写出离子反应方程式。①A+EF+C:　。 ②B+FD:　。 解析B与C反应生成的产物溶于水得溶液E显酸性,能作还原剂,且其浓溶液不能被浓硫酸氧化,易确定E为盐酸。B、C中一种是Cl2,一种是H2,因A+HClF+C,则C为H2,B为Cl2。而F+Cl2D,表明A具有可变化合价,可考虑其为Fe。正好与题图相符。答案(1)Cl2　FeCl3　FeCl2(2)向D溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈红色,表明含Fe3+(3)①Fe+2H+Fe2++H2↑　②Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-