Question

鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛.如FeCl₃可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取?

(1)寫出FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式_______________________________。

(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請(qǐng)畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。

正極反應(yīng)___________________       負(fù)極反應(yīng)________________________

(3)腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的濃度均為0.10mol·L^-1，請(qǐng)參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品，簡(jiǎn)述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的實(shí)驗(yàn)步驟__________________________。

	氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH	氫氧化物沉淀完全時(shí)約pH
Fe3+ Fe2+ Cu2+	1.9 7.0 4.7	3.2 9.0 6.7
提供的藥品：Cl2          濃H2SO4      NaOH溶液      CuO      Cu

(4)某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢。但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請(qǐng)從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選)，設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。

有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________

劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_________________________________

Answer 1

【答案】

(1)2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺

(2)裝置圖

正極反應(yīng)：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺(或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺)

負(fù)極反應(yīng)：Cu=Cu²⁺+2e^-(或Cu-2e^-=Cu²⁺)

(3)①通入足量氯氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺;②加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2～4.7；

③過濾(除去Fe(OH)₃)

(4)CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O     CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu

不銹鋼表面有紫紅色物質(zhì)生成

【解析】本題考查電化學(xué)及鐵的化合物的知識(shí)。把Cu與FeCl₃溶液反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，Cu作負(fù)極、惰性電極石墨作正極，F(xiàn)eCl₃溶液為電解質(zhì)溶液。除去含Cu²⁺的溶液中的Fe³⁺、Fe²⁺，先把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，由表中條件可加CuO調(diào)pH 3.2～4.7，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀而除去。由不銹鋼在酸中不易被腐蝕，在某些鹽中易被腐蝕，取少量CuO，加入適量H₂SO₄制成CuSO₄溶液，取不銹鋼放入CuSO₄溶液，若不銹鋼表面有紅色物質(zhì)出現(xiàn)，證明易被鹽溶液腐蝕。