Question

13．鐵是人類較早使用的金屬之一．運(yùn)用鐵及其化合物的知識(shí)，完成下列問題．
（1）所含鐵元素既有氧化性又有還原性的物質(zhì)是C（用字母代號(hào)填）．
A．Fe       B．FeCl₃     C．FeSO₄     D．Fe₂O₃
（2）向沸水中逐滴滴加1mol/L FeCl₃溶液，至液體呈透明的紅褐色，該分散系中粒子直徑的范圍是1～100nm．
（3）電子工業(yè)需要用30%的FeCl₃溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，請(qǐng)寫出FeCl₃溶液與銅反應(yīng)的離子方程式：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺．
某校同學(xué)為測(cè)定FeCl₃腐蝕銅后所得溶液的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
首先取少量待測(cè)溶液，滴入KSCN溶液呈紅色，則溶液中含有的金屬陽離子是Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，在此基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了定量組成的測(cè)定：取50.0mL待測(cè)溶液，向其中加入足量的AgNO₃溶液，得白色沉淀，過濾、干燥、稱量，沉淀質(zhì)量為43.05g，溶液中c（Cl^-）=6.0 mol/L．
（4）若要驗(yàn)證該溶液中含有Fe²⁺，正確的實(shí)驗(yàn)方法是B．
A．向試管中加入試液，滴入KSCN溶液，若顯血紅色，證明含有Fe²⁺．
B．向試管中加入試液，滴入酸性高錳酸鉀溶液，若褪色，證明含有Fe²⁺．
C．向試管中加入試液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若顯血紅色，證明原溶液中含有Fe²⁺
（5）欲從廢水中回收銅，并重新獲得FeCl₃溶液設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：

A．請(qǐng)寫出上述實(shí)驗(yàn)中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式：
①Fe②FeCl₂③Fe、Cu④HCl
B．請(qǐng)寫出通入⑥的化學(xué)方程式2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）含元素的化合價(jià)既能升高，又能降低的物質(zhì)；
（2）膠體的粒子大小范圍是：1～100；
（3）FeCl₃溶液與銅反應(yīng)：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺； 滴入KSCN溶液呈紅色，存在三價(jià)鐵離子；沉淀43.05g是氯化銀，物質(zhì)的量是0.3mol，據(jù)此計(jì)算氯離子的物質(zhì)的濃度；
（4）驗(yàn)證該溶液中含有Fe²⁺，利用其還原性，注意排除鐵離子對(duì)亞鐵離子檢驗(yàn)的干擾；
（5）腐蝕廢液中含有氯化銅、氯化亞鐵，加入過量的鐵可以和氯化銅反應(yīng)生成金屬銅和氯化亞鐵，故A為Fe，經(jīng)過濾所得濾液是氯化亞鐵，濾渣是金屬銅和過量的鐵，銅不能鹽酸反應(yīng)，而金屬鐵可以，加入過量B為鹽酸可以將銅分離，得到的濾液為氯化亞鐵，濾液合并后通入氯氣，能將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵，以此解答該題．

解答 解：（1）亞鐵離子既能被氧化，又能被還原，故C正確，故選C；
（2）向沸水中逐滴滴加1 mol/L FeCl₃溶液，至液體呈透明的紅褐色，形成了膠體，膠體粒子直徑范圍是1～100nm，故答案為：1～100；    
（3）FeCl₃溶液與銅反應(yīng)的離子方程式是：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；由于滴入KSCN溶液呈紅色，證明溶液中Fe³⁺有剩余，溶液中含有的金屬陽離子是：Fe³⁺Fe²⁺Cu²⁺；
43.05g沉淀是氯化銀，物質(zhì)的量為0.3mol，溶液中c（Cl^-）=$\frac{0.3mol}{0.05L}$=6.0mol/L；
故答案為：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺；6.0；
（4）A、向試管中加入試液，滴入KSCN溶液，若顯血紅色，證明含有Fe³⁺，故A錯(cuò)誤；
B、向試管中加入試液，滴入酸性高錳酸鉀溶液，若褪色，證明含有Fe²⁺，故B正確；
C、試管中加入試液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若顯血紅色，證明原溶液中含有Fe²⁺，應(yīng)該是先加入硫氰化鉀，不變色，再加入氯水，若顯示紅色，證明有亞鐵離子，故C錯(cuò)誤；
故選B；
（5）腐蝕廢液中含有氯化銅、氯化亞鐵，加入過量的鐵可以和氯化銅反應(yīng)生成金屬銅和氯化亞鐵，故A為Fe，經(jīng)過濾所得濾液是氯化亞鐵，濾渣是金屬銅和過量的鐵，銅不能鹽酸反應(yīng)，而金屬鐵可以，加入過量B為鹽酸可以將銅分離，得到的濾液為氯化亞鐵，濾液合并后通入氯氣，能將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵，
A、由上述分析可知，①為Fe，②為FeCl₂③為Fe、Cu，④為HCl，故答案為：Fe；FeCl₂；Fe、Cu；HCl；
B、⑥是將亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，反應(yīng)方程式是：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，故答案為：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鐵及其化合物的性質(zhì)，涉及的內(nèi)容較多，注意分析題中提供的信息，根據(jù)所學(xué)知識(shí)寫成反應(yīng)的方程式，本題難度中等．