题文
铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
Fe2+①④ Fe3+②③ FeO42-(高铁酸根离子)
回答下列有关问题:
(1)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4.若用反应所得的酸性溶液,实现上述①的转化,要求产物纯净.可选用的试剂是______(选填序号);
a.Cl2 b.Fe c.HNO3 d.H2O2
(2)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺.精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应:CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S.(CuFeS2中S为-2价)则下列说法正确的是______(选填序号);
a.从物质分类的角度看,黄铜矿属于合金
b.反应中,所有铁元素均被还原
c.反应中,CuFeS2 既作氧化剂又作还原剂
d.当转移1mol电子时,46g CuFeS2参加反应
(3)下述反应中,若FeSO4和O2的系数比为2:1,试配平下列方程式:FeSO4+K2O2→K2FeO4+K2O+K2SO4+O2↑
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成Fe(OH)3.高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是______、______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)要使产物纯净,必须物质间发生反应后,没有杂质生成.
a、氯气有氧化性,能氧化二价铁离子生成三价铁离子,但同时有氯离子生成,所以有杂质生成,故a错误;
b、铁与稀硫酸反应生成二价铁离子,不能把二价铁离子转化为三价铁离子,故b错误;
c、硝酸能氧化二价铁离子生成三价铁离子,但溶液中还有杂质硝酸根离子,故c错误;
d、双氧水能氧化二价铁离子生成三价铁离子,同时有水生成,水是原溶液的成分,所以不是杂质,故d正确;
故选d;
(2)a、合金是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质,所以黄铜矿不是合金,故a错误;
b、CuFeS2中铁元素的化合价为+2价,反应物Fe3+的化合价为+3价,生成物中Fe2+的化合价为+2价,所以不是所有铁元素均被还原,故b错误;
c、CuFeS2中只有S元素的化合价只有升高,其他元素的化合价不变,所以CuFeS2只作还原剂,故c错误;
d、CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S 转移电子4
184g 4mol
46g 1mol
故d正确;
故选d;
(3)FeSO4+K2O2→K2FeO4+K2O+K2SO4+O2↑,该反应,FeSO4中Fe的化合价为+2价,K2FeO4中Fe的化合价为+6价,所以一个氯化亚铁分子失去4个电子;K2O2中O的化合价为-1价,O2中O的化合价为0价,一个K2O2分子失去2个电子生成氧气;K2O2中O的化合价为-1价,K2FeO4和K2O中O元素的化合价为-2价,所以一个K2O2失去2个电子,该方程式中得失电子的最小公倍数为6,所以该方程式的计量数分别为2、6、2、2、2、1,即方程式为2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+2K2O+2K2SO4+1O2↑,
故答案为:2、6、2、2、2、1;
(4)高铁酸钾( K2FeO4)中Fe的化合价是+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中杂质,所以高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是净水、消毒,故答案为:净水;消毒.
解析
该题暂无解析
考点
据考高分专家说,试题“铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:.....”主要考查你对 [氧化还原反应的本质和特征 ]考点的理解。
氧化还原反应的本质和特征
氧化还原反应的本质:
电子的转移(得失或偏移)
氧化还原反应的特征:
化合价升降(某些元素化合价在反应前后发生变化,是氧化还原反应判别的依据)
氧化还原反应的发展史:
- 物质与氧气发生的反应属于氧化反应,含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应。
- 有化合价升降的反应属于氧化还原反应。
- 有电子得失或偏移的反应属于氧化还原反应。
对物质的认识存在发展的过程,从最初的隔离开的氧化反应、还原反应,到从表面上看化合价变化的氧化还原反应,把氧化与还原统一在一个概念下,再透过现象看本质,化合价的变化是有电子得失或偏移引起的。
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氧化还原反应中应注意的几个问题:
1、氧化剂氧化性的强弱,不是看得电子的多少,而是看得电子的难易;
还原剂还原性的强弱,不是看失电子的多少,而是看失电子的难易。
eg:氧化性:浓HNO3>稀HNO3还原性:Na>Al
2、有新单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应 eg:C(金刚石)==C(石墨);3O2==2O3(放电);P4(白磷)==4P(红磷)
3、任何元素在化学反应中,从游离态变为化合态,或由化合态变为游离态,均发生氧化还原反应(比如置换反应,化合反应,分解反应)
4、置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。
5、元素具有最高价的化合物不一定具有强氧化性! eg.H3PO4、H2SiO3(或H4SiO4)两酸均无强氧化性但硝酸有强氧化性。
氧化还原的表示可用单线桥也可用双线桥:
一、双线桥法:
此法不仅能表示出电子转移的方向和总数,还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子,箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子或原子团。
标变价 明确标出所有发生氧化还原反应的元素的化合价,不变价的元素不标化合价。
连双线 将标化合价的同一元素用直线加箭头从反应物指向生成物(注意:箭头的起止一律对准各元素)
标得失 1.标电子转移或偏离数 明确标出得失电子数,格式为“得/失发生氧化还原反应原子个数×单位原子得失电子数”
2.标化合价变化 一律标出化合价的变化,只有“化合价升高”“化合价降低”这两种写法,不可写为“升价”“降价”等
3.标出元素反应类型 一律标出元素所发生的反应,“被氧化”或“被还原”,其余写法均不正确
4.检查得失电子守恒 检查得失电子数是否相等,如不相等则重新分析。
二、单线桥法:
在氧化还原反应中,有电子发生转移(得失或偏移),也就是在反应物中有元素电子发生得失或偏移,这时用一条带箭头的曲线从失去电子的元素指向得到电子的元素,并在“桥”上标出转移的电子数,这种表示方法叫单线桥法。
(1)标价态明确标明发生氧化还原反应的元素的化合价
(2)连单线连接方程式左边的氧化剂与还原剂,箭头一律指向氧化剂
(3)不注得失标出转移的电子的总数,这里不用像双线桥那样,仅需直接标出电子总数
注意事项:
(1)不得标明"得"或"失",否则是错的
(2)箭头表示电子转移的方向,指向氧化剂注意:为了规范起见,单线桥法最好不用于自身氧化还原的反应,因为那样标记会使反应中的电子去向不明确,故在自身氧化还原的反应方程式中最好用双线桥法表示电子转移。




