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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,当铁粉过量时产物是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l: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:

 (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,其中明显错误的一项是  

    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.在苯酚溶液中滴加A溶液,呈紫色

    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)取100mLO.2mol/L 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,下列叙述一定正确的是         (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+)=O.3mol/L

    C.烧杯中有Cu无Fe,c(Cl-)=O.6mol/L

    D.烧杯中Fe、Cu均有,c(Fe2+)=O.3mol/L

 (1) FeCl2与FeCl3,FeCl2 (2) 溶液显血红色;Fe2+⑷D⑸C D


解析:

此题是一个实验设计题,考查了铁及其化合物的知识和学生类比迁移的能力。

问题⑴:类比题目中Fe与HNO3 反应的情况,可以推断出Fe与Cl2反应的情况:因为Fe3+氧化性比较强,Fe与Cl2 反应比例不同时可以生成的产物有三种情况:FeCl3,FeCl2与FeCl3共存,FeCl2。由此可以得出另外两种假设分别是FeCl2与FeCl3,FeCl2

问题⑵考查了Fe3+的检验和Fe2+的还原性,Fe3+与KSCN反应显血红色,根据实验方法和实验结论可以推断出实验现象是溶液显血红色;高锰酸钾有强氧化性遇Fe2+可以将其氧化而高锰酸钾紫色褪去,现在将A加入高锰酸钾溶液后溶液不褪色,说明A中不含有Fe2+

问题⑶:问题⑵的实验现象可以得出Fe与Cl2反应的产物只有FeCl3,反应的化学反应方程式是:

问题⑷考查了FeCl3 的性质,FeCl3溶液滴加到沸水中,会生成红褐色Fe(OH)3胶体,此液体能发生丁达尔现象,A正确;FeCl3能使苯酚溶液显紫色,B正确;FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3其为红褐色沉淀,C正确;FeCl3溶液加热蒸发过程中会发生水解反应生成Fe(OH)3和HCl,HCl易挥发,会促使此水解平衡向右移动,最终蒸干得到的固体为Fe(OH)3得不到FeCl3,D错误。

问题⑸考查的是铁和铜与定量FeCl3反应的情况的问题,铁比铜活泼,二者共存与FeCl3反应时,铁先反应,铁反应完全后铜再反应,当铁粉有剩余时铜一定没有发生反应,A错误,B选项:有铜无铁表明铁粉完全反应,铜粉也可能参加反应,如果这样溶液中有铜离子存在,根据电荷守恒很容易求出c(Cu2+)﹤0.3mol·L,B错误;反应过程中Cl不参加反应,c(Cl)不变,C正确;D选项:铁铜共存,铁没有反应完全,溶液中一定不存在Cu2+,根据电荷守恒可求出c(Fe2+)=0.3mol·L,D正确。

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

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(NO33,但当铁过量时,产物是Fe(NO32.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
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

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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(NO33,但当铁过量时,产物是Fe(NO32.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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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:

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,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。方案1中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:_______________。

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。方案2中铜作    极,所发生的电极反应为(若有多个电极反应,请按照反应发生的先后顺序全部写出)_____________。

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:________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

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 C12 足量时生成 FeC13 , 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 C12 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 FeCl 2

( 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。

( 3 )根据上述实验结论,写出 C12 与铁粉加热时发生反应的化学方程式:

_________________________________________________________________。

( 4 )为进一步探究 FeC13 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 Na OH 浓溶液,出现红褐色沉淀

D.将 A 溶液加热蒸干并灼烧,得到 FeC13 固体

( 5 )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 FeC13、FeCl2、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:向废液中加人过量的铁粉,充分反应后,过滤。在所得滤渣中加人足量的盐酸,充分反后,再过滤即得到铜。方案 1 中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:

_____________________________________。

方案2 :在废液中加人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。方案 2 中铜作_________极,所发生的电极反应为(若有多个电极反应,请按照反应发生的先后顺序全部写出)___________________________________________________

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:_____________________________________________________。

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