Question

6．铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用．请回答下列问题：
（1）黄铁矿（FeS₂）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为3FeS₂+8O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄，有3mol FeS₂参加反应，转移32mol电子．
（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）①腐蚀废液中含有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-，欲从废液中提取CuCl₂，应首先加入H₂O₂，目的是将Fe²⁺转化为（或氧化为）Fe³⁺，然后调节pH，过滤，浓缩结晶．调节pH可选用下列试剂中的CD
A．氨水    B．NaOH溶液     C．CuO       D．CuCO₃
②为了检验所得所得滤液中杂质离子是否除尽，可选用下列试剂中的ABCD
A．KSCN溶液    B．NH₄SCN溶液     C． NaOH溶液       D．淀粉KI溶液
（4）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，其净水原理用离子方程式表示为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺
（5）钢铁的电化腐蚀原理如图所示，将该图接上外加电源即可制备氢氧化亚铁，请在图中虚线框内画出外加电源，并写出电解方程式
、Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Fe（OH）₂（胶体）+H₂↑

Answer 1

分析 （1）3FeS₂+8O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄中，只有O元素的化合价降低，利用化合价计算转移电子；
（2）氯化铁与铜发生氧化还原反应生成氯化铜和氯化亚铁；
（3）①首先加入H₂O₂，将亚铁离子氧化，调节pH使铁离子转化为沉淀，不能引入新杂质；
②检验所得所得滤液中杂质离子是否除尽，即检验是否含铁离子；
（4）酸性废水中抑制铁离子的水解；
（5）外加电源即可制备氢氧化亚铁，Fe与电源正极相连，失去电子．

解答 解：（1）3FeS₂+8O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6SO₂+Fe₃O₄中，有3mol FeS₂参加反应，8mol氧气参加反应，只有O元素的化合价降低，则转移电子为8mol×2×[0-（-2）]=32mol，
故答案为：32；
（2）氯化铁与铜发生氧化还原反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）①欲从废液中提取CuCl₂，应首先加入H₂O₂，目的是将Fe²⁺转化为（或氧化为）Fe³⁺，然后选C或D调节pH，C或D可促进铁离子水解转化为沉淀，再过滤，浓缩结晶，
故答案为：将Fe²⁺转化为（或氧化为）Fe³⁺； CD；   
②检验所得所得滤液中杂质离子是否除尽，即检验是否含铁离子，铁离子与SCN^-结合生成络离子，与碱反应生成红褐色沉淀，与碘离子发生氧化还原反应，则ABCD均可，
故答案为：ABCD；
（4）酸性废水抑制Fe³⁺的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）₃胶体，离子反应为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺，故答案为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；
（5）外加电源即可制备氢氧化亚铁，Fe与电源正极相连，失去电子，如图为，电解反应为Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Fe（OH）₂（胶体）+H₂↑，
故答案为：、Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Fe（OH）₂（胶体）+H₂↑．

点评 本题考查金属单质及其化合物的性质，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化及离子反应的书写及应用、电化学应用等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．