Question

（1）向1L AlCl₃和FeCl₃混合溶液中加入含a mol NaOH的溶液時，產(chǎn)生的沉淀量可達(dá)最大值；繼續(xù)加入NaOH溶液，沉淀開始溶解，當(dāng)前后加入的NaOH總量達(dá)到b mol時，沉淀不再減少，則原溶液中Fe³⁺的物質(zhì)的量濃度為

 

，AlCl₃的物質(zhì)的量

 

．
（2）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，此時被氧化的離子是

 

．
②如果向①的溶液中通入3mol Cl₂，則被氧化的離子對應(yīng)的氧化產(chǎn)物分別是

 

．
（3）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

 

（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

 

③某條件下鋅和硝酸反應(yīng)時的物質(zhì)的量之比為2：5，此時硝酸的還原產(chǎn)物是

 

．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng)的計算,硝酸的化學(xué)性質(zhì),鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）向1L AlCl₃和FeCl₃混合溶液中加入含amol NaOH的溶液時，產(chǎn)生的沉淀量可達(dá)最大值，此時發(fā)生Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，繼續(xù)加入NaOH溶液，沉淀開始溶解，發(fā)生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，結(jié)合反應(yīng)的離子方程式計算；
（2）根據(jù)方程式知，還原性強弱順序是：I^-＞Fe²⁺＞Br^-，向溶液中通入氯氣，氯氣先和碘離子反應(yīng)，然后再和亞鐵離子反應(yīng)，最后再和溴離子反應(yīng)；
（3）①若鐵和硝酸的質(zhì)量之比為1：2.7，則其物質(zhì)的量之比=

1

56

：

2.7

63

=5：12，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等確定生成物；
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)相等計算確定生成物．

解答： 解：（1）當(dāng)前后加入的NaOH總量達(dá)到bmol時，沉淀不再減少，發(fā)生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
則n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=bmol-amol=（b-a）mol，
反應(yīng)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，消耗3（b-a）mol NaOH，
則反應(yīng)Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓消耗NaOH的物質(zhì)的量為amol-3（b-a）mol=（4a-3b）mol，
所以n（FeCl₃）=

4a-3b

3

mol，
c（Fe³⁺）=

4a-3b 3 mol

1L

=

4a-3b

3

mol/L，
故答案為：

4a-3b

3

；b-a；
（2）根據(jù)方程式2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；　　2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-知，還原性強弱順序是：I^-＞Fe²⁺＞Br^-，向溶液中通入氯氣，氯氣先和碘離子反應(yīng)，然后再和亞鐵離子反應(yīng)，最后再和溴離子反應(yīng)；
①向含有1mol FeI₂和1.5mol FeBr₂的溶液中通入2mol Cl₂，先發(fā)生反應(yīng)2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，2mol碘離子完全反應(yīng)需要氯氣1mol，然后發(fā)生反應(yīng)Cl₂+2Fe ²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，1mol氯氣反應(yīng)需要亞鐵離子的物質(zhì)的量是2mol，溶液中含有2.5mol亞鐵離子，參加反應(yīng)的亞鐵離子的物質(zhì)的量是2mol，所以溶液中還剩余亞鐵離子0.5mol，所以被氧化的離子是I^-、Fe ²⁺，
故答案為：I^-、Fe ²⁺；
②向含有1mol FeI₂和1.5mol FeBr₂的溶液中通入3mol Cl₂，先發(fā)生反應(yīng)2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，2mol碘離子完全反應(yīng)需要氯氣1mol，然后發(fā)生反應(yīng)Cl₂+2Fe ²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，溶液中含有2.5mol亞鐵離子，亞鐵離子完全被氧化，則需要氯氣的物質(zhì)的量是1.25mol，最后發(fā)生2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，溴離子的物質(zhì)的量是3mol，則需要氯氣的物質(zhì)的量是1.5mol，實際上還有0.75mol氯氣，則被氧化的溴離子的物質(zhì)的量是1.5mol，所以溶液中還剩下1.5mol溴離子，則被氧化的離子對應(yīng)的氧化產(chǎn)物分別是Fe ³⁺、I₂、Br₂，
故答案為：Fe ³⁺、I₂、Br₂；
（3）①若鐵和硝酸的質(zhì)量之比為1：2.7，則其物質(zhì)的量之比=

1

56

：

2.7

63

=5：12，假設(shè)生成的是Fe（NO₃）₃，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，與實際不符合，故錯誤；所以鐵生成的物質(zhì)是Fe（NO₃）₂，作酸的硝酸的物質(zhì)的量是鐵的2倍，剩余部分作氧化劑，F(xiàn)e與起氧化劑的硝酸之比為5：2，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，生成物中含氮氣體的化合價=5-

5×(2-0)

2

=0，所以生成的氣體是氮氣，則該反應(yīng)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=

5.6g

56g/mol

=0.1mol，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

1

4

的硝酸被還原，則作酸的硝酸占

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

1

4

的硝酸被還原，則作酸的硝酸占

3

4

，所以參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為

0.8

3

mol，其質(zhì)量為

0.8mol

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=5-

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．

點評：本題考查了氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算，根據(jù)離子還原性強弱順序、氧化還原反應(yīng)中得失電子相等來分析解答，易錯題是（3）③，注意氮元素平均化合價為+1的還有硝酸銨，易漏掉而導(dǎo)致錯誤，難度中等．