4．了解Fe3+的氧化性.认识Fe2+和Fe3+之间的相互转化,学会Fe2+和Fe3+的检验方法.——精英家教网——
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4．了解Fe3+的氧化性.认识Fe2+和Fe3+之间的相互转化,学会Fe2+和Fe3+的检验方法. 【】
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（12分）不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同，俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后，于1865年发表了金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe SnPb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。（1）金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具，许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如，工业上冶炼金属，根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是__________、&&&&&&&&。工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼：，似乎“违背”了金属活动性顺序，试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因__________________________。（2）在实践中发现还有许多化学事实 “违背”金属活动性顺序，但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时，把锌粒投入1mol·L-1氯化铁溶液中，观察到如下实验现象：锌粒表面有一定量气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，一段时间后溶液逐渐浑浊，试用相关反应方程式进行解释_________________________________、__________________________________________________________________________。（3）研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识，工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。①请根据金属活动性顺序结合该反应原理，比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱&&&&&&& 。②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论。方案______________________________________________________________________。&
（12分）不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同，俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后，于1865年发表了金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。（1）金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具，许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如，工业上冶炼金属，根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是__________、&&&&&&&&。工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼：，似乎“违背”了金属活动性顺序，试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因__________________________ 。（2）在实践中发现还有许多化学事实 “违背”金属活动性顺序，但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时，把锌粒投入1mol·L-1氯化铁溶液中，观察到如下实验现象：锌粒表面有一定量气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，一段时间后溶液逐渐浑浊，试用相关反应方程式进行解释_________________________________、__________________________________________________________________________。（3）研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识，工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。①请根据金属活动性顺序结合该反应原理，比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱&&&&&&&。②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论。方案______________________________________________________________________。
（12分）不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同，俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后，于1865年发表了金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe SnPb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。（1）金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具，许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如，工业上冶炼金属，根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是__________、&&&&&&&&。工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼：，似乎“违背”了金属活动性顺序，试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因__________________________。（2）在实践中发现还有许多化学事实 “违背”金属活动性顺序，但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时，把锌粒投入1mol·L-1氯化铁溶液中，观察到如下实验现象：锌粒表面有一定量气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，一段时间后溶液逐渐浑浊，试用相关反应方程式进行解释_________________________________、__________________________________________________________________________。（3）研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识，工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。①请根据金属活动性顺序结合该反应原理，比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱&&&&&&& 。②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论。方案______________________________________________________________________。&
不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同，俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后，于1865年发表了金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。 （1）金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具，许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如，工业上冶炼金属，根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是__________、&&&&&&&& 。 工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼：，似乎“违背”了金属活动性顺序，试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因__________________________ 。 （2）在实践中发现还有许多化学事实 “违背”金属活动性顺序，但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时，把锌粒投入1mol·L-1氯化铁溶液中，观察到如下实验现象：锌粒表面有一定量气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，一段时间后溶液逐渐浑浊，试用相关反应方程式进行解释_________________________________、 __________________________________________________________________________。 （3）研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识，工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。 ①请根据金属活动性顺序结合该反应原理，比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱&&&&&&& 。 ②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论。 方案______________________________________________________________________。
（12分）不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同，俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后，于1865年发表了金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。 （1）金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具，许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如，工业上冶炼金属，根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是__________、&&&&&&&& 。 工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼：，似乎“违背”了金属活动性顺序，试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因__________________________ 。 （2）在实践中发现还有许多化学事实 “违背”金属活动性顺序，但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时，把锌粒投入1mol·L-1氯化铁溶液中，观察到如下实验现象：锌粒表面有一定量气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，一段时间后溶液逐渐浑浊，试用相关反应方程式进行解释_________________________________、 __________________________________________________________________________。 （3）研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识，工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。
①请根据金属活动性顺序结合该反应原理，比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱&&&&&&& 。 ②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论。 方案______________________________________________________________________。
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现有纯铁片、纯银片、纯铜片，稀硫酸、FeSO4&溶液、Fe2（SO4）3溶液、U形管、导线若干，请运用原电池原理设计实验，验证Cu2+、Fe3+的氧化性强弱． （1）写出电极反应式，负极：___．正极：___．（2）请在方框中画出原电池的装置图，标出外电路电子流向（注明电极材料、电解质溶液，连成闭合回路）．（3）Cu2+、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为：___．（4）该装置反应一段时间后，当溶液的质量增加3.2g时，通过导线的电子的物质的量是___．
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（1）Fe3+氧化性比Cu2+强，可发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Cu被氧化，为原电池的负极，负极反应为Cu-2e-=Cu2+，正极Fe3+被还原，电极方程式为2Fe3++2e-=2Fe2+，故答案为：Cu-2e-=Cu2+；2Fe3++2e-=2Fe2+；（2）Fe3+氧化性比Cu2+强，可发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Cu被氧化，为原电池的负极，正极Fe3+被还原，正极可为碳棒，电解质溶液为氯化铁，则原电池装置图可设计为，电子从铜极流向碳极，故答案为：；（3）根据反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，即Cu2+、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为Fe3+&Cu2+，故答案为：Fe3+&Cu2+；（4）该装置反应一段时间后，当溶液的质量增加3.2g时，即消耗的金属铜质量是3.2g即0.05mol，根据负极反应Cu-2e-=Cu2+，电子转移0.1mol，故答案为：0.1mol．
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Fe3+氧化性比Cu2+强，可发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，反应中Cu被氧化，为原电池的负极，则正极可为碳棒或不如Cu活泼的金属，电解质溶液为氯化铁溶液，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，以此解答该题．
本题考点：
原电池和电解池的工作原理
考点点评：
本题综合考查原电池的设计及原电池的工作原理，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，难度不大，注意从氧化还原反应的角度由电池反应判断电极反应．
扫描下载二维码& （1）为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，设计一个装置，如
（1）为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，设计一个装置，如图下列装置既能产生电流又能达到实验目的是&&&&．（2）铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是：2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池放电时，&&&&（填物质化学式）在负极发生反应．若电解液体积为2L（反应过程溶液体积变化忽略不计），放电过程中外电路中转移3mol电子，则硫酸浓度由5mol/L下降到&&&&mol/L．
【考点】原电池和电解池的工作原理．
解析与答案
（揭秘难题真相，上）
习题“（1）为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，设计一个装置，如图下列装置既能产生电流又能达到实验目的是．（2）铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是：2PbSO4+2H2O充电放电Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池放电时，（填物质化学式）在负极发生反应．若电解液体积为2L（反应过程溶液体积变化忽略不计），放电过程中外电路中转移3mol电子，则硫”的学库宝（http://www.xuekubao.com/）教师分析与解答如下所示：
【考点】原电池和电解池的工作原理．
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（2016春o重庆校级期中）某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2，它们使用的药品和装置如图所示（1）SO2气体与Fe3+反应的产物有&&&&（填离子符号），参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比是&&&&．（2）下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是&&&&．A．Na2SO3溶液与HNO3&&&&&&&&&B．Na2SO3固体与浓硫酸C．固体硫在纯氧中燃烧&&&&&&&&&D．铜与热浓H2SO4（3）装置C的作用是&&&&．（4）若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有&&&&（填序号）．A．蒸发皿&&&&B．石棉网&&&&&C．漏斗&& D．烧杯&&&&&&E．玻璃棒&&&&&F．坩埚（5）在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：方案①：往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去．方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红．方案③：往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀．上述方案不合理的是&&&&，原因是&&&&．
某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2，他们使用的药品和装置如下图所示：（1）SO2气体还原Fe3+生成的还原产物是&&&&（填离子符号），参加反应的SO2&和Fe3+的物质的量之比是&&&&．（2）下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是&&&&（双选，填序号）．A．Na2SO3溶液与HNO3&&&&&&&&&&&&&&&B．Na2SO3固体与浓硫酸C．固体硫在纯氧中燃烧&&&&&&&&&&&&D．铜与热浓H2SO4（3）装置C的作用是&&&&．（4）若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有&&&&（双选，填序号）．A&蒸发皿&&&B&石棉网&&&C&漏斗&&&D&烧杯&&&E&玻璃棒&&&F&坩埚（5）在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：方案①：往第一份试液中加入KMnO4溶液，紫红色褪去．方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红．方案③：往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀．上述方案不合理的一个是&&&&，原因是&&&&．（6）上述装置中能表明I-的还原性弱于SO2的现象是&&&&．
食盐中的抗结剂是亚铁氰化钾，其化学式为K4[Fe（CN）6]o3H2O2g&K4[Fe（CN）6]o3H2O（M=422g/mol）样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度的变化曲线）如图1所示．（1）试确定150℃时固体物质的化学式为&&&&．（2）在25℃下，将a&moloL-1的KCN（pH＞7）溶液与0.01moloL-1的盐酸等体积混合，反应平衡时，测得溶液pH=7，则KCN溶液的物质的量浓度a&&&&0.01moloL-1（填“＞”、“＜”或“=”）；用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka=&&&&．（3）在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可实现2SO2+O2+2H2O═2H2SO4的转化．已知，含SO2的废气通入Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，则另一反应的离子方程式为&&&&．（4）不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO2，也可被还原为氢气．为了验证这一事实，某同学拟用如图2装置进行实验（实验时压强为10lkPa，温度为0℃）．（Ⅰ）若在烧瓶中投入d&g锌，加入一定量的c&mol/L&浓硫酸V&L，充分反应后锌有剩余，测得氢氧化钠洗气瓶增重mg，则整个实验过程产生的气体中n（H2）=&&&&（用含字母的代数式表示）．若撤走盛有无水氯化钙的U型管，n（SO2）：n（H2）的数值将&&&&（填偏大、偏小或无影响）（Ⅱ）在硫酸中加入硫酸铜可以加快氢气的生成速率的原因：&&&&（Ⅲ）为进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某同学设计如下一系列实验，将表中所给的混合溶液分别加入到5个盛有过量Zn粒的反应瓶中．&&&&实验溶液ABCDE5mol/LH2SO4&mL40V1V2V3V4饱和CuSO4液&&mL012V510H2O&&mLV6V7V850①完成此实验设计，其中V5=&&&&，V7=&&&&②为探究氢气生成速率要收集产生的气体，还需记录：&&&&．
SO2 是一种重要的化工原料，某兴趣小组采用如图1所示装置制取并探究SO2气体的性质．（1）下列实验方案适用于用如图所示装置制取所需SO2 的是&&&&（填序号）．A．Na2SO3 溶液与HNO3&&&&&&&&&&&&&B．Na2SO3 固体与浓硫酸C．固体硫在纯氧中燃烧&&&&&&&&&&&&&D．铜与浓H2SO4（2）组装完仪器后，检查发生装置气密性的方法是：关闭活塞b，&&&&；（3）指导老师指出应增加一尾气吸收装置，并帮助同学们设计了如图2所示装置，其中合理的是&&&&（填序号）．（4）小组同学设计在试管d中加入FeCl3溶液，验证SO2 的还原性．为了验证SO2 与Fe3+发生了氧化还原反应，他们在通入足量SO2 后，取试管d中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：方案A：往第一份试液中加入KMnO4 溶液，紫红色褪去方案B：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红方案C：往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀．写出SO2 与Fe3+反应的离子方程式&&&&．上述方案中不合理的一项是&&&&，原因是&&&&．
（2010秋o临沂期中）SO2是一种重要的化工原料，也是引起酸雨污染的重要来源．（1）下列有关酸雨的说法正确的是&&&&（填序号）．A．SO2、NO2或CO2都会导致酸雨的形成B．NO不溶于水，所以不会造成酸雨污染C．燃煤时鼓入足量空气，可以减少酸雨的产生D．采用清洁能源，可以减少酸雨的产生（2）某兴趣小组采用如图装置制取并探究SO2气体的性质．①下列实验方案适用于用右图所示装置制取所需SO2的是&&&&（填序号）．A．Na2SO3溶液与HNO3&&&&&&&&&&&&&&&&&B．Na2SO3固体与浓硫酸C．固体硫在纯氧中燃烧&&&&&&&&&&&&&&&D．铜与浓H2SO4②组装完仪器后，检查装置气密性的方法是：关闭活塞b，&&&&③指导老师指出应增加一尾气吸收装置，并帮助同学们设计了如下装置，其中合理的是&&&&（填序号）．④小组同学设计在试管d中加入FeCl3溶液，验证SO2的还原性．为了验证SO2与Fe3+发生了氧化还原反应，他们在通入足量SO2后，取试管d中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：方案A：往第一份试液中加入KmnO4溶液，紫红色褪去方案B：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红方案C：往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀．上述方案不合理的是&&&&原因是&&&&．
知识点讲解
经过分析，习题“（1）为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，设计一个装置，如”主要考察你对
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
原电池和电解池的工作原理
原电池：是利用两个电极之间金属性的不同，产生电势差，从而使电子的流动，产生电流。原电池工作原理：原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。电解池：电解原理（电解池装置如图） 　　（1）什么是电解
电解是使电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。上图是电解CuCl2溶液的装置。通电后，发生反应：CuCl2=Cu + Cl2↑　　或用离子方程式表示：Cu2++ 2Cl=Cu + Cl2↑ 　　（2）电解过程中的能量转化：电能转化为化学能　　（3）发生电解反应的条件　　①与电源相连的两个电极；　　②电解质溶液（或熔化的电解质）；　　③两个电极浸泡在电解质溶液中，形成闭合回路。　　（4）电极反应　　与电源的正极相连的电极称为阳极。物质在阳极上失去电子，发生氧化反应。如上图装置中，Cl-在阳极上失去电极转化为Cl２，阳极反应式：2Cl--2e-＝Cl2↑　　与电源的负极相连的电极成为阴极。物质在阴极上得到电子，发生还原反应。如上图装置中，Cu2+在阴极是得到电子转化为Cu，阴极反应式：Cu2++2e-＝Cu　　（5）意义　　使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应，得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属。　　2、电解时，物质在电极上的放电顺序　　（1）阳极：与电源的正极相连。　　当阳极的电极材料为金属（Pt或Au除外）时，通电后作电极的金属失去电子变成金属离子，溶解到电解质溶液中。因为水电离能够产生ＯＨ－，所以电解含氧酸盐溶液时，在阳极上是ＯＨ－放电生成氧气，而含氧酸根离子不发生变化。　　（2）阴极：与电源的负极相连。　　在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子。当溶液中存在多种阳离子时，按金属活动性顺序，越不活泼的金属，其阳离子的氧化性越强，越容易被还原。在水溶液中，铝之前的金属的阳离子不可能被还原。　　
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