题目内容

硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3,当铁过量时,Fe(NO3)3与Fe反应生成Fe(NO3)2。受此启发,某同学提出“过量氯气与铁反应生成FeCl3、氯气与过量铁粉反应生成FeCl2”的观点。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,请把下列假设补充完整:
假设1:该固体物质是FeCl2;
假设2:该固体物质是______________;
假设3:该固体物质是______________。
(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,请填写下列表格。
(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__________;该变化过程的离子方程式为:____________________。向Fe(NO3)3溶液中加入Na2CO3溶液,实验现象为:____________,有关反应的离子方程式为:______________________。
(1) FeCl3;FeCl3和FeCl2
(2)往溶液中加入几滴KSCN溶液;溶液变红色;往溶液中加入少量酸性KMnO4溶液;FeCl2
(3)由浅绿色变为黄色;3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;溶液中出现红褐色沉淀,产生大量气体;
2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
练习册系列答案
相关题目
Ⅰ.同学甲选用下图所示仪器制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是:
a→e→d→
c
c
→
b
b
→
h
h
→
j
j
→
g
g
.

Ⅱ.同学乙善于利用类比的方法学习,他根据已知资料:硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3,但当铁过量时,产物是Fe(NO3)2.提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当C12足量时生成FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2.为验证该观点是否正确,他将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃,取其表面生成物并分别编号为A、B,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:
(1)提出假设:A是FeCl3;B是FeCl2.
(2)设计实验方案:分别取A、B的溶液均进行以下实验.请填写下表中的相应空格.
实验方法 实验现象 结论
分别向A、B溶液中加KSCN溶液
溶液变红色
溶液变红色
固体物质中含有FeCl3
分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液 KMnO4溶液颜色无明显变化 固体物质中不含
FeCl2
FeCl2
(3)根据上述实验结论,写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式:
2Fe+3Cl2
 点燃 
.
 
2FeCl3
2Fe+3Cl2
 点燃 
.
 
2FeCl3
;
(4)实际应用:FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,腐蚀后的废液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2,同学们设计了从废液中回收Cu的方案:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤.在所得滤渣中加入足量的盐酸,充分反后,再过滤即得到铜.该方案涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
;请写出该方案涉及的反应的离子方程式:
2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑
2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑
.
类比是化学学习中常用的方法之一,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足量时生成FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2.为验证此观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃,取其表面生成物并分别编号为A、B,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:
(1)提出假设:A是FeCl3,B是FeCl2.
(2)设计实验方案:分别取A、B的溶液均进行以下实验,但实验现象相同.请填写下表中的相应空格
实验方法 实验现象 结论
分别向A、B溶液中加KSCN溶液
溶液变红色
溶液变红色
固体物质中FeCl3
分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液 KMnO4溶液颜色无明显变化
固体物质中不含
FeCl2
FeCl2
(3)根据上述实验结论,写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式
2Fe+3Cl2
  △  
.
 
FeCl3
2Fe+3Cl2
  △  
.
 
FeCl3
.
(4)为进一步探究FeCl3溶液的性质,他又利用A溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是
BD
BD
 (填写序号).
A.将A溶液滴入淀粉碘化钾溶液中,可得到蓝色液体,该液体能产生丁达尔现象
B.向A溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深
C.在A溶液中滴加NaOH浓溶液,出现红褐色沉淀
D.将A溶液加热蒸干并灼烧,得到FeCl3固体
(5)FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,写出反应的离子方程式
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
.腐蚀后的废液中含有FeCl2、FeCl3、CuCl2,某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收Cu的方案:
方案1:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤.在所得滤渣中加入足量的盐酸,充分反应后,再过滤即得到铜,该方案中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
.
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,当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的Cu已全部析出.该方案中铜作
阴
阴
极,该电极上所发生的电极反应为 (若有多个电极反应,请全部写出)
Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑
Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑
.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:
产生污染性的气体氯气;使用了电解装置成本较高
产生污染性的气体氯气;使用了电解装置成本较高
.
(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.
类比是化学学习中常用的方法之一,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足量时生成FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2.为验证该观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃,取其表面生成物并分别编号为A、B,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:
(1)提出假设:A是FeCl3,B是FeCl2.
(2)设计实验方案:
分别取A、B的溶液均进行以下实验,但实验现象相同.请填写下表中的相应空格.
实验方法 实验现象 结    论
分别向A、B溶液中加
KSCN溶液
 
固体物质中有FeCl3
分别向KMnO4溶液中
加适量A、B溶液
KMnO4溶液颜色无明显变化 固体物质中不含
 
(3)根据上述实验结论,写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式:
 
.
(4)为进一步探究FeCl3溶液的性质,他又利用A溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是:
 
.
A.将A溶液滴入沸水中,并继续加热得到红褐色液体,该液体能产生丁达尔现象
B.向A溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深
C.在A溶液中滴加NaOH浓溶液,出现红褐色沉淀
D.将A溶液加热蒸干并灼烧,得到FeCl3固体
(5)实际应用:
①半导体、多媒体行业要用FeCl3溶液做印刷电路铜板腐蚀剂,请写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:
 
.
②腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+和Fe3+的浓度均为0.1mol/L,则溶液中Fe2+的浓度为
 
mol/L,原FeCl3溶液中Fe3+的浓度为
 
mol/L.
③请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:
 
.
氢氧化物
开始沉淀时的pH
氢氧化物
沉淀完全时的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Fe2+ 7.0 9.0
Cu2+ 4.7 6.7
提供的药品:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu
④某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显.请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀.
有关反应的化学方程式
 
、
 
.劣质不锈钢腐蚀的实验现象
 
.

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