题目内容

某同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质R,然后通过实验确定其成分。探究过程如下:
(1)提出假设:(请把下列假设补充完整)
假设A:该固体物质是FeCl3
假设B:__________________________________________________________;
假设C:__________________________________________________________。
(2)设计实验方案:
取少量固体物质R于烧杯中,加适量水溶解,然后取两份R溶液分别进行实验,实验现象与结论如下表,请在表格内填写实验现象:
实验方法
实验现象
结论
①向R溶液中
加KSCN溶液
 
固体物质中有FeCl3
②向R溶液中滴加
酸性KMnO4溶液
 
固体物质中不含FeCl2
 
由此得出结论:假设________成立(填字母)。
(3)写出向R溶液中滴加少量KSCN溶液的离子方程式:                            。25°C时,测得该反应达平衡时的平衡常数为K1,保持温度不变,继续滴加少量KSCN溶液,达新平衡时,测得平衡常数为K2,则K1    K2(填“>”,“<”或“=”),溶液的颜色      (填“变深”,“变浅”或“不变”)。
(4)R溶液常作印刷电路铜板的腐蚀剂,写出该反应的离子方程式:___________________________。
(9分,每空1分)
(1)该固体物质是FeCl2; 该固体物质是FeCl3和FeCl2的混合物;(两空答案可相互交换)
(2)①溶液为血红色;  ②KMnO4溶液紫色不褪色;   A;
(3)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 =; 变深 ;  (4)2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu 2+

试题分析:(1)根据类比法,结合假设A可知,产物可能为FeCl2、FeCl3或FeCl3和FeCl2的混合物,即假设B是该固体物质是FeCl2;假设C是该固体物质是FeCl3和FeCl2的混合物。
(2)铁离子能和KSCN溶液反应使溶液显红色,因此固体物质中有FeCl3,在溶液中加入KSCN溶液,溶液应变红;亚铁离子具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此在酸性KMnO4溶液中加入少量固体R,KMnO4溶液颜色无明显变化,说明固体中不含还原性物质,即不含FeCl2,由此得出固体R是由氯化铁构成的,即假设A正确。
(3)氯化铁与KSC溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3;保持温度不变,继续滴加少量KSCN溶液,增大KSCN的浓度,平衡向正反应方向移动,因此溶液的红色加深。由于平衡常数只与温度有关系,所以K1=K2
(4)铁离子具有氧化性,能把单质铜氧化生成铜离子,反应的离子方程式为2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu 2+
练习册系列答案
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铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用。

(1)用铁屑与稀硫酸反应制备FeSO4
①制备原理用离子方程式表示为        。若要提高FeSO4生成速率,采取下列措施中正确的是        
A.使用浓硫酸与铁屑反应   
B.使用磨细的铁粉反应
C.控制温度在50~70℃     
D.控制温度在80~100℃
②在上述反应过程中,常会伴随发生反应:4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2
若要减少产品FeSO4中Fe3+的含量,采取下列措施中正确的是        
A.控制稀硫酸的浓度不能太高     
B.用去O2蒸馏水注入浓硫酸配制反应所需的稀硫酸
C.反应中保持n(Fe)/n(H2SO4) >1   
D.反应中应经常添加Fe2(SO43搅拌
③反应结束后,将溶液进行          、冷却、过滤、洗涤即得FeSO4·7H2O晶体。
(2)工业上用含有少量Cu、Al的废铁屑制备Fe2(SO43
其反应及操作流程如下:

①加入NaHCO3并搅拌,将混合液pH调控至       范围内,使杂质沉淀过滤除去。
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Cu(OH)2
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
4.7
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
6.7
 
②反应Ⅱ中反应的离子方程式是:           
③生产中,将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X,混合后重新通入反应Ⅱ中,该设计的目的是       ,气体X与NO配比的比例是       
(3)用Fe2(SO43处理含S2-污水时,有黑色沉淀及淡黄色悬浮物产生,其反应的离子方程式是         

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