13．探究实验(根据以下操作填空)

实验步骤：Ⅰ.在两支试管中分别加入10 mL FeCl₂和10 mL FeCl₃溶液，各滴入几滴KSCN溶液，观察现象。

Ⅱ.在盛有FeCl₂和KSCN溶液的试管里再滴加几滴新配制的氯水，观察现象。

Ⅲ.在试管里加入5 mL FeCl₃溶液，加入几滴稀盐酸和适量还原铁粉、振荡一会，观察现象。

实验现象：Ⅰ中盛FeCl₃溶液的试管里溶液______________，盛FeCl₂溶液的试管里溶液________。Ⅱ中溶液______________。

Ⅲ中加入HCl和铁粉后，溶液________，滴加KSCN溶液后______________。

实验结论：在溶液中Fe³⁺遇SCN^－________，Fe²⁺遇SCN^－________。在实验室中，可用________检验Fe³⁺的存在。

[解析]　含Fe²⁺溶液为浅绿色，遇SCN^－不变色，含Fe³⁺溶液呈黄色，遇SCN^－变显红色，Fe²⁺易被氧化剂(如Cl₂)氧化 Fe³⁺，Fe³⁺易被还原剂(如Fe)还原为Fe²⁺。

[答案]　(1)Ⅰ.由黄色变为红色　无明显变化　Ⅱ.由浅绿色变为红色　Ⅲ.由黄色变为浅绿色　无明显现象

结论：显红色　无明显现象　含有SCN^－的溶液

12．用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)₂沉淀。

方法一：用不含Fe³⁺的FeSO₄溶液与用不含O₂的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO₄溶液时还需加入______________________。

(2)除去蒸馏水中溶解的O₂常采用____________的方法。

(3)生成白色Fe(OH)₂沉淀的操作是用长滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是什么？

________________________________________________________________________。

方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是__________________________________________________ ______________________。

(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是____________。

(3)为了制得白色Fe(OH)₂沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是什么？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)这样生成的Fe(OH)₂沉淀能较长时间保持白色，其理由是什么？______________ __________________________________________________________________________________________________________________________________。

[解析]　方法一：(1)加入还原性铁粉是为了防止Fe²⁺被氧化；加入稀H₂SO₄的目的是抑制Fe²⁺的水解。

(2)加热煮沸是利用了气体的溶解度随着温度的升高而降低的规律。

方法二：主要用制取的H₂将试管中的空气排净，然后让Fe²⁺与OH^－接触，没有O₂，Fe(OH)₂当然能保存一段时间。

[答案]　方法一：(1)少量的铁粉和稀H₂SO₄

(2)加热煮沸

(3)防止NaOH吸收空气中的O₂避免Fe(OH)₂沉淀接触O₂

方法二：(1)铁屑、稀H₂SO₄

(2)NaOH溶液

(3)检验试管Ⅱ出口处排出的H₂的纯度。当排出的H₂纯净时，再夹紧止水夹

(4)试管Ⅰ中反应生成的H₂充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ且外界空气不容易进入

11．某稀溶液中含有Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、HNO₃，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe²⁺浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液中Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、HNO₃物质的量浓度之比为________。

[解析]　据氧化性由强到弱的顺序HNO₃>Fe³⁺>Cu²⁺，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为：

4HNO₃+Fe===Fe(NO₃)₃+NO↑+2H₂O

4 mol　 1 mol　1 mol

2Fe(NO₃)₃+Fe===3Fe(NO₃)₂

2mol　　1 mol 　3 mol

Cu(NO₃)₂+Fe===Fe(NO₃)₂+Cu

1 mol　 1 mol　1 mol

所以原溶液中，Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、HNO₃的物质的量之比为：(2 mol－1 mol)∶1 mol∶4 mol＝1∶1∶4。

[答案]　1∶1∶4

10．向一定量的FeO、Fe、Fe₃O₄的混合物中加入100 mL 1 mol·L^－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是

(　)

A．11.2 g　 　　　　　　　　　　　　　　　 B．5.6 g

C．2.8 g　 　　　　　　　　　　　　　　　　 D．无法计算

[解析]　依题意，恰好反应后溶液中只存在FeCl₂，根据元素守恒法，可建立关系n(Fe)＝n(Fe²⁺)＝n(Cl^－)＝n(HCl)＝×0.1 L×1 mol·L^－1＝0.05 mol，m(Fe)＝2.8 g。

解此题若用常规方法会非常烦琐，而用守恒法，从整体角度去思考，则非常简捷。质量守恒是化学的一个重要定律，在解题中经常用到。

[答案]　C

9．在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe₂O₃及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过水，以下叙述正确的是

(　)

A．铝热剂就是单指Fe₂O₃粉和铝粉的混合物

B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe₂O₃的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液

C．分别还原a mol Fe₂O₃所需H₂、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3

D．明矾属硫酸盐，含结晶水，是混合物

[解析]　A选项中铝热剂不单指Al粉和Fe₂O₃，还包括其他许多，如Al粉和V₂O₅、Al粉和MnO₂等等，A错。

B选项中Fe₂O₃为不溶于水的物质，应加盐酸溶解后再加KSCN溶液，B错。

C．根据电子守恒，a mol Fe₂O₃变为Fe需6a mol电子，故H₂、Al、CO的物质的量为3a、2a、3a，所以三者之比为3∶2∶3，故C对。

D．明矾为KAl(SO₄)₂·12H₂O，是纯净物，D错。

[答案]　C

8．a g铁粉与含有H₂SO₄的CuSO₄溶液完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO₄与H₂SO₄的物质的量之比为

(　)

A．1∶7　　　　　　　　　 B．7∶1

C．7∶8　 　　　　　　　　　　　　　　　　 D．8∶7

[解析]　可设参加反应的H₂SO₄的物质的量为x，则根据电子得失守恒有×2＝×2+2x，求得x＝，则参加反应的CuSO₄和H₂SO₄的物质的量之比为∶＝7∶1，故选B。

[答案]　B

7．向某晶体的溶液中加入含Fe²⁺的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现血红色，由此得出下列的结论错误的是

(　)

A．Fe³⁺的氧化性比溴的氧化性强

B．该晶体中一定含有SCN^－

C．Fe²⁺与SCN^－不能形成血红色化合物

D．Fe²⁺被溴氧化成Fe³⁺

[解析]　某晶体的溶液中没有与Fe²⁺发生反应的离子，当加入溴水后，Fe²⁺一定被氧化成Fe³⁺，此时溶液出现血红色，说明原晶体是含有SCN^－的盐，很明显判断出B、C、D均正确，在Br₂与Fe²⁺反应中，Fe³⁺是氧化产物，Br₂是氧化剂，所以Br₂的氧化性应比Fe³⁺的氧化性强，选项A符合题意。

[答案]　A

6．把SO₂通入Fe(NO₃)₃溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入BaCl₂溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是

(　)

A．SO₂　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．Fe²⁺

C．Fe³⁺　 　　　　　　　　　　　　　　　　 D．NO

[解析]　SO₂具有还原性，Fe³⁺具有氧化性，二者反应生成Fe²⁺和H₂SO₄，溶液由棕黄色变为浅绿色，由于溶液中还存在NO，H⁺与NO又将Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，溶液又由浅绿色变为棕黄色，加入BaCl₂溶液产生白色沉淀，说明SO₂已被氧化成SO，所以最终被还原的是NO。

[答案]　D

5．在FeCl₃和CuCl₂的混合溶液中加入铁屑，反应结束后滤出固体物质，滤液中的阳离子可能是

(　)

①有Fe²⁺　 ②Fe²⁺和Fe³⁺

③Fe²⁺和Cu²⁺　 ④Cu²⁺和Fe³⁺

A．①③　 　　　　　　　　　　　　　　　　 B．②④

C．①④　 　　　　　　　　　　　　　　　　 D．②③

[解析]　题中“滤出固体”说明是单质Cu或Cu、Fe的混合物，则溶液一定没有Fe³⁺，一定有Fe²⁺，可能有Cu²⁺。

[答案]　A

4．在浅绿色的Fe(NO₃)₂溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液颜色变化应是

(　)

A．颜色变浅　 　　　　　　　　　　　　　 B．逐渐变深绿

C．没有改变　 　　　　　　　　　　　　　 D．变棕黄色

[解析]　Fe(NO₃)₂溶液中加入盐酸时发生反应：3Fe²⁺+4H⁺+NO===3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，有棕黄色的Fe³⁺生成。

[答案]　D