题目内容
29.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约pH |
Fe3+ Fe2+ Cu2+ | 1.9 7.0 4.7 | 3.2 9.0 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_________________________________
(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)装置图
正极反应：Fe3++e-=Fe2+(或2Fe3++2e-=2Fe2+)
负极反应：Cu=Cu2++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(除去Fe(OH)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：本题考查电化学及铁的化合物的知识。把Cu与FeCl3溶液反应设计为原电池，Cu作负极、惰性电极石墨作正极，FeCl3溶液为电解质溶液。除去含Cu2+的溶液中的Fe3+、Fe2+，先把Fe2+氧化为Fe3+，由表中条件可加CuO调pH 3.2～4.7，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。由不锈钢在酸中不易被腐蚀，在某些盐中易被腐蚀，取少量CuO，加入适量H2SO4制成CuSO4溶液，取不锈钢放入CuSO4溶液，若不锈钢表面有红色物质出现，证明易被盐溶液腐蚀。
