Question

（1）向1L AlCl₃和FeCl₃混合溶液中加入含a mol NaOH的溶液时，产生的沉淀量可达最大值；继续加入NaOH溶液，沉淀开始溶解，当前后加入的NaOH总量达到b mol时，沉淀不再减少，则原溶液中Fe³⁺的物质的量浓度为

 

，AlCl₃的物质的量

 

．
（2）已知：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；　　2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-
①向含有1mol FeI₂和1.5mol FeBr₂的溶液中通入2mol Cl₂，此时被氧化的离子是

 

．
②如果向①的溶液中通入3mol Cl₂，则被氧化的离子对应的氧化产物分别是

 

．
（3）①若m g铁屑与含有 n gHNO₃的硝酸溶液恰好完全反应，若 m：n=1：2.7，该反应的化学方程式为

 

（假设还原产物只有一种，且只生成一种盐）
②若含 n g HNO₃的稀硝酸溶液恰好使5.6g铁粉完全溶解，若有 n/4gHNO₃被还原  成NO（无其它还原产物）则 n 的范围为

 

③某条件下锌和硝酸反应时的物质的量之比为2：5，此时硝酸的还原产物是

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,硝酸的化学性质,铁盐和亚铁盐的相互转变

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）向1L AlCl₃和FeCl₃混合溶液中加入含amol NaOH的溶液时，产生的沉淀量可达最大值，此时发生Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，继续加入NaOH溶液，沉淀开始溶解，发生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，结合反应的离子方程式计算；
（2）根据方程式知，还原性强弱顺序是：I^-＞Fe²⁺＞Br^-，向溶液中通入氯气，氯气先和碘离子反应，然后再和亚铁离子反应，最后再和溴离子反应；
（3）①若铁和硝酸的质量之比为1：2.7，则其物质的量之比=

1

56

：

2.7

63

=5：12，根据氧化还原反应中得失电子数相等确定生成物；
②采用极限法分析，假设生成的硝酸盐为硝酸铁或硝酸亚铁，据此确定n的范围；
③根据氧化还原反应中得失电子数相等计算确定生成物．

解答： 解：（1）当前后加入的NaOH总量达到bmol时，沉淀不再减少，发生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
则n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=bmol-amol=（b-a）mol，
反应Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，消耗3（b-a）mol NaOH，
则反应Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓消耗NaOH的物质的量为amol-3（b-a）mol=（4a-3b）mol，
所以n（FeCl₃）=

4a-3b

3

mol，
c（Fe³⁺）=

4a-3b 3 mol

1L

=

4a-3b

3

mol/L，
故答案为：

4a-3b

3

；b-a；
（2）根据方程式2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；　　2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-知，还原性强弱顺序是：I^-＞Fe²⁺＞Br^-，向溶液中通入氯气，氯气先和碘离子反应，然后再和亚铁离子反应，最后再和溴离子反应；
①向含有1mol FeI₂和1.5mol FeBr₂的溶液中通入2mol Cl₂，先发生反应2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，2mol碘离子完全反应需要氯气1mol，然后发生反应Cl₂+2Fe ²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，1mol氯气反应需要亚铁离子的物质的量是2mol，溶液中含有2.5mol亚铁离子，参加反应的亚铁离子的物质的量是2mol，所以溶液中还剩余亚铁离子0.5mol，所以被氧化的离子是I^-、Fe ²⁺，
故答案为：I^-、Fe ²⁺；
②向含有1mol FeI₂和1.5mol FeBr₂的溶液中通入3mol Cl₂，先发生反应2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，2mol碘离子完全反应需要氯气1mol，然后发生反应Cl₂+2Fe ²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，溶液中含有2.5mol亚铁离子，亚铁离子完全被氧化，则需要氯气的物质的量是1.25mol，最后发生2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，溴离子的物质的量是3mol，则需要氯气的物质的量是1.5mol，实际上还有0.75mol氯气，则被氧化的溴离子的物质的量是1.5mol，所以溶液中还剩下1.5mol溴离子，则被氧化的离子对应的氧化产物分别是Fe ³⁺、I₂、Br₂，
故答案为：Fe ³⁺、I₂、Br₂；
（3）①若铁和硝酸的质量之比为1：2.7，则其物质的量之比=

1

56

：

2.7

63

=5：12，假设生成的是Fe（NO₃）₃，根据硝酸铁的化学式知，作酸的硝酸的物质的量是铁物质的量的3倍，与实际不符合，故错误；所以铁生成的物质是Fe（NO₃）₂，作酸的硝酸的物质的量是铁的2倍，剩余部分作氧化剂，Fe与起氧化剂的硝酸之比为5：2，根据氧化还原反应中得失电子数相等，生成物中含氮气体的化合价=5-

5×(2-0)

2

=0，所以生成的气体是氮气，则该反应方程式为：5Fe+12HNO₃=5Fe（NO₃）₂+N₂↑+6H₂O，
故答案为：5Fe+12HNO₃=5Fe（NO₃）₂+N₂↑+6H₂O；
②铁的物质的量=

5.6g

56g/mol

=0.1mol，假设生成的是硝酸铁，根据硝酸铁的化学式知，作酸的硝酸的物质的量是铁物质的量的3倍，则作酸的硝酸的物质的量是0.3mol，有

1

4

的硝酸被还原，则作酸的硝酸占

3

4

，所以参加反应的硝酸的物质的量为0.4mol，其质量为0.4mol×63g/mol=25.2g，
假设生成的是硝酸亚铁，根据硝酸亚铁的化学式知，作酸的硝酸的物质的量是铁物质的量的2倍，则作酸的硝酸的物质的量是0.2mol，有

1

4

的硝酸被还原，则作酸的硝酸占

3

4

，所以参加反应的硝酸的物质的量为

0.8

3

mol，其质量为

0.8mol

3

mol×63g/mol=16.8g，
所以n的取值范围为16.8g≤n≤25.2g，
故答案为：16.8g≤n≤25.2g；
③某条件下锌和硝酸反应时的物质的量之比为2：5，则起酸作用的硝酸的物质的量是锌的2倍，剩余部分硝酸作氧化剂，氧化还原反应中得失电子数相等，所以硝酸还原产物中氮元素的平均化合价=5-

2×2

1

=+1，所以硝酸的还原产物为N₂O或NH₄NO₃，
故答案为：N₂O或NH₄NO₃．

点评：本题考查了氧化还原反应的有关计算，根据离子还原性强弱顺序、氧化还原反应中得失电子相等来分析解答，易错题是（3）③，注意氮元素平均化合价为+1的还有硝酸铵，易漏掉而导致错误，难度中等．