摘要：27．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 . 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 负投反应 . (3)腐蚀铜板后的混合溶液中.若Cu2+.Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L-1.请参照下表给出的数据和药品.简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+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+ 1.9 3.2 Fe2+ 7.0 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.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 答案:(1)2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+ (2) 正极反应:Fe3++e-＝Fe2+(或2Fe3++2e-＝2Fe2+) 负极反应:Cu＝2Cu2++2e-(或Cu-2e-＝Cu2+) (3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+,②加入CuO调节溶液的pH至3.2-4.7,③过滤3) (4)CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O CuSO4+Fe＝FeSO4+Cu 不锈钢表面有紫红色物质生成 解析:(1)Fe3+具有强氧化性.可以把一些金属单质如铁.铜等氧化成相应的离子.Fe3+腐蚀铜制电路板利用的就是这个原理.反应的离子方程式是:2Fe3+ + Cu====2Fe2+ + Cu2+. (2)由反应2Fe3+ + Cu====2Fe2+ + Cu2+可以判断出铜化合价升高.发生氧化反应.铜做负极.铁元素化合价降低.Fe3+ 发生还原反应.正极可以选用石墨棒.电解质溶液可以选用氯化铁溶液.回忆并仿照教材上的铜锌原电池装置.可以画出此原电池的装置图.装置图见答案.发生的电极反应为: 正极反应:Fe3++e-＝Fe2+(或2Fe3++2e-＝2Fe2+) 负极反应:Cu＝2Cu2++2e-(或Cu-2e-＝Cu2+). (3)除杂时.要把杂质全部除去.又不能引入新的杂质.根据题给信息可知:Fe3+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的pH范围是1.9-3.2.Fe2+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的pH范围是7.0-9.0.Cu2+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的pH范围是4.7-6.7.当pH为3.2时Fe3+完全沉淀.此时Cu2+不会沉淀.要使Fe2+完全沉淀需要使溶液的pH为9.0.此时Cu2+已经完全沉淀.因此.若要除去CuCl2溶液中的Fe3+.Fe2+.需要将Fe2+全部转化为Fe3+.采取的措施是向溶液中同入过量的氯气,为了不引入其它杂质.可以向溶液中加入CuO调节溶液的pH范围在3.2-4.7之间.此时Fe3+完全沉淀,最后过滤.即可得到纯净的氯化铜溶液.实验步骤见答案. (4)不锈钢在某些盐溶液中比在酸溶液中腐蚀明显.说明这些盐溶液中的金属阳离子的氧化性比H+的氧化性强.即这些金属在金属活动性顺序位于氢的后面.要设计实验验证劣质不锈钢易被腐蚀.需要有容易与铁反应的盐.根据提供的药品可知这种盐是硫酸铜.制取硫酸铜的最佳方案是用氧化铜与稀硫酸反应制取.这种方法比浓硫酸与铜反应节省硫酸.并且不产生污染环境的SO2 .实验步骤是:①用适量水将浓硫酸稀释制取稀硫酸.②用氧化铜与稀硫酸反应制取硫酸铜.③将不锈钢加入硫酸铜溶液中观察现象.有关化学方程式和实验现象见答案.

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