题目
某化学兴趣小组为了探究在相同条件下，草酸根（C2(O)_(4)^2-）的还原性是否强于Fe2+，进行了如下三个实验。【实验1】通过Fe3+和C2(O)_(4)^2-在溶液中的反应比较Fe2+和C2(O)_(4)^2-的还原性强弱。实验操作与现象如下：在避光处，向10mL0.5mol⋅L-1FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol⋅L-1K2C2O4溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体，并留存翠绿色溶液a待用。已知：Ⅰ.草酸 （H2C2O4）为二元弱酸。Ⅱ.三水三草酸合铁酸钾[K3Fe（C2O4）3⋅3H2O]为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在：[Fe（C2O4）3]3-⇌Fe3++3C2(O)_(4)^2- K=6.3×10-21。请回答：（1）实验室配制FeCl3溶液时若不加盐酸一起进行配制，常常得到红褐色的溶液，请用离子方程式说明原因 ____ 。（2）取实验1中少量晶体洗净，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是 ____ 。（3）经检验，翠绿色晶体为K3Fe（C2O4）3⋅3H2O。为了确认实验1中是否发生了氧化还原反应，取少量翠绿色溶液a，向其中滴加 ____ （填序号）末见明显现象。A.少量KSCN溶液B.少量K3[Fe（CN）6]溶液C.少量HCl溶液该小组据此判断氧化还原没有发生。请简述未发生氧化还原反应的原因 ____ 。【实验2】通过比较H2O2与Fe2+、C2(O)_(4)^2-反应的难易，判断二者还原性的强弱。实验操作与现象如下：①向1mL0.5mol⋅L-1FeSO4溶液中加入1mL0.5mol⋅L-1K2C2O4溶液，过滤，立即产生黄色沉淀；②洗涤①中的黄色沉淀（已知：FeC2O4⋅2H2O为黄色固体，微溶于水，可溶于强酸），向其中加入过量的6%H2O2溶液，振荡，静置，反应剧烈放热，产生大量的红褐色沉淀和无色气体；③待充分反应后，向其中加入稀硫酸，调节pH约为4，得到翠绿色溶液。请回答：（4）证明Fe2+被氧化的实验现象是 ____ 。（5）以上现象能否说明C2(O)_(4)^2-没有被氧化。请判断并说明理由： ____ 。【实验3】利用电化学装置进行实验，其装置如图：G 盐桥-|||-石墨 石墨-|||-6-|||-.5molcdot (L)^-1 0.5mol·L^(-1)-|||-FeCl3溶液 K2C2O4溶液（6）用FeCl3溶液、K2C2O4溶液和其他试剂，设计图的装置进行实验比较Fe2+和C2(O)_(4)^2-的还原性强弱，一段时间的实验后，该小组依据实验所观察到的现象做出了C2(O)_(4)^2-比Fe2+还原性强的实验结论。则下列实验现象描述能支持这一结论的有： ____ 。（填序号）A.电流表指针发生偏转B.取左侧烧杯内溶液滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀C.取左侧烧杯内溶液滴加K3[Fe（CN）6]溶液，有蓝色沉淀生成D.右侧烧杯的电极附近有无色气泡生成，经实验，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
某化学兴趣小组为了探究在相同条件下，草酸根（C2${O}_{4}^{2-}$）的还原性是否强于Fe2+，进行了如下三个实验。
【实验1】通过Fe3+和C2${O}_{4}^{2-}$在溶液中的反应比较Fe2+和C2${O}_{4}^{2-}$的还原性强弱。实验操作与现象如下：
在避光处，向10mL0.5mol⋅L-1FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol⋅L-1K2C2O4溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体，并留存翠绿色溶液a待用。
已知：Ⅰ.草酸 （H2C2O4）为二元弱酸。
Ⅱ.三水三草酸合铁酸钾[K3Fe（C2O4）3⋅3H2O]为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在：[Fe（C2O4）3]3-⇌Fe3++3C2${O}_{4}^{2-}$ K=6.3×10-21。
请回答：
（1）实验室配制FeCl3溶液时若不加盐酸一起进行配制，常常得到红褐色的溶液，请用离子方程式说明原因 ____ 。
（2）取实验1中少量晶体洗净，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是 ____ 。
（3）经检验，翠绿色晶体为K3Fe（C2O4）3⋅3H2O。为了确认实验1中是否发生了氧化还原反应，取少量翠绿色溶液a，向其中滴加 ____ （填序号）末见明显现象。
A.少量KSCN溶液
B.少量K3[Fe（CN）6]溶液
C.少量HCl溶液
该小组据此判断氧化还原没有发生。请简述未发生氧化还原反应的原因 ____ 。
【实验2】通过比较H2O2与Fe2+、C2${O}_{4}^{2-}$反应的难易，判断二者还原性的强弱。实验操作与现象如下：
①向1mL0.5mol⋅L-1FeSO4溶液中加入1mL0.5mol⋅L-1K2C2O4溶液，过滤，立即产生黄色沉淀；
②洗涤①中的黄色沉淀（已知：FeC2O4⋅2H2O为黄色固体，微溶于水，可溶于强酸），向其中加入过量的6%H2O2溶液，振荡，静置，反应剧烈放热，产生大量的红褐色沉淀和无色气体；
③待充分反应后，向其中加入稀硫酸，调节pH约为4，得到翠绿色溶液。
请回答：
（4）证明Fe2+被氧化的实验现象是 ____ 。
（5）以上现象能否说明C2${O}_{4}^{2-}$没有被氧化。请判断并说明理由： ____ 。
【实验3】利用电化学装置进行实验，其装置如图：
（6）用FeCl3溶液、K2C2O4溶液和其他试剂，设计图的装置进行实验比较Fe2+和C2${O}_{4}^{2-}$的还原性强弱，一段时间的实验后，该小组依据实验所观察到的现象做出了C2${O}_{4}^{2-}$比Fe2+还原性强的实验结论。则下列实验现象描述能支持这一结论的有： ____ 。（填序号）
A.电流表指针发生偏转
B.取左侧烧杯内溶液滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀
C.取左侧烧杯内溶液滴加K3[Fe（CN）6]溶液，有蓝色沉淀生成
D.右侧烧杯的电极附近有无色气泡生成，经实验，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
【实验1】通过Fe3+和C2${O}_{4}^{2-}$在溶液中的反应比较Fe2+和C2${O}_{4}^{2-}$的还原性强弱。实验操作与现象如下：
在避光处，向10mL0.5mol⋅L-1FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol⋅L-1K2C2O4溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体，并留存翠绿色溶液a待用。
已知：Ⅰ.草酸 （H2C2O4）为二元弱酸。
Ⅱ.三水三草酸合铁酸钾[K3Fe（C2O4）3⋅3H2O]为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在：[Fe（C2O4）3]3-⇌Fe3++3C2${O}_{4}^{2-}$ K=6.3×10-21。
请回答：
（1）实验室配制FeCl3溶液时若不加盐酸一起进行配制，常常得到红褐色的溶液，请用离子方程式说明原因 ____ 。
（2）取实验1中少量晶体洗净，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是 ____ 。
（3）经检验，翠绿色晶体为K3Fe（C2O4）3⋅3H2O。为了确认实验1中是否发生了氧化还原反应，取少量翠绿色溶液a，向其中滴加 ____ （填序号）末见明显现象。
A.少量KSCN溶液
B.少量K3[Fe（CN）6]溶液
C.少量HCl溶液
该小组据此判断氧化还原没有发生。请简述未发生氧化还原反应的原因 ____ 。
【实验2】通过比较H2O2与Fe2+、C2${O}_{4}^{2-}$反应的难易，判断二者还原性的强弱。实验操作与现象如下：
①向1mL0.5mol⋅L-1FeSO4溶液中加入1mL0.5mol⋅L-1K2C2O4溶液，过滤，立即产生黄色沉淀；
②洗涤①中的黄色沉淀（已知：FeC2O4⋅2H2O为黄色固体，微溶于水，可溶于强酸），向其中加入过量的6%H2O2溶液，振荡，静置，反应剧烈放热，产生大量的红褐色沉淀和无色气体；
③待充分反应后，向其中加入稀硫酸，调节pH约为4，得到翠绿色溶液。
请回答：
（4）证明Fe2+被氧化的实验现象是 ____ 。
（5）以上现象能否说明C2${O}_{4}^{2-}$没有被氧化。请判断并说明理由： ____ 。
【实验3】利用电化学装置进行实验，其装置如图：
（6）用FeCl3溶液、K2C2O4溶液和其他试剂，设计图的装置进行实验比较Fe2+和C2${O}_{4}^{2-}$的还原性强弱，一段时间的实验后，该小组依据实验所观察到的现象做出了C2${O}_{4}^{2-}$比Fe2+还原性强的实验结论。则下列实验现象描述能支持这一结论的有： ____ 。（填序号）
A.电流表指针发生偏转
B.取左侧烧杯内溶液滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀
C.取左侧烧杯内溶液滴加K3[Fe（CN）6]溶液，有蓝色沉淀生成
D.右侧烧杯的电极附近有无色气泡生成，经实验，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
题目解答
答案
解：（1）FeCl3为强酸弱碱盐，Fe3+水解生成红褐色Fe（OH）3，水解离子方程式为Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，所以实验室配制FeCl3溶液时若不加盐酸一起进行配制，常常得到红褐色的溶液，
故答案为：Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+；
（2）Fe3+和KSCN反应生成络合物Fe（SCN）3而使溶液呈血红色，三水三草酸合铁酸钾[K3Fe（C2O4）3⋅3H2O]在水溶液中存在：[Fe（C2O4）3]3-⇌Fe3++3C2${O}_{4}^{2-}$，加入稀硫酸，C2${O}_{4}^{2-}$能和H+反应生成H2C2O4，使平衡正向移动，c（Fe3+）增大，遇KSCN溶液变红色，
故答案为：三水三草酸合铁酸钾[K3Fe（C2O4）3⋅3H2O]在水溶液中存在：[Fe（C2O4）3]3-⇌Fe3++3C2${O}_{4}^{2-}$，加入稀硫酸，强酸制取弱酸，C2${O}_{4}^{2-}$能和H+反应生成H2C2O4，使平衡正向移动，c（Fe3+）增大，遇KSCN溶液变红色；
（3）为了确认实验1中是否发生了氧化还原反应，实际上是Fe2+，Fe2+和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，和KSCN溶液、KCl溶液不反应，所以可以用铁氰化钾溶液检验Fe2+；Fe3+和C2${O}_{4}^{2-}$反应生成稳定的[Fe（C2O4）3]3-，浓度降低，Fe3+ 的氧化性、C2${O}_{4}^{2-}$的还原性都减弱，所以氧化还原反应没有发生，
故答案为：B；Fe3+和C2${O}_{4}^{2-}$反应生成稳定的[Fe（C2O4）3]3-，浓度降低，Fe3+ 的氧化性、C2${O}_{4}^{2-}$的还原性都减弱；
（4）如果Fe2+被氧化，则生成Fe3+或[Fe（C2O4）3]3-，实验②中产生大量的红褐色沉淀、实验③得到翠绿色溶液，说明Fe2+被氧化生成Fe3+、[Fe（C2O4）3]3-，
故答案为：实验②中产生大量的红褐色沉淀、实验③得到翠绿色溶液；
（5）草酸根离子中C元素化合价为+3价，在反应中C元素失电子化合价升高才能说明草酸根离子被氧化，如果有+4价碳的化合物生成，才能说明C2${O}_{4}^{2-}$被氧化，根据实验现象无法判断是否有+4价碳的化合物生成，所以不能说明C2${O}_{4}^{2-}$是否被氧化，
故答案为：有+4价碳的化合物生成，才能说明C2${O}_{4}^{2-}$被氧化，根据实验现象无法判断是否有+4价碳的化合物生成，所以不能说明C2${O}_{4}^{2-}$是否被氧化；
（6）A．如果还原性Fe2+＞C2${O}_{4}^{2-}$，该装置能自发进行氧化还原反应而构成原电池，放电时有电流产生，电流计指针偏转，故A正确；
B．如果能发生氧化还原反应而构成原电池，则Fe3+生成Fe2+，应该检验Fe2+，用铁氰化钾溶液检验，故B错误；
C．Fe2+和K3[Fe（CN）6]溶液反应生成蓝色沉淀，取左侧烧杯内溶液滴加K3[Fe（CN）6]溶液，有蓝色沉淀生成，说明有Fe2+生成，亚铁离子为还原产物，草酸根离子为还原剂，则还原性Fe2+＞C2${O}_{4}^{2-}$，故C正确；
D．右侧烧杯的电极附近有无色气泡生成，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，C元素化合价由+3价变为+4价，草酸根离子为还原剂，亚铁离子为还原产物，则还原性Fe2+＞C2${O}_{4}^{2-}$，故D正确；
故答案为：ACD。
故答案为：Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+；
（2）Fe3+和KSCN反应生成络合物Fe（SCN）3而使溶液呈血红色，三水三草酸合铁酸钾[K3Fe（C2O4）3⋅3H2O]在水溶液中存在：[Fe（C2O4）3]3-⇌Fe3++3C2${O}_{4}^{2-}$，加入稀硫酸，C2${O}_{4}^{2-}$能和H+反应生成H2C2O4，使平衡正向移动，c（Fe3+）增大，遇KSCN溶液变红色，
故答案为：三水三草酸合铁酸钾[K3Fe（C2O4）3⋅3H2O]在水溶液中存在：[Fe（C2O4）3]3-⇌Fe3++3C2${O}_{4}^{2-}$，加入稀硫酸，强酸制取弱酸，C2${O}_{4}^{2-}$能和H+反应生成H2C2O4，使平衡正向移动，c（Fe3+）增大，遇KSCN溶液变红色；
（3）为了确认实验1中是否发生了氧化还原反应，实际上是Fe2+，Fe2+和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，和KSCN溶液、KCl溶液不反应，所以可以用铁氰化钾溶液检验Fe2+；Fe3+和C2${O}_{4}^{2-}$反应生成稳定的[Fe（C2O4）3]3-，浓度降低，Fe3+ 的氧化性、C2${O}_{4}^{2-}$的还原性都减弱，所以氧化还原反应没有发生，
故答案为：B；Fe3+和C2${O}_{4}^{2-}$反应生成稳定的[Fe（C2O4）3]3-，浓度降低，Fe3+ 的氧化性、C2${O}_{4}^{2-}$的还原性都减弱；
（4）如果Fe2+被氧化，则生成Fe3+或[Fe（C2O4）3]3-，实验②中产生大量的红褐色沉淀、实验③得到翠绿色溶液，说明Fe2+被氧化生成Fe3+、[Fe（C2O4）3]3-，
故答案为：实验②中产生大量的红褐色沉淀、实验③得到翠绿色溶液；
（5）草酸根离子中C元素化合价为+3价，在反应中C元素失电子化合价升高才能说明草酸根离子被氧化，如果有+4价碳的化合物生成，才能说明C2${O}_{4}^{2-}$被氧化，根据实验现象无法判断是否有+4价碳的化合物生成，所以不能说明C2${O}_{4}^{2-}$是否被氧化，
故答案为：有+4价碳的化合物生成，才能说明C2${O}_{4}^{2-}$被氧化，根据实验现象无法判断是否有+4价碳的化合物生成，所以不能说明C2${O}_{4}^{2-}$是否被氧化；
（6）A．如果还原性Fe2+＞C2${O}_{4}^{2-}$，该装置能自发进行氧化还原反应而构成原电池，放电时有电流产生，电流计指针偏转，故A正确；
B．如果能发生氧化还原反应而构成原电池，则Fe3+生成Fe2+，应该检验Fe2+，用铁氰化钾溶液检验，故B错误；
C．Fe2+和K3[Fe（CN）6]溶液反应生成蓝色沉淀，取左侧烧杯内溶液滴加K3[Fe（CN）6]溶液，有蓝色沉淀生成，说明有Fe2+生成，亚铁离子为还原产物，草酸根离子为还原剂，则还原性Fe2+＞C2${O}_{4}^{2-}$，故C正确；
D．右侧烧杯的电极附近有无色气泡生成，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，C元素化合价由+3价变为+4价，草酸根离子为还原剂，亚铁离子为还原产物，则还原性Fe2+＞C2${O}_{4}^{2-}$，故D正确；
故答案为：ACD。