Question

8．铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物．
（1）FeCl₃溶液用作蚀刻铜箔制造电路板的工艺，离子方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺
（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合样品，测得n（Fe）：n（Cl）=1：2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为10%．在实验室中，FeCl₃可用铁粉和氯气反应制备．
（3）有学生利用FeCl₃溶液制取FeCl₃•6H₂O晶体主要操作包括：滴入过量盐酸，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．过滤中要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒．
（4）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料．FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，反应的离子方程式为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O或2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

Answer 1

分析 （1）FeCl₃溶液用作蚀刻铜箔发生氧化还原反应，氯化铁溶解铜生成氯化铜、氯化亚铁；
（2）依据元素守恒计算氯化亚铁和氯化铁物质的量之比，进一步计算氯化铁质量分数；在实验室中，FeCl₃可用铁粉和氯气反应生成；
（3）由FeCl₃稀溶液中得到FeCl₃•6H₂O晶体需蒸发浓缩、冷却晶体，过滤，依据过滤操作分析；
（4）FeCl₃与KClO在强碱性条件下发生氧化还原反应生成高铁酸钾、氯化钾、和水，结合得失电子守恒写出方程式．

解答 解：（1）FeCl₃溶液用作蚀刻铜箔发生氧化还原反应，氯化铁溶解铜生成氯化铜、氯化亚铁，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）FeCl₂和FeCl₃的混合物的样品中FeCl₂物质的量为x，FeCl₃的物质的量为y，则（x+y）：（2x+3y）=1：2.1，得到x：y=9：1，氯化铁物质的量分数=$\frac{1}{1+9}$×100%=10%，在实验室中，FeCl₃可用铁粉和氯气反应生成，
故答案为：10%，氯气；
（3）由FeCl₃稀溶液中得到FeCl₃•6H₂O晶体需滴入过量盐酸，加热浓缩、冷却结晶、过滤，过滤中要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，
故答案为：蒸发浓缩、玻璃棒；
（4）用FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应制取K₂FeO₄，反应的离子方程式为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O或2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
故答案为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O或2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

点评 本题考查了铁及其化合物的性质实验，题目难度中等，注意掌握铁与水蒸气反应原理，试题侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力．