Question

20．以下为中学化学中常见的物质：①Cu； ②1mol•L^-1的FeCl₃溶液； ③CuCl₂溶液；④CO₂；⑤H₂SO₄；⑥酒精；⑦CaCO₃；⑧FeSO₄
（1）以上物质中属于电解质的是⑤⑦⑧；属于混合物的是②③．
（2）用洁净的烧杯取少量蒸馏水，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴加入②的溶液，至液体呈透明的红褐色氢氧化铁胶体．则反应的化学方程式为FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl；氢氧化铁胶体中分散质微粒的直径范围为1～100nm；判断该胶体制备是否成功的方法是用一束光线照射，能产生一条光亮的通路．
（3）将②③⑧混合配制成浓度均为1mol•L^-1的混合溶液100mL，加入一定量的铁粉，充分反应后，若铁粉无剩余，且有铜生成．则反应后的溶液中一定含有Fe²⁺阳离子，可能含有Cu²⁺阳离子，该阳离子在溶液中物质的量可能的存在范围是0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol．

Answer 1

分析 （1）在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质；由两种或以上物质构成的为混合物；
（2）本题要根据氢氧化铁胶体胶体的制备、性质（丁达尔效应、聚沉）和胶体微粒直径的大小解答；
（3）FeCl₃、CuCl₂和FeSO₄的混合溶液中加入铁粉，铁粉先和Fe³⁺反应，然后再和Cu²⁺反应，当铁粉无剩余、且有铜生成时，说明Fe³⁺反应完全，Cu²⁺已经开始反应，而铁粉无剩余，故Cu²⁺不一定完全反应，据此分析．

解答 解：（1）①Cu是单质，是纯净物，既不是电解质也不是非电解质； ②1mol•L^-1的FeCl₃溶液是混合物，既不是电解质也不是非电解质； ③CuCl₂溶液是混合物，既不是电解质也不是非电解质；④CO₂是纯净物，是非电解质；⑤H₂SO₄是纯净物，是电解质；⑥酒精是纯净物，是非电解质；⑦CaCO₃是纯净物，是电解质；⑧FeSO₄
是纯净物，是电解质，故是电解质的是⑤⑦⑧；是混合物的是②③，
故答案为：⑤⑦⑧；②③；
（2））制备氢氧化铁胶体用的水眼泪水解的知识，加热条件下FeCl₃的水解生成胶体，因此方程式中要写明条件（加热），特别注意的是：生成的是胶体而不是沉淀，化学方程式为FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl；氢氧化铁胶体是胶体分散系中的一种，胶体粒子直径大小在1nm～100nm；胶体区别于溶液的关键在于：溶液粒子直径小于1nm，胶体粒子直径大小在1nm～100nm，即溶液不产生丁达尔效应，而氢氧化铁胶体能产生丁达尔效应，
故答案为：FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl；1～100；用一束光线照射，能产生一条光亮的通路；
（3）当有铜生成，铁粉无剩余，溶液中一定没有Fe³⁺，Cu²⁺恰好全部参加反应或部分反应生成Fe²⁺和Cu，所以溶液中一定没有Fe³⁺，可能含有Cu²⁺，一定含有Fe²⁺；
如果只有Fe²⁺，则其物质的量为：0.35mol，如果还有Cu²⁺，且最多为0.1mol时，只发生2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，则Fe²⁺物质的量为0.25mol，由于两个反应都发生，所以Cu²⁺小于0.1mol，因此Fe²⁺物质的量大于0.25mol，故Fe²⁺物质的量为：0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol，
故答案为：Fe²⁺；Cu²⁺；0.25mol＜n（Fe²⁺）≤0.35mol．

点评 本题考查了电解质非电解质的判断、混合物和纯净物的判断以及Fe与Fe³⁺、Cu²⁺的反应，熟悉三价铁离子、铜离子氧化性强弱是解题关键，题目难度不大．