類比是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的方法,已知硝酸能把鐵氧化成Fe(NO3)3,但當(dāng)鐵過(guò)量時(shí),產(chǎn)物是Fe(NO3)2。某同學(xué)受此啟發(fā),提出一個(gè)相似的觀點(diǎn):氯氣與鐵粉反應(yīng),當(dāng)Cl2足量時(shí)生成FeCl3,當(dāng)鐵粉過(guò)量時(shí)產(chǎn)物是FeCl2,為驗(yàn)證該觀點(diǎn)是否正確,該同學(xué)將一定量鐵粉與Cl2恰好完全反應(yīng)得到一固體物質(zhì),然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其成分。探究過(guò)程如下:
請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>
(1)提出假設(shè):
假設(shè)l:該固體物質(zhì)是FeCl2
假設(shè)2:該固體物質(zhì)是
假設(shè)3:該固體物質(zhì)是
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:
取少量固體物質(zhì)于燒杯中,加適量水溶解,得到溶液A,然后取兩份A溶液分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論如下表:
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,寫(xiě)出Cl2與鐵粉加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
(4)為進(jìn)一步探究FeCl3溶液的性質(zhì),他又利用A溶液做了如下一些實(shí)驗(yàn),其中明顯錯(cuò)誤的一項(xiàng)是
A.將A溶液滴入沸水中,并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體,該液體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)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濃溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀
D.將A溶液加熱蒸干并灼燒,得到FeCl3固體
(5)取100mLO.2mol/L FeCl3溶液置于燒杯中,向其中加入一定量的Fe、Cu混合物,充分反應(yīng)后仍有固體剩余,下列敘述一定正確的是 (設(shè)溶液體積不變,不考慮水解因素。)
A.燒杯中有Fe無(wú)Cu,c(Fe2+)=0.2mol/L
B.燒杯中有Cu無(wú)Fe,c(Fe2+)=O.3mol/L
C.燒杯中有Cu無(wú)Fe,c(Cl-)=O.6mol/L
D.燒杯中Fe、Cu均有,c(Fe2+)=O.3mol/L
(1) FeCl2與FeCl3,F(xiàn)eCl2 (2) 溶液顯血紅色;Fe2+⑶⑷D⑸C D
此題是一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,考查了鐵及其化合物的知識(shí)和學(xué)生類比遷移的能力。
問(wèn)題⑴:類比題目中Fe與HNO3 反應(yīng)的情況,可以推斷出Fe與Cl2反應(yīng)的情況:因?yàn)镕e3+氧化性比較強(qiáng),F(xiàn)e與Cl2 反應(yīng)比例不同時(shí)可以生成的產(chǎn)物有三種情況:FeCl3,F(xiàn)eCl2與FeCl3共存,F(xiàn)eCl2。由此可以得出另外兩種假設(shè)分別是FeCl2與FeCl3,F(xiàn)eCl2。
問(wèn)題⑵考查了Fe3+的檢驗(yàn)和Fe2+的還原性,F(xiàn)e3+與KSCN反應(yīng)顯血紅色,根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以推斷出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液顯血紅色;高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性遇Fe2+可以將其氧化而高錳酸鉀紫色褪去,現(xiàn)在將A加入高錳酸鉀溶液后溶液不褪色,說(shuō)明A中不含有Fe2+。
問(wèn)題⑶:?jiǎn)栴}⑵的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出Fe與Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物只有FeCl3,反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是:。
問(wèn)題⑷考查了FeCl3 的性質(zhì),F(xiàn)eCl3溶液滴加到沸水中,會(huì)生成紅褐色Fe(OH)3膠體,此液體能發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象,A正確;FeCl3能使苯酚溶液顯紫色,B正確;FeCl3與NaOH溶液反應(yīng)生成Fe(OH)3其為紅褐色沉淀,C正確;FeCl3溶液加熱蒸發(fā)過(guò)程中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe(OH)3和HCl,HCl易揮發(fā),會(huì)促使此水解平衡向右移動(dòng),最終蒸干得到的固體為Fe(OH)3得不到FeCl3,D錯(cuò)誤。
問(wèn)題⑸考查的是鐵和銅與定量FeCl3反應(yīng)的情況的問(wèn)題,鐵比銅活潑,二者共存與FeCl3反應(yīng)時(shí),鐵先反應(yīng),鐵反應(yīng)完全后銅再反應(yīng),當(dāng)鐵粉有剩余時(shí)銅一定沒(méi)有發(fā)生反應(yīng),A錯(cuò)誤,B選項(xiàng):有銅無(wú)鐵表明鐵粉完全反應(yīng),銅粉也可能參加反應(yīng),如果這樣溶液中有銅離子存在,根據(jù)電荷守恒很容易求出c(Cu2+)﹤0.3mol·L—,B錯(cuò)誤;反應(yīng)過(guò)程中Cl—不參加反應(yīng),c(Cl—)不變,C正確;D選項(xiàng):鐵銅共存,鐵沒(méi)有反應(yīng)完全,溶液中一定不存在Cu2+,根據(jù)電荷守恒可求出c(Fe2+)=0.3mol·L—,D正確。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解
實(shí)驗(yàn)方法 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
分別向A、B溶液中加KSCN溶液 | 溶液變紅色 溶液變紅色 |
固體物質(zhì)中FeCl3 |
分別向KMnO4溶液中加入適量A、B溶液 | KMnO4溶液顏色無(wú)明顯變化 | 固體物質(zhì)中不含 FeCl2 FeCl2 |
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實(shí)驗(yàn)方法 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié) 論 |
分別向A、B溶液中加 KSCN溶液 |
固體物質(zhì)中有FeCl3 | |
分別向KMnO4溶液中 加適量A、B溶液 |
KMnO4溶液顏色無(wú)明顯變化 | 固體物質(zhì)中不含 |
氫氧化物 開(kāi)始沉淀時(shí)的pH |
氫氧化物 沉淀完全時(shí)的pH | |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
提供的藥品:Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解
(1)提出假設(shè):A是FeCl3,B是FeCl2。
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:分別取A、B的溶液均進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表中的相應(yīng)空格。
實(shí)驗(yàn)方法 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
分別向A、B溶液中加KSCN溶液 | ________ | 固體物質(zhì)中有FeCl3 |
分別向KMnO4溶液中加適量A、B溶液 | KMnO4溶液顏色無(wú)明顯變化 | 固體物質(zhì)中不含_______ |
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,寫(xiě)出Cl2與鐵粉加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________。
(4)為進(jìn)一步探究FeCl3溶液的性質(zhì),他又利用A溶液做了如下一些實(shí)驗(yàn),其中明顯錯(cuò)誤的是____________________________________________________________________。
A.將A溶液滴入沸水中,并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體,該液體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
B.向A溶液中加入少量鐵粉,鐵粉溶解,溶液顏色加深
C.在A溶液中滴加NaOH濃溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀
D.將A溶液加熱蒸干并灼燒,得到FeCl3固體
(5)實(shí)際應(yīng)用:
FeCl3溶液常作印刷電路銅板腐蝕劑,腐蝕后的廢液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了兩種從廢液中回收Cu的方案:
方案1:向廢液中加入過(guò)量的鐵粉,充分反應(yīng)后,過(guò)濾。在所得濾渣中加入足量的鹽酸,充分反應(yīng)后,再過(guò)濾即得到銅。方案1中涉及的四種陽(yáng)離子的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篲______________。
方案2:在廢液中加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1,用銅和石墨作電極進(jìn)行電解。當(dāng)觀察到陰極上有少量氣泡產(chǎn)生時(shí),即停止電解,這時(shí)要回收的Cu已全部析出。方案2中銅作 極,所發(fā)生的電極反應(yīng)為(若有多個(gè)電極反應(yīng),請(qǐng)按照反應(yīng)發(fā)生的先后順序全部寫(xiě)出)_____________。
方案2在電極上直接回收銅,操作上比方案1簡(jiǎn)便,但方案2也有不足之處,主要表現(xiàn)為:________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解
類比是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的方法之一,已知硝酸能把鐵氧化成 Fe ( NO3)3、,但當(dāng)鐵過(guò)量時(shí),產(chǎn)物是 Fe ( NO3 ) 2 。某同學(xué)受此啟發(fā),提出一個(gè)相似的觀點(diǎn):氯氣與鐵粉反應(yīng),當(dāng) C12 足量時(shí)生成 FeC13 , 當(dāng)鐵粉過(guò)量時(shí)產(chǎn)物是 FeCl2。為驗(yàn)證該觀點(diǎn)是否正確,該同學(xué)將一根細(xì)的純鐵絲分別在足量和少量的 C12 中點(diǎn)燃,取其表面生成物并分別編號(hào)為 A、B ,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其成分。探究過(guò)程如下:
( 1 )提出假設(shè): A 是 FeCl3, B 是 FeCl 2。
( 2 )設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:分別取 A、B 的溶液均進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表中的相應(yīng)空格。
( 3 )根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,寫(xiě)出 C12 與鐵粉加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
_________________________________________________________________。
( 4 )為進(jìn)一步探究 FeC13 溶液的性質(zhì),他又利用 A 溶液做了如下一些實(shí)驗(yàn),其中明顯錯(cuò)誤的是____________________。
A.將 A 溶液滴入沸水中,并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體,該液體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
B.向 A 溶液中加入少量鐵粉,鐵粉溶解,溶液顏色加深
C.在 A 溶液中滴加 Na OH 濃溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀
D.將 A 溶液加熱蒸干并灼燒,得到 FeC13 固體
( 5 )實(shí)際應(yīng)用:
FeCl3溶液常作印刷電路銅板腐蝕劑,腐蝕后的廢液中含有 FeC13、FeCl2、CuCl2,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了兩種從廢液中回收 Cu的方案:
方案1:向廢液中加人過(guò)量的鐵粉,充分反應(yīng)后,過(guò)濾。在所得濾渣中加人足量的鹽酸,充分反后,再過(guò)濾即得到銅。方案 1 中涉及的四種陽(yáng)離子的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋?/p>
_____________________________________。
方案2 :在廢液中加人適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的 pH = 1 ,用銅和石墨作電極進(jìn)行電解。當(dāng)觀察到陰極上有少量氣泡產(chǎn)生時(shí),即停止電解,這時(shí)要回收的 Cu 已全部析出。方案 2 中銅作_________極,所發(fā)生的電極反應(yīng)為(若有多個(gè)電極反應(yīng),請(qǐng)按照反應(yīng)發(fā)生的先后順序全部寫(xiě)出)___________________________________________________
方案 2 在電極上直接回收銅,操作上比方案 1 簡(jiǎn)便,但方案 2 也有不足之處,主要表現(xiàn)為:_____________________________________________________。
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