题目内容

类比法是化学学习中常用的方法,已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO33,但当铁过量时,产物是Fe(NO32.某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁反应,当Cl2过量时生成FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2.为了验证该观点是否正确,该同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质A,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:
(1)提出假设:
假设1:该固体物质是FeCl2
假设2:该固体物质是
FeCl3
FeCl3

假设3:该固体物质是
FeCl3和FeCl2
FeCl3和FeCl2

(2)设计实验方案:
取少量固体物质A于烧杯中,加适量水溶解,然后取两份A溶液分别进行实验,实验现象与结论如下表:
实验方法 实验现象 结论
在溶液中加入KSCN溶液
溶液变红色
溶液变红色
固体物质中有FeCl3
在酸性KMnO4溶液中加入少量A KMnO4溶液颜色无明显变化 固体物质中不含
FeCl2
FeCl2
(3)已知Fe(NO32溶液为浅绿色,往Fe(NO32溶液中加入少量的稀硫酸,溶液颜色有何变化
由浅绿色变为黄色
由浅绿色变为黄色
,该变化过程的离子方程式为
3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O
3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O
分析:(1)根据类比法,结合铁和硝酸反应的产物,产物可能为FeCl2、FeCl3或二者的混合物;
(2)固体物质中有FeCl3,在溶液中加入KSCN溶液,溶液应变红,在酸性KMnO4溶液中加入少量A,KMnO4溶液颜色无明显变化,说明不变含还原性物质;
(3)NO3-在酸性条件下具有强氧化性,可与Fe2+发生氧化还原反应.
解答:解:(1)根据类比法,结合铁和硝酸反应的产物,产物可能为FeCl2、FeCl3或FeCl3和FeCl2的混合物,
故答案为:FeCl3;FeCl3和FeCl2
(2)固体物质中有FeCl3,在溶液中加入KSCN溶液,溶液应变红,在酸性KMnO4溶液中加入少量A,KMnO4溶液颜色无明显变化,说明不变含还原性物质,即不含FeCl2,故答案为:溶液变红色;FeCl2
(3)NO3-在酸性条件下具有强氧化性,可与Fe2+发生氧化还原反应,反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O,溶液由浅绿色变为黄色,
故答案为:由浅绿色变为黄色;3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O.
点评:本题考查氯气性质探究,题目难度中等,本题注意把握根据物质的性质设计实验方案.
练习册系列答案
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 I.类比法是化学学习中常用的方法,已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3,但当铁过量时,产物是 Fe(NO3)2。某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当Cl2足量时生称FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2,为了验证该观点是否正确,该同学将一定量的铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质,然后通过实验确定其成分。探究过程如下:

⑴提出假设:

假设1:该固体物质是FeCl2                                        

假设2:该固体物质是FeCl3

假设3:该固体物质是            

⑵设计实验方案:

取少量固体物质置于烧杯中,加适量水溶解,得到溶液A,然后取两份A溶液分别进行实验,实验现象与结论如下表:

 

实验方法

实验现象

结论

在溶液中加KSCN溶液

               

固体物质中有FeCl3

在KMnO4溶液中加少量A 溶液

KmnO4溶液颜色无明显变化

固体物质中不含     

Ⅱ.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘版上的铜箔,制造印刷电路板。某工程师为了从废液中回收铜,重新获得FeCl3溶液,设计了下列实验步骤:

⑶①写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式:                    ,该反应在上图步骤           中发生。

②甲、乙、丙、丁四位同学利用上述反应原理,分别设计的原电池如下图所示:

四位同学的设计的原电池装置图,符合上述反应原理的是                 

③请写出正、负极的电解反应式:

正极:                   、负极:                   (电极反应式)。

⑷上述过程回收的铜是粗铜,为了获得更纯的铜必须进行电解精炼。写出电解精炼时阳极材料及电极反应式                     

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