二价铁与硫酸反应为什么生成的产物有一氧化氮与浓硫酸

知识点梳理
 相对原子质量55.847。铁有多种同素异形体,如α铁、β铁、γ铁、б铁等。铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在氢的前面。常温时,铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应,在高温时,则剧烈反应。铁在氧气中燃烧,生成Fe3O4,炽热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中,生成二价铁盐,并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时,表面生成一层氧化物保护膜,使铁“钝化”,故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。铁是一变价元素,常见价态为+2和+3。铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子,成为+2价。与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应,则被氧化成Fe3+。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe为+2价,另2/3为+3价。铁的+3价化合物较为稳定。
弱电解质的电离平衡指在一定条件下(、浓度),弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时的状态。弱电解质的电离平衡的特点是:  (1)动态平衡:电离式中用“ ”,如:CH3COOH CH3COO—+H+。  (2)条件改变:平衡被打破。如在CH3COOH的石蕊溶液中(呈红色)加入固体CH3COONH4,即增大了c(CH3COO—),平衡左移,c( H+)变小,使红色变浅。  (3)弱电解质在离子反应中电离平衡发生移动。将等质量的锌粉分别投入10mL0.1mol/L盐酸和10mL0.1mol/L醋酸中,实验结果:盐酸的反应速率比醋酸快。若锌足量,则产生氢气的体积相等。因为当浓度和体积相同时,盐酸是强酸,c(H+)大,所以反应速率快,但二者可电离出来的H+的物质的量相等,仅仅是后者随着反应的进行,醋酸的电离平衡不断发生移动。  (4)从导电实验可知,弱电解质少部分电离,大部分以分子形式存在,决定了它在离子方程式书写中保留分子形式。如醋酸和烧碱溶液中和反应的离子方程式应写成:CH3COOH+OH—= CH3COO—+H2O。  (5)导电性强弱与电解质强弱的关系:电解质的强弱由物质内部结构决定,电解质的强弱在一般情况下影响着溶液导电性的强弱。导电性强弱是由溶液离子浓度大小决定的。如果某强电解质溶液浓度很小,那么它的导电性可以很弱,而某弱电解质虽然电离程度很小,但如果浓度较大时,该溶液的导电能力也可以较强。因此,强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质的导电能力也不一定弱。
在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+或OH-生成弱电解质的过程叫做盐类的水解。
硝酸,分子式:HNO3。是一种强酸,纯硝酸为无色液体,沸点83℃,在-42℃时凝结为无色,与水混溶,有强氧化性和腐蚀性。性质:1.酯化反应:硝酸可以与醇发生酯化反应生成对应的硝酸酯。2.硝化反应:浓硝酸或发烟硝酸与脱水剂(浓硫酸、五氧化二磷)混合可作为硝化试剂对一些化合物引发硝化反应,硝化反应属于亲电取代反应,反应中的亲电试剂为硝鎓离子,脱水剂有利于硝鎓离子的产生。最为常见的硝化反应是苯的硝化:Ph-H + HO-NO2 ——→ Ph-NO2 + H2O。3.氧化还原反应:硝酸分子中氮元素为最高价态(+5)因此硝酸具有强氧化性,其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化,从总体上说,硝酸浓度越高,平均每分子硝酸得到的电子数越少,浓硝酸的还原产物主要为二氧化氮,稀硝酸主要为一氧化氮,更稀的硝酸可以被还原为一氧化二氮、氮气、硝酸铵等,需要指出,上述只是优势产物,实际上随着反应的进行,硝酸浓度逐渐降低,所有还原产物都可能出现。
NaCl,NaOH,Na2CO3,过氧化钠,Na2SO4
整理教师:&&
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根据问他()知识点分析,
试题“下表中,对第Ⅰ、Ⅱ栏判断都正确的是
第Ⅰ...”,相似的试题还有:
下列判断正确的是()
铁与稀硫酸反应可生成氢气
铁丝在氧气中点燃生成Fe3 O4
Ⅰ对;Ⅱ对
Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(CO3 2-)
21H的中子数和质子数相等
Ⅰ对;Ⅱ错
Na2O2与H2O反应的化学方程式为Na2O2 +H2O=2NaOH+O2↑
常温下可用铝罐贮存浓硝酸
Ⅰ对;Ⅱ对
用AgNO3溶液和稀硝酸可区分Na2CO3、NaBr溶液
25℃时,改变醋酸溶液的浓度,醋酸的电离平衡常数也改变
Ⅰ对;Ⅱ对
铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛.请回答下列问题:(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应式为_____.(2)由于氧化性Fe3+>Cu2+,氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式是_____.(3)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是_____(用离子方程式表示).在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去,其原因是_____.(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO═3Fe+4CO2,若有1.5mol&Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是_____.(5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是_____(填字母).
铁是地壳中含量最高的金属元素
铁是人类最早使用的金属材料
Ⅰ对;Ⅱ对;有
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气
高温下氢气能还原氧化铁得到铁
Ⅰ对;Ⅱ对;无
铁属于过渡元素
铁和铁的某些化合物可用作催化剂
Ⅰ错;Ⅱ对;无
在空气中铁的表面能形成致密的氧化膜
铁不能与氧气反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有
铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛.请回答下列问题:(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应式为______.(2)由于氧化性Fe3+>Cu2+,氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式是______.(3)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是______(用离子方程式表示).在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去,其原因是______.(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO═3Fe+4CO2,若有1.5mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是______.(5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是______(填字母).选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断A铁是地壳中含量最高的金属元素铁是人类最早使用的金属材料Ⅰ对;Ⅱ对;有B常温下铁与稀硫酸反应生成氢气高温下氢气能还原氧化铁得到铁Ⅰ对;Ⅱ对;无C铁属于过渡元素铁和铁的某些化合物可用作催化剂Ⅰ错;Ⅱ对;无D在空气中铁的表面能形成致密的氧化膜铁不能与氧气反应Ⅰ对;Ⅱ对;有当前位置:
>>>甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物.文..
甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物.文献记载:I.在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物.II.FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色)△H<0.III.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收.甲的实验操作和现象记录如下:
打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹.
打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,关闭活塞.
无明显现象.
加热烧瓶,反应开始后停止加热.
①A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅;&B中溶液变棕色;&C中溶液紫色变浅.②反应停止后,A中无固体剩余.请回答下列问题:(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是______.(2)检验是否生成-3价氮的化合物,应进行的实验操作是______.(3)甲取少量B中溶液,加热,实验现象是______.请用化学平衡原理解释原因:______.甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成.(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足.为获取充足的证据,乙仍采用该装置和操作进行对照实验,乙作出的改变是______,证明有NO生成的实验现象是______.(5)证明A溶液中是否含有Fe2+和Fe3+,选择的药品是(填序号)______.a.铁粉&&&b.溴水&&&&c.鉄氰化钾溶液&&&&d.硫氰化钾溶液.
题型:问答题难度:中档来源:西城区一模
(1)常温时,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜,阻止了铁和浓硝酸进一步反应,即产生钝化现象,所以滴入浓硝酸加热前没有明显现象,故答案为:常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生;(2)生成-3价氮的化合物是氨气,氨气极易溶于水生成氨水,氨水电离生成铵根离子,检验铵根离子的方法是:取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口.若试纸变蓝,则A中生成NH4+,故答案为:取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口.若试纸变蓝,则A中生成NH4+;(3)取少量B中溶液,加热,棕色溶于变浅,有无色气体逸出,且该气体在空气中变为红棕色,应为可逆反应FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色)是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致Fe(NO)SO4(棕色)降低,所以溶液颜色变浅,故答案为:棕色溶液变浅(或绿),无色气体逸出,且在空气中变为红棕色;FeSO4+NO?Fe(NO)SO4(棕色)△H<0&正反应放热,加热后,平衡向逆反应方向移动;(4)二氧化氮和水反应生成的一氧化氮能使硫酸亚铁溶液变成棕色,所以不能证明铁和浓硝酸反应过程中NO生成,为排除生成的NO干扰,把浓硝酸换成稀硝酸,稀硝酸和铜反应生成无色的一氧化氮,没有二氧化氮生成,则A中气体是无色的,且B中溶液变为棕色,则说明生成的一氧化氮和硫酸亚铁反应生成棕色,从而说明A中无色气体是一氧化氮,故答案为:浓硝酸换成稀硝酸;A中没有红棕色气体生成,B中溶液变为棕色;(5)亚铁离子的特征反应是:亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,铁离子的特征反应是:铁离子和无色的硫氰化钾溶液反应血红色溶液,故选cd.
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据魔方格专家权威分析,试题“甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物.文..”主要考查你对&&氧化亚铁,氧化铁,四氧化三铁,氢氧化亚铁,氢氧化铁&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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氧化亚铁氧化铁四氧化三铁氢氧化亚铁氢氧化铁
氧化亚铁:
(1)色态:黑色粉末 (2)溶解性:不溶于水,不与水反应,溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。 (3)稳定性:不稳定,在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁 (4)氧化性:(高温下)被CO、H2、Al、C、Si等还原&& (5)还原性:在空气中加热氧化为Fe3O4 氧化亚铁:
(1)色态:黑色粉末 (2)溶解性:不溶于水,不与水反应,溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。 (3)稳定性:不稳定,在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁 (4)氧化性:(高温下)被CO、H2、Al、C、Si等还原 (5)还原性:在空气中加热氧化为Fe3O4 铁的氧化物:
氧化亚铁的化学性质:
铝热反应:2Al+3FeO=(高温)=Al2O3+3Fe
与非氧化性酸反应:FeO+2H+==Fe2++H2O
与氧化性酸反应:3FeO+10H++NO3-==3Fe3++NO↑+5H2O&氧化铁:
化学式Fe2O3,溶于盐酸,为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种低级颜料,工业上称氧化铁红,用于油漆、油墨、橡胶等工业中,可做催化剂,玻璃、宝石、金属的抛光剂,可用作炼铁原料。(1)色态:红色粉末,俗称铁锈(铁红) (2)溶解性:溶于盐酸、稀硫酸生成+3价铁盐;难溶于水,不与水反应。 (3)氧化性:高温下被CO、H2、Al、C、Si等还原 氧化铁的化学性质:
铝热反应:2Al+Fe2O3=(高温)=Al2O3+2Fe
与强酸反应:Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O
与还原性酸(HI)反应:Fe2O3+6H++2I-==2Fe2++3H2O+I2铁的氧化物:
四氧化三铁:
又称磁性氧化铁,具有磁性的黑色晶体,不溶于水,具有优良的导电性。四氧化三铁的性质:
(1)色态:具有磁性的黑色晶体(2)别名:磁性氧化铁、氧化铁黑、磁铁、磁石、吸铁石、偏铁酸亚铁 (3)矿物:磁铁矿 (4)溶解性:不溶于水,与酸反应生成+2、+3铁盐 (5)稳定性:稳定 (6)还原性:在高温下,易氧化成三氧化二铁。4Fe3O4+O26Fe2O3 (7)氧化性:在高温下可与还原剂H2、CO、Al、C等反应。 铁的氧化物:
氢氧化亚铁:
化学式为Fe(OH)2,白色固体,难溶于水,碱性较弱,可与常见酸反应;在空气中易被氧化,白色→灰绿色→红褐色。反应方程式如下:(1)(2)(3)氢氧化亚铁的性质:
氢氧化亚铁极易被氧化,水中的溶解氧就可以把它氧化。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3   4Fe(OH)2+O2=△=2Fe2O3+4H2O铁的氢氧化物:
氢氧化亚铁的制备:
因Fe(OH)2在空气中易被氧化,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,故Fe(OH)2在水中不能稳定存在,在实验室制取Fe(OH)2时,一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶掉O2的NaOH溶液,且滴管末端要插入试管内的液面以下,再滴加NaOH溶液,也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封,以减少Fe(OH)2与O2的接触。关于Fe(OH)2制备的方法很多,核心问题有两点,一是溶液中溶解的氧必须除去,二是反应过程必须与O2隔绝。
1、操作方法:在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴煤油,用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,将滴管尖端插入试管里溶液液面下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。另外,为使氢氧化亚铁的制备成功,先将硫酸亚铁溶液加热,除去溶解的氧气。   实验现象:滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。白色沉淀放置一段时间,振荡后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。   注:白色沉淀:Fe(OH)2;灰绿色沉淀:Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物;红褐色沉淀:Fe(OH)3方法的改进:可在液面上滴加苯或者油进行液封,可有效防止氧的溶解。
【典例】 Ⅰ.用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入________。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液,这样操作的理由是__________________________________________________________ ________________________________________________________Ⅱ.在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________。 (2)在试管Ⅱ中加入的试剂是________。(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是_____________________________。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,理由是_________________________________________________________________。【答案】:Ⅰ.(1)稀H2SO4、铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化 Ⅱ.(1)稀H2SO4和铁屑 (2)NaOH溶液 (3)检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度,当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,故外界O2不易进入
2、电化学制备【典例】 由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所法实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。①a电极材料为_______,其电极反应式为_______________。②电解液d可以是_______,则白色沉淀在电极上生成;也可以是_______,则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。 A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液③液体c为苯,其作用是______________,在加入苯之前,对d溶液进行加热处理的目的是___________。④为了在短时间内看到白色沉淀,可以采取的措施是____________________。A.改用稀硫酸做电解液 B.适当增大电源电压 C.适当缩小两电极间距离 D.适当降低电解液温度⑤若d改为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显现象为___________。【答案】:①Fe;Fe-2e-=Fe2+ ②C;B ③隔绝空气防止Fe(OH)2被空气氧化;排尽溶液中的氧气,防止生成的Fe(OH)2在溶液中氧化 ④B、C ⑤白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色氢氧化铁:
红褐色固体,难溶于水,易与酸反应;加热可分解生成氧化铁。反应方程式如下:(1)(2)(3)氢氧化铁胶体的制备:
操作步骤:将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至呈红褐色为止。离子方程式:Fe3++3H2O=(加热)=Fe(OH)3(胶体)+3H+铁的氢氧化物:
发现相似题
与“甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物.文..”考查相似的试题有:
141548188533202252139297205826216478关于三价铁和二价铁的问题1.我搞不清楚什么时候生成三价铁什么时候生成二价铁 ,这有什么规律吗?2.如氢氧化亚铁与稀硫酸反应为什么生成的是硫酸铁而不是硫酸亚铁呢?不是说稀硫酸氧化性不强吗?那为什么最后会生成三价铁呢?还有碳酸铁与稀硫酸的反应又怎么解释 本人感激不尽
ycycrfv0171
氧化性强的物质跟Fe反应就会得到Fe3+,比如F2,Cl2,O2,Br2直接跟Fe作用就得到Fe3+.而弱氧化剂比如S,I2以及非氧化性稀酸只能得到Fe2+.是得到FeSO4,但是会缓慢的跟空气反应,Fe2+被氧化成Fe3+.
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1、固体或沉淀中的亚铁普遍不稳定,都会倾向于铁离子;除非在某些配位化合物中,二价铁可以比较稳定的存在,最典型的是亚铁氰化钾;溶液中亚铁离子也比较容易被氧化,因此配置亚铁溶液时切记要加入铁粉;三价铁离子在铁粉的作用下可以还原成二价铁;2、氢氧化亚铁十分不稳定,很容易氧化;如果获得了氢氧化亚铁直接用稀硫酸酸化,得到的是硫酸亚铁,不是问题中说的那样;碳酸铁不存在,没有办法制得,因为铁离子与碳酸...
那得看与铁元素反应的物质的氧化性强弱,氧化性强的会将铁氧化成三价铁
那你可以解释一下我的第二个问题吗?
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盐酸氧化性较弱,具有一点点还原性,和铁反应只能把铁氧化为二价离子稀硫酸和铁反应貌似生成的也是二价离子,不过浓硫酸具有强氧化性,和铁反应生成三价离子硝酸为强氧化性算,能直接氧化铁为3价铁离子
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楼主说错了,铁和稀硫酸反应产生的是二价铁,和浓的常温是不反应的,(加热可以,浓硝酸也一样),首先原因是和铁反应是表现出来的是酸性,几价是氧化性的作用,盐酸的氧化性不是很强所以是二价,硝酸无论希浓都强,所以是三价,浓硫酸也强,所以也是三价,而希的是二价...
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提问者采纳
2 Fe+6H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2OFe粉量硫酸变稀发Fe与稀硫酸反应铁与稀硫酸反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 始三价铁存溶液
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