Question

15．铁是人类较早使用的金属之一．运用铁及其化合物的知识，完成下列问题．
（1）所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是C（用字母代号填）．
A．Fe       B．FeCl₃     C．FeSO₄     D．Fe₂O₃
（2）向沸水中逐滴滴加1mol/L  FeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系中粒子直径的范围是1～100nm．
（3）电子工业需要用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜片制造印刷电路板，请写出FeCl₃溶液与铜反应的离子方程式2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．某同学对FeCl₃腐蚀铜后所得溶液的组成进行测定：取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则溶液中所含金属阳离子有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．
（4）若要验证该溶液中含有Fe²⁺，正确的实验方法是B（用字母代号填）．
A．向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显血红色，证明含有Fe²⁺．
B．向试管中加入试液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe²⁺．
C．向试管中加入试液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显血红色，证明原溶液中含有Fe²⁺
（5）欲从废液中回收铜，并重新获得FeCl₃溶液设计实验方案如下：

①写出上述实验中有关物质的化学式：
A：Fe；B：HCl．
②写出通入C的化学方程式2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）处于中间价态的微粒既有氧化性又有还原性；
（2）至液体呈透明的红褐色得到的分散系为胶体；
（3）FeCl₃溶液与铜反应生成氯化铜、氯化亚铁；取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则一定含铁离子；
（4）验证该溶液中含有Fe²⁺，利用其还原性，注意排除铁离子对亚铁离子检验的干扰；
（5）腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁，加入过量的铁可以和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁，故A为Fe，经过滤所得滤液是氯化亚铁，滤渣是金属铜和过量的铁，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，加入过量B为盐酸可以将铜分离，得到的滤液为氯化亚铁，滤液合并后通入氯气，能将亚铁离子氧化为三价铁，以此解答该题．

解答 解：（1）A．Fe中Fe元素的化合价为最低价，只有还原性，故A不选；
B．FeCl₃与D．Fe₂O₃中Fe元素的化合价为高价，只具有还原性，故BD不选；
C．FeSO₄中Fe元素的化合价为+2价，为中间价态，既有氧化性又有还原性，故C选；
故答案为：C；    
（2）向沸水中逐滴滴加1mol/L  FeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系为胶体，可知粒子直径的范围是1～100nm，故答案为：1～100；）
（3）FeCl₃溶液与铜反应生成氯化铜、氯化亚铁，离子反应为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，；取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则一定含铁离子，则Cu不足，溶液中还含Fe²⁺、Cu²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺；
（4）A．向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显血红色，证明含有Fe³⁺，不能检验Fe²⁺，故A不选；
B．向试管中加入试液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，发生氧化还原反应，体现Fe²⁺还原性，证明含有Fe²⁺，故B选；
C．向试管中加入试液，滴入氯水，可氧化亚铁离子，再滴入KSCN溶液，若显血红色，或原溶液中存在铁离子，则不能证明原溶液中含有Fe²⁺，故C不选；
故答案为：B；
（5）腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁，加入过量的铁可以和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁，故A为Fe，经过滤所得滤液是氯化亚铁，滤渣是金属铜和过量的铁，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，加入过量B为盐酸可以将铜分离，得到的滤液为氯化亚铁，滤液合并后通入氯气，能将亚铁离子氧化为三价铁，
①由上述分析可知，A为Fe，B为HCl，故答案为：Fe；HCl；
②C为氯气，通入C和氯化亚铁反应生成氯化铁，方程式为2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，故答案为：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃．

点评 本题考查较综合，涉及混合物分离提纯流程、氧化还原反应、离子检验等，侧重于学生的分析能力以及元素化合物知识的综合理解和运用的考查，注意把握物质的性质及反应原理，综合性较强，题目难度不大．