Question

某同學(xué)在學(xué)習(xí)氯氣與鐵粉反應(yīng)時(shí)認(rèn)為：當(dāng)Cl₂足量時(shí)生成FeCl₃，當(dāng)鐵粉過(guò)量時(shí)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?br />（1）提出假設(shè)：
假設(shè)1：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)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：

實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
在溶液中加KSCN溶液		固體物質(zhì)中有FeCl3
在KMnO4溶液中加少量A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）取100mL0.2mol/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）
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⁺）=0.3mol/L
C．燒杯中有Cu無(wú)Fe，c（Cl^-）=0.6mol/L
D．燒杯中有Fe、Cu均有，c（Fe²⁺）=0.3mol/L．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）根據(jù)類比法，結(jié)合鐵和硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物，產(chǎn)物可能為FeCl₂、FeCl₃或二者的混合物；
（2）固體物質(zhì)中有FeCl₃，在溶液中加入KSCN溶液，溶液應(yīng)變紅，在酸性KMnO₄溶液中加入少量A，KMnO₄溶液顏色無(wú)明顯變化，說(shuō)明不變含還原性物質(zhì)；
（3）氯氣和鐵反應(yīng)生成氯化鐵；
（4）A、鐵還原性大于銅，鐵有剩余，一定有銅剩余；
B、有銅無(wú)鐵，說(shuō)明鐵全部反應(yīng)生成亞鐵離子，銅可能為反應(yīng)或部分反應(yīng)，溶液中鐵離子不存在；
C、溶液中氯離子濃度不變；
D、溶液中鐵銅都有，說(shuō)明鐵離子和鐵反應(yīng)生成亞鐵離子；

解答： 解：（1）根據(jù)類比法，結(jié)合鐵和硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物，產(chǎn)物可能為FeCl₂、FeCl₃或FeCl₃和FeCl₂的混合物，
故答案為：FeCl₃；FeCl₃和FeCl₂；
（2）固體物質(zhì)中有FeCl₃，在溶液中加入KSCN溶液，溶液應(yīng)變紅，在酸性KMnO₄溶液中加入少量A，KMnO₄溶液顏色無(wú)明顯變化，說(shuō)明不變含還原性物質(zhì)，即不含F(xiàn)eCl₂，
故答案為：溶液變紅色；FeCl₂；
（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，氯氣和鐵反應(yīng)生成氯化鐵，Cl₂與鐵粉加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃，
故答案為：2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃；
（4）A、鐵還原性大于銅，鐵有剩余，一定有銅剩余，只發(fā)生2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，依據(jù)鐵離子物質(zhì)的量0.02mol生成亞鐵離子0.03mol，亞鐵離子濃度c（Fe²⁺）=0.3mol/L，故A錯(cuò)誤；
B、有銅無(wú)鐵，說(shuō)明鐵全部反應(yīng)生成亞鐵離子，銅可能為反應(yīng)或部分反應(yīng)，當(dāng)銅部分反應(yīng)時(shí)，所以反應(yīng)為2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺，依據(jù)鐵離子物質(zhì)的量0.02mol則生成亞鐵離子小于0.03mol，亞鐵離子濃度c（Fe²⁺）小于0.3mol/L，故B錯(cuò)誤；
C、溶液中氯離子濃度不變，燒杯中有Cu無(wú)Fe，說(shuō)明鐵全部反應(yīng)生成亞鐵離子，銅可能為反應(yīng)或部分反應(yīng)，溶液中鐵離子不存在，溶液中c（Cl^-）=0.6mol/L，故C正確；
D、溶液中鐵銅都有，說(shuō)明只發(fā)生2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，燒杯中Fe、Cu均有，說(shuō)明鐵離子全部反應(yīng)，依據(jù)A計(jì)算得到c（Fe²⁺）=0.3mol/L，故D正確；
故選CD；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)類推方法的應(yīng)用，反應(yīng)產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的應(yīng)用，反應(yīng)現(xiàn)象的判斷，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，鐵、銅、氯化鐵溶液共存問(wèn)題的分析判斷離子濃度的計(jì)算，題目難度中等．