高中化学复习知识点氢氧化亚铁的还原性.docx
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高中化学复习知识点氢氧化亚铁的还原性
高中化学复习知识点:
氢氧化亚铁的还原性
一、单选题
1.下列有关实验设计或对实验原理的描述正确的是()
A.为测定熔融氢氧化钠的导电性,可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体
B.用甲图装置制取乙烯
C.用乙图装置制备少量氢氧化亚铁
D.加入适量乙醇和浓硫酸,加热,可除去乙酸乙酯中少量的乙酸
2.下列颜色变化与氧化还原反应无关的是( )
A.长期放置的苯酚晶体变红B.硝酸银晶体光照后变黑
C.氢氧化亚铁变灰绿再变红褐D.二氧化氮气体冷却后变淡
3.将过量的过氧化钠投入氯化亚铁溶液中,可观察到的实验现象是( )
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
4.下列物质不能通过化合反应直接制得的是
A.FeCl2B.NaHSO3C.Al(OH)3D.Fe(OH)3
5.下列图中的实验方案,能达到实验目的是
实验方案
实验目的
A
验证
对
分解反应有催化作用
B
制备
并能较长时间观察其颜色
C
除去
气体中混有的
D
比较Cl、C和Si的非金属性强弱
A.AB.BC.CD.D
6.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A.除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中通入氯气
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.Fe3O4为红棕色晶体
D.Fe(OH)2和Fe(OH)3都能在空气中稳定存在
7.下列溶液中加入NaOH溶液先生成白色沉淀,沉淀迅速变灰绿色,最终变红褐色的是
A.FeSO4B.MgSO4C.A12(SO4)3D.Fe2(SO4)3
8.有关铁的化合物的说法中,错误的是()
A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色
B.如图所示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应
9.能正确表示下列反应的离子方程式是
A.在硫酸亚铁溶液中通入氧气:
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
B.NH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:
2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-
C.氢氧化亚铁溶于稀硝酸中:
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
D.澄清石灰水与过量小苏打溶液混合:
Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
10.下列各图示中不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是
A.AB.BC.CD.D
二、综合题
11.填空题
(1)“金属钙线”是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某“金属钙线”的主要成分为金属M和金属钙Ca,并含有3.5%(质量分数)CaO.
①Ca元素原子结构示意图________,Ca(OH)2碱性比Mg(OH)2______(填“强”或“弱”).
②配平用“金属钙线”脱氧脱磷的方程式:
___P+____FeO+____CaO
____Ca3(PO4)2+____Fe
③将“金属钙线”试样溶于稀盐酸后,加入过量NaOH溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的M(OH)n,该颜色变化过程的化学方程式为:
_____________________,实验室检测Mn+最常用的试剂是___________(填化学式)
④取3.2g“金属钙线”试样,与水充分反应,生成448mLH2(标准状况),在所得溶液中通入适量的CO2,最多能得到CaCO3________g,“金属钙线”试样中金属M的质量分数为______.
(2)氢化钙(CaH2)固体登山运动员常用的能源提供剂
①写出CaH2与水反应的化学方程式__________________,该反应的氧化产物是___.
②请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象_____.
③登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是_______________________.
12.回答下列关于铁元素及其化合物的知识:
(1)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,能观察到的现象是___,请写出产物颜色变化时发生的反应方程式___。
(2)实验室配制氯化铁溶液时,通常应将氯化铁固体溶解在加有少量___的水中;FeCl2溶液在空气中放置一段时间后,逐渐变成浅黄色,其原因是___。
(用离子方程式表示)
(3)在常温下,铁与水并不起反应,但在高温下,铁与水蒸气可发生反应。
该反应的化学方程式_________________,该反应中的还原剂是___,氧化剂是___。
(4)在100mL18mol/L的浓硫酸中加入过量的铁片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是___。
A.40.32LB.25.76LC.20.16LD.6.72L
参考答案
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.氢氧化钠能和瓷坩埚中的二氧化硅反应,所以不可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体,故A错误;
B.制取乙烯时需要迅速加热到170℃,温度计用于测定混合液温度,所以温度计应该插入混合液中,故B错误;
C.氢氧化亚铁易被空气中氧气氧化,覆盖植物油、将滴管伸入硫酸亚铁溶液中都可以减少与空气的接触,防止氢氧化亚铁被氧化,故C正确;
D.乙酸与乙醇的酯化反应为可逆反应,不能得到纯净物,应用饱和碳酸钠溶液除杂,故D错误;
故选:
C。
2.D
【解析】
【详解】
A.苯酚在空气中能被氧气氧化,所以长期放置的苯酚晶体变红,属于氧化还原反应,故A不合题意;
B.硝酸银晶体易分解,在光照后变黑,生成银,属于氧化还原反应,故B不合题意;
C.氢氧化亚铁变灰绿再变红褐,生成氢氧化铁,Fe元素的化合价升高,所以属于氧化还原反应,故C不合题意;
D.二氧化氮气体冷却时生成四氧化二氮,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故D符合题意;
故选D。
3.B
【解析】
【详解】
将过量的过氧化钠投入氯化亚铁溶液中,发生反应的方程式:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,反应过程中有无色气体产生和红褐色沉淀生成,
答案选B。
【点睛】
根据过氧化钠的性质,溶于水形成氢氧化钠,氢氧化钠与氯化亚铁发生复分解反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定会被氧化成氢氧化铁,从而判断实验现象。
4.C
【解析】
【详解】
A.FeCl2可以通过铁与氯化铁化合生成;
B.NaHSO3可以通过亚硫酸钠和亚硫酸化合生成;
C.Al(OH)3只能通过复分解反应生成,不能通过化合反应直接制得;
D.Fe(OH)3可以通过氢氧化亚铁与氧及及水化合生成。
故选C。
5.B
【解析】
【详解】
A.要验证验证
对
分解反应有催化作用,应该只有催化剂不同,其它条件必须完全相同,该实验中催化剂、温度都不同,所以不能验证
对
分解反应有催化作用,故A错误;
B.亚铁离子和
反应生成
,
易被氧气氧化,所以要防止生成的
被氧化,Fe作阳极时生成亚铁离子进入溶液,亚铁离子和
反应生成
,煤油能隔绝空气,防止氢氧化亚铁被氧化,故B正确;
C.二氧化碳、二氧化硫都能和碳酸钠溶液反应,应该用饱和的碳酸氢钠除去二氧化碳中的二氧化硫,故C错误;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,HCl不是Cl元素的最高价氧化物的水化物,且生成的二氧化碳中含有挥发的HCl,HCl也和硅酸钠溶液而干扰二氧化碳的反应,所以该实验不能比较非金属性强弱,故D错误;
故答案为B。
【点睛】
本题考查化学实验方案评价,涉及物质制备、化学反应速率影响因素、除杂、非金属性强弱判断等知识点,明确实验原理、物质性质、实验基本操作是解本题关键,侧重考查学生实验操作、实验评价能力。
6.A
【解析】
【详解】
A、氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,故除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中通入氯气,正确;
B、铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,错误;
C、Fe3O4为黑色晶体,错误;
D、Fe(OH)2在空气中与氧气和水反应生成Fe(OH)3,不能稳定存在,错误。
7.A
【解析】
【详解】
A.FeSO4溶液中加入NaOH溶液先生成白色沉淀Fe(OH)2,后沉淀迅速变灰绿色,最终变红褐色Fe(OH)3,故A正确;
B.MgSO4溶液中加入NaOH溶液只生成白色沉淀Mg(OH)2,故B错误;
C.A12(SO4)3溶液中加入NaOH溶液先生成白色沉淀Al(OH)3,后沉淀逐渐溶解,故C错误;
D.Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液先生成红褐色沉淀Fe(OH)3,故D错误;
答案为A。
8.A
【解析】
【详解】
A.Fe(OH)2是一种白色固体,故A错误;
B.煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触,可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化,故B正确;
C.铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4,该反应为化合反应;用4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3制取Fe(OH)3也是化合反应,故C正确;
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应,故D正确;
故答案选A。
9.A
【解析】
【详解】
A.Fe2+具有还原性,会被氧气氧化为Fe3+,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,A正确;
B.NH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,以不足量的NH4HCO3为标准,NH4+、HCO3-都会发生反应:
NH4++HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O+NH3·H2O,B错误;
C.氢氧化亚铁具有还原性,会被具有氧化性的稀硝酸氧化变为Fe3+,反应的离子方程式为3Fe(OH)2+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+8H2O,C错误;
D.澄清石灰水与过量小苏打溶液混合,以不足量的Ca(OH)2为标准,离子方程式为Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,D错误;
故合理选项是A。
10.C
【解析】
【分析】
Fe(OH)2是白色不溶于水的物质,在空气中易被氧化迅速变为灰绿色,最终变为红褐色的Fe(OH)3。
【详解】
A.稀硫酸与铁粉反应生成氢气,生成的氢气将装置中的空气排出,可避免Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,可长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,不符合题意,不能选择A;
B.铁粉与稀硫酸反应生成的氢气将装置中的空气排出,且利用氢气的压力使氢氧化钠溶液与硫酸亚铁溶液接触而发生反应,可防止Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,可长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,不符合题意,不能选择B;
C.装置中没有隔绝空气,生成的Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,不能长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,符合题意,选择C;
D.苯的密度小于溶液的密度,浮在上层,在一定程度上可隔绝空气,防止Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,可长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,不符合题意,不能选择D;
答案选C。
11.
强253154Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3KSCN2.271.5%CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑H2取适量氢化钙,在加热条件下与干燥氧气反应,将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管,观察到白色变为蓝色;取钙做类似实验,观察不到白色变为蓝色(或其它合理的答案)氢化钙是固体,携带方便
【解析】
【分析】
(1)①根据原子核外电子排布画出原子结构示意图;元素的金属性越强最高价氧化物对应的水化物的碱性越强;
②根据电子守恒和原子守恒配平化学方程式;
③红褐色沉淀为Fe(OH)3,再写出发生反应的化学方程式和利用Fe3+的特殊反应检验;
④钙与水反应生成氢氧化钙与氢气,根据n=
计算氢气的物质的量,根据电子转移守恒计算Ca的物质的量,根据氧化钙的质量分数计算氧化钙的质量,计算氧化钙的物质的量,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙,根据钙元素守恒可知生成的n(CaCO3)=n(Ca)+n(CaO),再根据m=nM计算碳酸钙的质量;
(2)①CaH2中H元素的化合价为-1价,CaH2具有还原性,与水发生氧化还原反应生成Ca(OH)2和H2;;
②区分钙和氢化钙时可利用其组成、性质的差异来判断;
③氢化钙是固体,易携带。
【详解】
(1)①Ca是20号元素,元素的原子序数=其核外电子数=核内质子数,其核外电子排布是2,8,8,2,所以其原子结构示意图为
,元素的金属性越强最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性Ca>Mg,所以Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2强;
②该方程式中元素的化合价变化为:
P→Ca3(PO4)2,磷元素由0价→+5价,一个磷原子失5个电子;FeO→Fe,铁元素由+2价→0价,一个FeO得2个电子,根据氧化还原反应中得失电子数相等,所以其最小公倍数为10,故P的计量数为2,FeO的计量数为5,其它元素根据原子守恒配平,所以该方程式为2P+5FeO+3CaO
Ca3(PO4)2+5Fe;
③说明是FeCl2溶液中滴加NaOH溶液,先生成白色Fe(OH)2沉淀,再在空气中氧化为Fe(OH)3,该颜色变化过程的化学方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe3+的检验方法是:
向溶液中加入KSCN溶液后,溶液变成血红色就说明原溶液有Fe3+;
④448mlH2的物质的量为
=0.02mol,钙与水反应生成氢氧化钙与氢气,根据电子转移守恒可知,Ca的物质的量为
=0.02mol,样品中CaO质量分数为3.5%,故氧化钙的质量为3.2g×3.5%=0.112g,故氧化钙的物质的量为
=0.002mol,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙,根据钙元素守恒可知生成的n(CaCO3)=n(Ca)+n(CaO)=0.02mol+0.002mol=0.022mol,碳酸钙的质量为0.022mol×100g/mol=2.2g;“金属钙线”试样中金属Fe的质量分数为
=71.5%;
(2)①CaH2和水反应都能产生Ca(OH)2和H2,反应方程式为:
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,反应中CaH中H元素从-1价升高为0价,则该反应的氧化产物是H2;
②CaH2可以和氧气在加热条件下反应生成水,可用无水硫酸铜检验,现象是白色变为蓝色,具体方法是:
取适量氢化钙,在加热条件下与干燥氧气反应,将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管,观察到白色变为蓝色;取钙做类似实验,观察不到白色变为蓝色;
③作为能源,氢化钙明显比氢气更易携带,使用也较方便。
【点睛】
氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移,而氧化剂得电子的总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数),根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。
配平的步骤:
①标好价:
正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价;②列变化:
列出元素化合价升高和降低的数值;③求总数:
求元素化合价升高数和降低数的总数,确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数;④配系数:
用观察法配平其他各物质的化学计量数;⑤细检查:
利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒),逐项检查配平的方程式是否正确。
12.先产生白色沉淀,并逐渐变成灰绿色,最后变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3浓盐酸4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2FeH2OB
【解析】
【分析】
(1)硫酸亚铁和氢氧化钠发生反应生成氢氧化亚铁沉淀,易被氧化为氢氧化铁;
(2)氯化铁固体直接溶解在水中易水解,需要加入酸抑制铁离子水解;Fe2+在空气中易被氧化;
(3)铁与水蒸气在加热条件下发生氧化还原反应生成四氧化三铁和氢气;
(4)根据铁能和浓硫酸反应硫酸铁和二氧化硫,能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气判断。
【详解】
(1)硫酸亚铁和氢氧化钠发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,该白色沉淀易被氧化为氢氧化铁红褐色沉淀,化学方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(2)氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中,可抑制铁离子水解,再加水稀释;Fe2+有较强的还原性,则FeCl2溶液在空气中放置一段时间后,逐渐变成浅黄色,是Fe2+在空气中易被氧化为Fe3+的缘故,发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O;
(3)铁与水蒸气发生氧化还原反应:
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,根据化合价升降来判断氧化剂和还原剂.因铁的化合价升高,所以铁作还原剂,水中氢的化合价降低,水作氧化剂;
(4)浓硫酸的物质的量为0.1L×18mol/L=1.8mol,若只发生2Fe+6H2SO4
Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,生成的SO2的物质的量应为0.9mol,则V(SO2)=0.9mol×22.4L/mol=20.16L;随着反应的进行,Fe和稀硫酸反应,若只发生Fe+H2SO4
FeSO4+H2↑,参加反应的硫酸为1.8mol,则生成的H2的物质的量为1.8mol,其体积V(H2)=1.8mol×22.4L/mol=40.32L,实际生成的气体体积应为二者之间,故答案为B。
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- 高中化学 复习 知识点 氢氧化 亚铁 原性