题目内容

3.类比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足量时生成FeCl3,当铁粉过量时是FeCl2,为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,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:请填空:
(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
假设3:该固体物质是FeCl3和FeCl2的混合物
(2)设计方案:
取少量固体物质于烧杯中,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,请将表中现象和结论补充完整.
实验方法实验现象结 论
在溶液中加KSCN溶液溶液变红色固体物质中有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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3.
(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,其中明显错误的一项是D
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.铜片放入在A溶液中,铜片会被溶蚀
C.在A溶液中滴加NaOH浓溶液,出现红褐色沉淀
D.在A溶液中加入碘化钾淀粉溶液无明显现象.

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)铁离子和硫氰根离子反应生成血红色硫氰化铁,亚铁离子具有还原性能被酸性高锰酸钾氧化;
(3)在加热条件下,氯气和铁反应生成氯化铁;
(4)A为FeCl3溶液,
A.将FeCl3溶液滴入沸水中,并继续加热得到红褐色液体,该液体为氢氧化铁胶体,能产生丁达尔现象;
B.铜片放入在FeCl3溶液中,生成氯化亚铁和氯化铜,所以铜片会被溶蚀;
C.在FeCl3溶液中滴加NaOH浓溶液,出现氢氧化铁红褐色沉淀;
D.在FeCl3溶液中加入碘化钾淀粉溶液,铁离子能氧化碘离子生成碘单质,所以滴入淀粉碘化钾溶液中,可得到蓝色液体,据此答题.

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、FeCl3和FeCl2的混合物,
故答案为:FeCl3和FeCl2的混合物;
(2)铁离子和硫氰根离子反应生成血红色硫氰化铁,分别向A、B溶液中加KSCN溶液,溶液中含有氯化铁,铁离子和硫氰化钾反应反应而使溶液呈血红色,亚铁离子具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,如果向分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液,KMnO4溶液颜色无明显变化,说明不含氯化亚铁,
故答案为:溶液变红色;FeCl2;
(3)在加热条件下,铁在氯气中反应生成氯化铁,反应方程式为:2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3,
故答案为:2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3;
(4)A为FeCl3溶液,
A.将FeCl3溶液滴入沸水中,并继续加热得到红褐色液体,该液体为氢氧化铁胶体,能产生丁达尔现象,故A正确;
B.铜片放入在FeCl3溶液中,生成氯化亚铁和氯化铜,所以铜片会被溶蚀,故B正确;
C.在FeCl3溶液中滴加NaOH浓溶液,出现氢氧化铁红褐色沉淀,故C正确;
D.在FeCl3溶液中加入碘化钾淀粉溶液,铁离子能氧化碘离子生成碘单质,所以滴入淀粉碘化钾溶液中,可得到蓝色液体,故D错误,
故答案为:D.

点评 本题考查了实验探究物质的组成、电解原理的应用等,明确物质的性质是解本题关键,知道氧化性强弱的判断方法,亚铁离子和铁离子的检验是常考查点,题目难度中等.

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