本章素养提升 【素养提升】 例1 (1)0.15 mol (2)bc (3)不能,过量维生素C会使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法说明一定有Fe2+生成 (4)①FeCl3 NaOH Fe(OH)3 △ ②0.2 mol·L-1 [解析] (1)ClO-是氧化剂,1 mol ClO-得到2 mol电子,则反应转移电子数为0.3NA时,消耗ClO-的物质的量为0.15 mol。(2)Fe3O4具有磁性,铁元素显+2价、+3价,但不是FeO与Fe2O3的混合物,a错误;FeO不稳定,在空气中受热被氧化为Fe3O4,b正确;高温下,铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,c正确。(3)维生素C可将Fe3+转化为Fe2+,说明维生素C具有还原性。若加入过量维生素C,再利用酸性KMnO4溶液检验Fe2+,维生素C可将Mn还原为Mn2+而使溶液褪色,故不能检验Fe2+。(4)①FeCl2溶液中加入H2O2溶液、HCl溶液,FeCl2被氧化生成FeCl3,再加入NaOH溶液等碱液生成Fe(OH)3,过滤、洗涤后灼烧固体,Fe(OH)3分解生成Fe2O3。②最终得到1.6 g Fe2O3,则有n(Fe2O3)==0.01 mol,据Fe元素守恒可知未变质前FeCl2的物质的量为0.01 mol×2=0.02 mol,故有c(FeCl2)==0.2 mol·L-1。 例2 C [解析] 标准状况下,n(H2)== 0.125 mol,如果全部由锌生成,设需要锌的质量为x,则: Zn+H2SO4 ZnSO4 + H2↑ 65 g 1 mol x 0.125 mol =,解得x=8.125 g 如果全部由铝生成,设需要铝的质量为y,则: 2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+ 3H2↑ 54 g 3 mol y 0.125 mol =,解得y=2.25 g 根据平均值原理,如果由锌和铝混合组成,则质量介于2.25~8.125 g之间。 【自我检测】 1.C [解析] 用CO还原Fe2O3,反应物中没有单质,故该反应不是置换反应,A错误;Fe3O4中部分铁元素显+3价,部分铁元素显+2价,B错误;维生素C将Fe3+转化为Fe2+,Fe3+发生还原反应,维生素C表现还原性,是还原剂,C正确;Fe(OH)2浊液露置于空气中,白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,D错误。 2.C [解析] 还原过程中铁与铁离子反应生成亚铁离子,铁与铜离子反应生成亚铁离子和铜,因铁粉过量,则溶液中不可能存在铁离子,A错误;溶解过程中,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,B错误;滤液1和滤液2中溶质的主要成分均为氯化亚铁,两者合并后通入氯气,氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,可重新获得氯化铁溶液,C正确;过滤Ⅰ后滤渣为铜和过量的铁粉,加过量盐酸,铁粉溶解,则过滤Ⅱ后所得滤渣为铜,D错误。 3.B [解析] 由于Fe的还原性强于Cu,Fe先与FeCl3溶液反应,FeCl3的物质的量是0.5 mol,若Fe、Cu分别与Fe3+反应,设0.5 mol Fe3+完全反应消耗Cu、Fe的质量分别为m1、m2,则: Cu + 2Fe3+Cu2++2Fe2+ 64 g 2 mol m1 0.5 mol Fe + 2Fe3+3Fe2+ 56 g 2 mol m2 0.5 mol 列式:=,=,解得:m1=16 g,m2=14 g。 实际溶解的金属质量为18 g-3.2 g=14.8 g,而14 g<14.8 g<16 g,则铁完全反应、铜部分反应, Fe3+完全反应,剩余的金属为Cu,A、C均错误。设实际反应消耗Cu的物质的量为n1,反应的Fe的物质的量为n2,则:①64 g·mol-1×n1+56 g·mol-1×n2=14.8 g,②n1+n2=n(Fe3+)=0.25 mol,解得:n1=0.10 mol、n2=0.15 mol,则原混合物中含有铜的质量为0.10 mol×64 g·mol-1+3.2 g=9.6 g,B正确。据反应方程式可知,反应后溶液中n(Fe2+)=2n1+3n2=2×0.10 mol+3×0.15 mol=0.65 mol,反应后溶液中铜离子的物质的量为n(Cu2+)=n1=0.10 mol,故反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.65 mol+0.10 mol=0.75 mol,D错误。 4.(1)Fe2+ 2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ (2)Cu、Fe (3)4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3 加热 (4)2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O 胆矾易溶于水 (5)96% [解析] 废铜屑中含有Cu和少量Fe2O3,Fe2O3与硫酸反应生成Fe3+,Fe3+可与部分Cu反应生成Fe2+和Cu2+,因此滤渣1是Cu,滤液1中含有Fe2+、Cu2+、H+、S,滤液1中加过量铁粉,发生反应Fe ... ...
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