题目内容

铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:

2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、

负极,并写出电极反应式。

正极反应:

负极反应:

3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2Fe3Fe2的浓度均为0.10 mol·L1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3Fe2的实验步骤

 

氢氧化物开始沉淀时的pH

氢氧化物沉淀

完全时的pH

Fe3

Fe2

1.9

7.0

3.2

9.0

Cu2

4.7

6.7

提供的药品:Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu

 

4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式 劣质不锈钢腐蚀的实验现象

 

12Fe3Cu=2Fe2Cu2

2)装置图

正极反应:Fe3e=Fe2(或2Fe32e=2Fe2

负极反应:Cu=Cu22e(或Cu2e=Cu2

3通入足量氯气将Fe2氧化成Fe3加入CuO调节溶液的pH3.24.7过滤[除去FeOH3]

4CuOH2SO4=CuSO4H2O CuSO4Fe=FeSO4Cu 不锈钢表面有紫红色物质生成

【解析】2)根据2Fe3Cu=2Fe2Cu2氧化还原反应和原电池的工作原理进行设计,铜作负极,石墨作正极,FeCl3作电解质溶液。

3)先通入足量Cl2Fe2氧化成Fe3Cl22Fe2=2Fe32Cl,再加入CuO来调节溶液的pH3.24.7,使Fe3转化为FeOH3沉淀,过滤达到除去CuCl2溶液中Fe3Fe2的目的。

4)根据题中信息,选两种药品为CuO,浓H2SO4,水。

CuOH2SO4=CuSO4H2O

FeCuSO4=CuFeSO4

现象为:不锈钢表面有紫红色物质生成。

 

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