题目内容

从废液FeCl3、FeCl2、CuCl2中回收Cu,同学们设计了如下方案:废液中加入过量的铁粉,过滤,向铁、铜混合物中加入足量的盐酸,过滤后得到铜。上述过程中发生的所有反应的离子方程式为:                                        这些反应所涉及的四种阳离子的氧化性顺序由大到小为               
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+,    Fe + Cu2+ =" Cu" + Fe2+
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑;   Fe3+ > Cu2+ > H+ > Fe2+
氯化铁具有氧化性能把单质铁氧化生成氯化亚铁。单质的金属性强于铜的,所以能把铜离子置换成铜。在金属活动顺序表中铜排在H的后面,和盐酸不反应。有关方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+,    Fe + Cu2+ =" Cu" + Fe2+,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑,所以根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的可知Fe3+ > Cu2+ > H+ > Fe2+
练习册系列答案
相关题目
(12分)实验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量,D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。

(1)如何检查装置A的气密性?
                                                                      _
(2)装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuSO4溶液,其目的是              
其原理是                                                               
(3)为了安全,在点燃D处的酒精灯之前,在b出口处必须                      
(4)装置B的作用是                                                        
装置C中装的液体是                  ,所起的作用是                    
(5)在气密性完好,并且进行了必要的安全操作后,点燃D处的酒精灯,在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式是                                             
(6)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g,反应完全后U型管的质量增加7.2 g,则混合物中Fe2O3的质量为           g。
(7)U形管E右边又连接干燥管F的目的是                        ,若无干燥管F,测得Fe2O3的质量将         (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(8)若反应后得到的残留固体中还有少量FeO,测得的Fe2O3质量将         (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(12分)某化学研究小组在使用FeSO4 溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)2沉淀过程中观察到生成的白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色。该小组针对绿色物质展开研究。
[查阅文献]
文献名称
有关Fe(OH)2的描述
《大学普通化学(下册)》
白色沉淀,易被氧化成微绿色Fe3(OH)8
     《化学教育》
其水合物Fe(OH)2·nH2O呈绿色,热溶液中不易形成水合物
写出Fe(OH)在空气中被氧化为Fe3(OH)8 的化学方程式                            
[提出假设]假设一:绿色物质是Fe(OH)2·nH2O;
假设二:_______________________。
……
[实验探究]针对上述假设一与假设二,展开实验研究:
实验序号
实验步骤
实验现象

①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封
②保持较高温度,使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液
出现白色絮状沉淀,并能保持一段时间

①在试管中加入20mL蒸馏水
②加入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液
出现白色沉淀,迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色

①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封
②恢复室温后,使用长滴管伸入液面下依次挤入一滴饱和FeSO4 溶液、一滴NaOH溶液
出现白色沉淀,迅速转变为绿色沉淀
(1)实验室保存FeSO4溶液常需加入                                      
(2)由实验一与实验      (填实验序号)的现象可推断假设          可能成立。
(3)为了进一步探究假设二是否成立,小组成员进行如下实验,请完成下表:
试剂:蒸馏水、NaOH溶液、苯、FeSO4溶液、氧气
实验步骤
实验现象与结论
①在试管中加入20mL蒸馏水,加热煮沸,滴苯液封
②迅速                      得到白色沉淀Fe(OH)2
                          。 
 
若沉淀中出现绿色的迹象,则假设二成立;
若沉淀中没有出现任何绿色的迹象,则假设二不成立。
(14分)铁是一种过渡元素,金属铁是最常用的金属。请回答下列各题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物(Fe3C),在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的化学方程式为                     。上述反应生成的磁性固体能溶于过量盐酸,该反应的离子方程式为                  
(2)在Fe2+、Fe3+的催化作用下,可实现2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的转化。已知,含SO2的废气通入Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为                        
(3)硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制绿矾。利用烧渣制绿矾的过程如下:
  
①烧渣溶于稀H2SO4过程中,有单质硫生成,写出该反应的离子方程式(只写生成S的反应式,其他反应无需写出)                                
②向溶液X中加入足量铁屑的目的是                              
③可用硫酸酸化的 KMnO4溶液通过滴定法测定绿矾产品中FeSO4含量,滴定时发生反应的离子方程式为                              
(4)已知Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=1.1×10-36。室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液pH=3时,通过计算说明Fe3+是否沉淀完全                 
(提示:当某离子浓度小于1.0×10-5 mol?L-1时可以认为该离子沉淀完全了)
(13分)材料1:铁及其化合物在工农业、生活中有广泛的应用。高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂。
(1)已知:4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2
K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有                                    
(2)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42) =1.0 mmol·L1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42)的变化,结果见图Ⅰ。该实验的目的是                                                ;发生反应的△H       0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)FeO42在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法正确的是        (填字母)。
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4的分布分数逐渐增大
C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:
HFeO4+OH=FeO42+H2O

材料2:化合物KxFe(C2O4) y·zH2O(Fe为+3价)是一种光敏感材料,实验室可以用如下方法制备这种材料并测定其组成。
I.制备:

(4)结晶时应将饱和溶液在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是                                                        
(5)操作Ⅲ的名称是                                    
Ⅱ.组成测定:
称取0.491g实验所得晶体(假设是纯净物)置于锥形瓶中,加足量蒸馏水和稀H2SO4。将C2O42-完全转化为H2C2O4,用0.10mol·L-1KMnO4溶液进行滴定,消耗KMnO4溶液12.00mL时恰好反应;再加入适量的还原剂,将Fe3+完全转化为Fe2+,用KMnO4溶液继续滴定,当Fe2+完全氧化时,用去KMnO4溶液2.00mL。相关反应如下:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
(6)配制250mL 0.10mol·L-1KMnO4溶液及上述滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有                                。两个滴定中到达终点时溶液颜色为           色,且30秒内不变色。
(7)通过计算,求此光敏材料的化学式                              

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