题目内容

在由FeCl3和FeCl2组成的混合液中加入铁粉和铜粉，用玻璃棒搅拌使之充分反应.若不考虑阴离子，根据下列情况回答：

(1)若最终余下铁粉和铜粉，则溶液中没有            离子，只有            离子.

(2)若只剩余铜粉，则溶液中没有            离子，而有            离子，还可能有            离子.

(3)若铁粉和铜粉均全部溶解，则溶液中一定还有            离子，可能还有            离子.

(1)Fe3+、Cu2+；Fe2+  (2)Fe3+；Fe2+；Cu2+   (3)Fe2+、Cu2+；Fe3+

练习册系列答案
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I．气体A只含X、Y两种短周期元素且A分子的空间构型为直线型，最简式为XY气体．常温下B、D、E是常见无色气体，C是无色液体．各物质有如图所示的转化关系．
试回答下列问题：
（1）写出A化学式
C2H2
C2H2

（2）D与固体乙反应过程中，观察到固体乙由黑色变为红色，则乙为
CuO
CuO
（写化学式）．
（3）C与黑色固体单质甲在高温下反应的化学方程式为：
C+H2O（g）
 高温 
.
 
CO+H2
C+H2O（g）
 高温 
.
 
CO+H2
．
（4）F的一种氧化物（与F相同颜色）能与KMnO4溶液反应，生成物中含两种不溶于水的常见物质（不同类型的物质，其中一种常用作催化剂），请写出该反应的化学方程式：
3Cu2O+2KMnO4+7H20=2MnO2+6Cu（OH）2+2KOH或3Cu2O+2KMnO4+H20=2MnO2+6CuO+2KOH
3Cu2O+2KMnO4+7H20=2MnO2+6Cu（OH）2+2KOH或3Cu2O+2KMnO4+H20=2MnO2+6CuO+2KOH
．
II．某研究性学习小组探究铁盐的性质和用途．他们查阅资料知道，可以用铁盐溶解洗涤做过银镜反应实验的试管，原理是：Fe3++Ag（s）Fe2++Ag+，请回答下列问题：
（1）该小组研究了含有相同物质的量浓度的Fe3+的FeCl3和Fe2（SO4）3两种溶液，哪种溶液洗涤效果更好．如果用相同体积的上述两种溶液，你认为
FeCl3
FeCl3
溶液洗涤效果更好，作出该判断的依据是
因为AgCl溶解度比Ag2SO4小，加入FeCl3溶液更有利
因为AgCl溶解度比Ag2SO4小，加入FeCl3溶液更有利
．
（2）甲同学提出，Fe（NO3）3溶液也可以做洗涤剂，但乙同学认为用Fe（NO3）3溶液做洗涤剂会产生一种红褐色沉淀和一种有毒气体．请写出该反应的离子方程式
Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+
Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+

（3）乙同学认为向做过银镜反应实验的试管中的溶液里加入几块铅笔芯也有利于除去银．你认为他的理由是
3Ag+4H++NO3-═3Ag++NO↑+2H2O
3Ag+4H++NO3-═3Ag++NO↑+2H2O
[化学-物质结构与性质]
研究物质结构是为更好的掌握物质的性质．
（1）第四周期过渡元素在性质上存在一些特殊性，在前沿科技中应用广泛．
①铜为第四周期过渡元素，其基态原子电子排布式为
[Ar]3d104s1
[Ar]3d104s1
，请解释金属铜能导电的原因
铜是由自由电子和金属阳离子通过金属键形成，自由电子在外电场中可以定向移动，所以能导电．
铜是由自由电子和金属阳离子通过金属键形成，自由电子在外电场中可以定向移动，所以能导电．
．
②金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成液态Ni（CO）4分子．423K时，Ni（CO）4分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉．试推测Ni（CO）4易溶于下列
bc
bc
．
a．水       b．四氯化碳       c．苯       d．硫酸镍溶液
③在硫酸铜溶液中通入过量的氨气，小心蒸发，最终得到深蓝色的[Cu（NH3）4]SO4晶体，晶体中含有的化学键除普通共价键外，还有
离子键、配位键
离子键、配位键
．
（2）已知：下表是14种元素的电负性的数值（用X表示）．
元素 Al B Be C Cl F Li
X 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0
元素 Mg Na O P S Si Fe
X 1.2 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7 1.8
①经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的X差值大于1.7时，所形成的一般为离子键，如NaCl；当小于1.7时，一般为共价键，如AlCl3．请写出铁元素和表中非金属元素形成的常见共价化合物：
FeCl3或FeS
FeCl3或FeS
．
②气态氯化铝通常以二聚分子形式存在，分子式为Al2Cl6，分子中所有原子均达到8电子稳定结构，则Al2Cl6的结构式为
．
③由表中两种元素形成的化合物中，分子中既含有σ键又含有π键，且二者数目相同的有（写一个即可）
CO2或CS2
CO2或CS2
，其分子空间构型为
直线型
直线型
．
（1）在学习过程中要善于归纳总结，同样的反应物在不同的情况下反应产物出现不同，如Na和O2反应的产物由条件控制，Zn与H2SO4反应由硫酸浓度控制，NaOH与CO2反应生成的盐由相对量控制．下列反应也可能得到不同的产物是
BC
BC
．
A．Fe+HCl     B．Cu+HNO3 C．H2S+O2
（2）Fe和稀HNO3反应的产物也是由相对量来控制，已知过量硝酸能把铁氧化成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：
a．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
FeCl3和FeCl2
FeCl3和FeCl2
．
b．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
溶液变血红色
溶液变血红色
 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
c．结论：
氯气与铁反应只生成FeCl3
氯气与铁反应只生成FeCl3
．
（3）已知Fe（NO3）2溶液为浅绿色，往Fe（NO3）2溶液中加入少量的稀硫酸，溶液颜色有何变化
溶液变黄色
溶液变黄色
，该变化过程的离子方程式为
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
．
（4）取100mL 0.2mol/L的FeCl3溶液置于烧杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分    反应后仍有固体剩余，下列叙述一定不正确的是
A
A
（设溶液体积不变，不考虑水解因素）．
A．烧杯中有Fe无Cu，c（Fe2+）=0.2mol/L
B．烧杯中有Cu无Fe，c（Fe2+）=0.3mol/L
C．烧杯中有Cu无Fe，c（Cl-）=0.6mol/L
D．烧杯中Fe、Cu均有，c（Fe2+）=0.3mol/L．
（2011?天津模拟）某中学化学课外活动小组欲探究铁在氯气中燃烧产物的成份、性质和用途，设计了如下实验步骤：
Ⅰ．用下列实验装置制取纯净干燥的氯气
写出A、B中所盛放最佳化学试剂的名称
饱和食盐水
饱和食盐水
、
浓硫酸
浓硫酸
，画出虚线框内所需装置图并标明所需试剂的名称
．

Ⅱ．某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：（请把下列假设补充完整）
假设①：该固体物质是FeCl3；假设②：
FeCl2
FeCl2
；假设③：
FeCl3和FeCl2的混合物
FeCl3和FeCl2的混合物
．
（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，请在表格内的横线处填空．
 实验方法 实验现象 结论
在溶液中加
KSCN溶液
溶液为红色
溶液为红色
 固体物质中有FeCl3
向a溶液中滴加
酸性KMnO4溶液		 KMnO4溶液紫色
不褪色
固体物质中不含
固体物质中不含 FeCl2
固体物质中不含 FeCl2
由此得出结论：假设
①
①
成立（填序号①②③）．
Ⅲ．为进一步探究物质a的性质，他们又利用a溶液做了如下一些实验，其中现象、结论均正确的是
AD
AD
（填写序号）
A．向氢氧化镁悬浊液中滴加a溶液出现红褐色沉淀，证明Ksp[Fe（OH）3]＜Ksp[Mg（OH）2]
B．向a溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色由浅绿色变成黄色
C．向沸水中滴加a的饱和溶液，立即出现红褐色沉淀
D．将a溶液加热蒸干并灼烧，得到Fe2O3固体
IV．a溶液常作印刷电路铜板的腐蚀剂，写出发生反应的离子方程式
2Fe3++Cu2+=2Fe3++Cu
2Fe3++Cu2+=2Fe3++Cu
．活动小组的同学们又设计了两种从上述废液中回收Cu的方案：
方案1：设计流程图如下：

请分别写出操作①和试剂②的名称
过滤
过滤
，
盐酸（或稀硫酸）
盐酸（或稀硫酸）
．
方案2：在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1，用铜和石墨作电极进行电解，铜作
阴
阴
极．当观察到阴极有少量气泡产生时，停止电解，这时要回收的Cu已全部析出．
评价：方案2在电极上直接回收铜，操作上比方案1简便，但方案2也有不足之处，主要表现为：
有污染性气体Cl2产生；使用了电解装置，成本较高等
有污染性气体Cl2产生；使用了电解装置，成本较高等
．
Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必须的元素．
（1）我国南方某些地区的井水取出久置之后，井水由澄清变成少量红棕色絮状沉淀积于缸底，水面浮着一层“锈皮”．这层“锈皮”的主要成分是（写化学式）
 
．
（2）家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是
 
（填字母代号）；
A．4Fe（OH）2+2H2O+O2═4Fe（OH）3   B．2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2
C．2H2O+O2+4e-═4OH-              D．Fe-3e-═Fe3+
（3）某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应，提出了两种可能：一是发生氧化还原反应：2Fe3++SO32-+H2O═2Fe2++SO42-+2H+；二是发生双水解反应：2Fe3++3SO32-+6H2O═2Fe（OH）3（胶体）+3H2SO3．为了证明是哪一种反应，同学们设计并实施了下列实验，请填写下列空白：
①实验Ⅰ，取5mLFeCl3浓溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3浓溶液，观察到溶液的颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na2SO3浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色．这种红褐色液体是
 
．向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到的现象是
 
．将溶液分成两等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液变为血红色，反应的离子方程式为
 
．另一份加入BaCl2稀溶液，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式
 
．
②实验Ⅱ，换用稀释的FeCl3和Na2SO3溶液重复实验Ⅰ，产生的现象完全相同．由上述实验得出的结论是
 
．
③若在FeCl3浓溶液中加入Na2CO3浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是
 
．
④从形式上看，Na2CO3和Na2SO3相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大，分析其原因可能是：
Ⅰ．
 
；
Ⅱ．
 
；
（4）自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，应用高炉能冶炼制得金属铁．Fe3O4在高炉中有下列反应：Fe3O4+CO═3FeO+CO2
反应形成的固体混合物（FeO、Fe3O4）中，元素氧和铁的质量比用m（O）：m（Fe）表示．设Fe3O4被CO还原的质量分数为x，则x与混合物中m（O）：m（Fe）的关系式（用含m（O）、m（Fe）的代数式表示）：x=
 
．

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