Question

13．（1）實(shí)驗(yàn)室制取氫氧化鐵膠體的實(shí)驗(yàn)操作是向沸騰的水中滴加少量氯化鐵飽和溶液，并繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，可用丁達(dá)爾效應(yīng)（方法）證明膠體已經(jīng)制成．
（2）現(xiàn)有以下物質(zhì)：①NaCl晶體  ②干冰  ③稀醋酸  ④汞  ⑤蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁）  ⑥冰醋酸請(qǐng)回答下列問題（用序號(hào)）：以上物質(zhì)中能導(dǎo)電的是③④；以上物質(zhì)中屬于電解質(zhì)的是①⑥．
（3）已知：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂； 2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-
①向含有1mol FeI₂和1.5mol FeBr₂的溶液中通入2mol Cl₂，此時(shí)被氧化的離子是I^-、Fe²⁺．
②如果向①的溶液中通入3mol Cl₂，則被氧化的離子對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物分別是Fe³⁺、I₂、Br₂．
（4）①若m g鐵屑與含有 n gHNO₃的硝酸溶液恰好完全反應(yīng)，若 m：n=1：2.7，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Fe+12HNO₃=5Fe（NO₃）₂+N₂↑+6H₂O（假設(shè)還原產(chǎn)物只有一種，且只生成一種鹽）．
②若含 n g HNO₃的稀硝酸溶液恰好使5.6g鐵粉完全溶解，若有 n/4gHNO₃被還原成NO（無其它還原產(chǎn)物）則 n 的范圍為16.8g≤n≤25.2g．
③某條件下鋅和硝酸反應(yīng)時(shí)的物質(zhì)的量之比為2：5，此時(shí)硝酸的還原產(chǎn)物是N₂O或NH₄NO₃．

Answer 1

分析 （1）將飽和三氯化鐵溶液滴人沸水中來制取氫氧化鐵膠體，膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng)；
（2）電解質(zhì)是在熔融狀態(tài)或水溶液中能導(dǎo)電的化合物，電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下或水溶液中能導(dǎo)電，金屬單質(zhì)和半導(dǎo)體材料能導(dǎo)電；
（3）通入氯氣后，碘離子先被氧化，其次是亞鐵離子，最后是溴離子，在通入氯氣的量為0～1mol的過程中，碘離子從最大量降到0，通入氯氣的量為1～2mol的過程中，亞鐵離子從2.5mol降到0.5mol，三價(jià)鐵的量逐漸增大，此時(shí)氯氣消耗完畢；如果向①的溶液中通入3mol Cl₂，則被氧化的離子還有溴離子，據(jù)此回答；
（4）①根據(jù)Fe與硝酸的質(zhì)量之比求出，其物質(zhì)的量之比，根據(jù)電子守恒求出反應(yīng)產(chǎn)物中N、Fe的化合價(jià)，再寫出反應(yīng)方程式；
②采用極限法分析，假設(shè)生成的硝酸鹽為硝酸鐵或硝酸亞鐵，據(jù)此確定n的范圍；
③根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等計(jì)算確定生成物．

解答 解：（1）加熱燒杯中的水至沸騰，向沸水滴加幾滴飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，即停止加熱，要注意實(shí)驗(yàn)過程不能用玻璃棒攪拌，否則溶液出現(xiàn)渾濁；
當(dāng)反應(yīng)體系呈現(xiàn)紅褐色，即制得氫氧化鐵膠體，應(yīng)立即停止加熱，否則也容易出現(xiàn)渾濁，產(chǎn)生紅褐色的氫氧化鐵沉淀，往沸水中滴加飽和氯化鐵溶液后，可稍微加熱煮沸，但不宜長(zhǎng)時(shí)間加熱．長(zhǎng)時(shí)間加熱的話就會(huì)從膠體變?yōu)槌恋恚?br />原理方程式為：FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3HCl，可以用可見光束照射膠體和溶液，出現(xiàn)光亮的通道的是膠體，否則是溶液，
故答案為：向沸騰的水中滴加少量氯化鐵飽和溶液，并繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色；丁達(dá)爾效應(yīng)；
（2）電解質(zhì)是在熔融狀態(tài)或水溶液中能導(dǎo)電的化合物，包括大多數(shù)酸、堿、鹽，①⑥屬于電解質(zhì)，電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下或水溶液中能導(dǎo)電，金屬單質(zhì)和半導(dǎo)體材料能導(dǎo)電，③④能導(dǎo)電，故答案為：③④；①⑥；
（3）①通入氯氣后，碘離子先被氧化，其次是亞鐵離子，最后是溴離子，在通入氯氣的量為0～1mol的過程中，碘離子從最大量降到0，通入氯氣的量為1～2mol的過程中，亞鐵離子從2.5mol降到0.5mol，三價(jià)鐵的量逐漸增大，此時(shí)氯氣消耗完畢，所以被氧化的離子有：I^-、Fe²⁺，故答案為：I^-、Fe²⁺；
②如果向①的溶液中通入3mol Cl₂，則被氧化的離子除了亞鐵離子、碘離子之外，還有溴離子，還原產(chǎn)物分別是：Fe³⁺、I₂、Br₂，故答案為：Fe³⁺、I₂、Br₂；
（4）①m g鐵屑與含有 n gHNO₃的硝酸溶液恰好完全反應(yīng)，若 m：n=1：2.7，則n（Fe）：n（HNO₃）=$\frac{1}{56}$：$\frac{2.7}{63}$=5：12，若生成+2價(jià)鐵，則Fe失去電子為10，則硝酸得電子數(shù)為10，即生成產(chǎn)物為氮?dú)猓�若生�?3價(jià)鐵，則Fe失去電子為15，則硝酸得電子數(shù)為15，沒有滿足條件的產(chǎn)物，其反應(yīng)的方程式為：5Fe+12HNO₃=5Fe（NO₃）₂+N₂↑+6H₂O，
故答案為：5Fe+12HNO₃=5Fe（NO₃）₂+N₂↑+6H₂O；
②鐵的物質(zhì)的量=$\frac{5.6g}{56g/mol}$，假設(shè)生成的是硝酸鐵，根據(jù)硝酸鐵的化學(xué)式知，作酸的硝酸的物質(zhì)的量是鐵物質(zhì)的量的3倍，則作酸的硝酸的物質(zhì)的量是0.3mol，有$\frac{1}{4}$的硝酸被還原，則作酸的硝酸占$\frac{3}{4}$，所以參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol，其質(zhì)量為0.4mol×63g/mol=25.2g，
假設(shè)生成的是硝酸亞鐵，根據(jù)硝酸亞鐵的化學(xué)式知，作酸的硝酸的物質(zhì)的量是鐵物質(zhì)的量的2倍，則作酸的硝酸的物質(zhì)的量是0.2mol，有$\frac{1}{4}$的硝酸被還原，則作酸的硝酸占$\frac{3}{4}$，所以參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為$\frac{0.8}{3}$mol，其質(zhì)量為$\frac{0.8}{3}$mol×63g/mol=16.8g，
所以n的取值范圍為16.8g≤n≤25.2g，
故答案為：16.8g≤n≤25.2g；
③某條件下鋅和硝酸反應(yīng)時(shí)的物質(zhì)的量之比為2：5，則起酸作用的硝酸的物質(zhì)的量是鋅的2倍，剩余部分硝酸作氧化劑，氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，所以硝酸還原產(chǎn)物中氮元素的平均化合價(jià)=5-$\frac{2×2}{1}$=+1，所以硝酸的還原產(chǎn)物為N₂O或NH₄NO₃，
故答案為：N₂O或NH₄NO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生氧化還原反應(yīng)的計(jì)算、膠體的制備和性質(zhì)、電解質(zhì)的概念等知識(shí)，把握發(fā)生的反應(yīng)、反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意電子守恒的應(yīng)用，題目難度中等．