Question

铁是人类较早使用的金属之一．运用铁的有关知识，回答下列各题．
（1）据有关报道．目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁，下列关于纯铁的叙述中，正确的是

 

（填字母）．
A．硬度比碳素钢小，熔点比碳素钢高     B．不能与盐酸反应
C．与不锈钢成分相同          D．在冷的浓硫酸中钝化
（2）向沸水中逐滴滴加饱和FeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色时停止加热，所得分散系的分散质大小范围是

 

．
（3）合成氨工业生产中常用铁触媒做催化剂，其主要成分是FeO、Fe₂O₃．已知某铁触媒中，铁、氧离子的物质的量之比为4：5，其中Fe²⁺与Fe³⁺物质的量之比为

 

．
（4）电子工业需要用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板．请写出FeCl₃溶液与铜反应的离子方程式：

 

．用于检验反应后的溶液中是否存在Fe³⁺的试剂是

 

．
（5）欲从（4）腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl₃溶液．下列试剂中，需要用到的一组是

 

 （填字母）．
①蒸馏水 ②铁粉 ③浓硝酸  ④浓盐酸    ⑤浓氨水  ⑥氯水
A．①②④⑥B．①③④⑥C．②④⑤D．①④⑥

Answer 1

考点：铁的化学性质,工业合成氨,胶体的重要性质,物质的分离、提纯的基本方法选择与应用

专题：实验题,元素及其化合物

分析：（1）A．合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，多数合金硬度大于组成它的成分金属；多数合金的熔点低于组成它的成分金属的熔点；
B．铁能与盐酸反应；
C．不锈钢基本合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等；
D．铁、铝在冷的浓硫酸中可以钝化；
（2）分散系中分散质粒子的直径在1～100nm，为胶体，向沸水中逐滴滴加1mol?L^-1 FeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色得到氢氧化铁胶体；
（3）根据FeO、Fe₂O₃混合物中铁、氧的物质的量之比为4：5，求出混合物中FeO、Fe₂O₃的物质的量之比，再根据1molFeO含1molFe²⁺，1molFe₂O₃含2molFe³⁺，进行解答；
（4）金属铜与铁离子反应生成亚铁离子和铜离子，据此写出反应的离子方程式；三价铁离子遇到硫氰化钾溶液变红色，与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀；
（5）根据先用过量铁粉将铁离子转化成铜单质，然后加入盐酸消耗掉过量的铁粉，再加入氯水将亚铁离子还原成铁离子，据此选择使用的试剂．

解答： 解：（1）A．生铁是铁的合金，所以纯铁硬度比碳素钢小，熔点比碳素钢高，故A正确；
B．纯铁铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故B错误；
C．不锈钢为铁的合金，则Fe与不锈钢成分不相同，故C错误；
D．Fe在冷的浓硫酸中钝化，生成致密的氧化物阻止反应的进一步发生，故D正确；
故答案为：AD；
（2）氢氧化铁胶体的分散质直径范围是1-100nm，故答案为：1～100nm；
（3）设混合物中FeO、Fe₂O₃混的物质的量分别为x、y，则混合物中FeO中含有Fe、O的物质的量均为x；混合物中Fe₂O₃中含有Fe、O的物质的量分别为2y、3y，FeO、Fe₂O₃混合物中铁、氧的物质的量之比为4：5，可得

x+2y

x+3y

=

4

5

解答 x=2y，1molFeO含1molFe²⁺，1molFe₂O₃含2molFe³⁺，则Fe²⁺与Fe³⁺物质的量之比为x：2y=1：1，
故答案为：1：1； 
（4）氧化性，Fe³⁺＞Cu²⁺，金属铜可以和三价铁之间发生氧化还原反应2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，硫氰化钾与铁离子生成硫氰化铁，溶液显示血红色，可以检验铁离子，氢氧化钠与三价铁离子生成红褐色的氢氧化铁，可以用来检验铁离子，
故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；KSCN溶液或NaOH溶液；
（5）从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl₃溶液，先用过量铁粉将铁离子转化成铜单质，过滤后得到金属铜，然后加入盐酸消耗掉过量的铁粉，再加入氯水将亚铁离子还原成铁离子，所以选用的试剂有：②铁粉、④浓盐酸、⑥氯水，
故答案为：A．

点评：本题考查较综合，侧重物质性质的考查，涉及氯气、铁等物质的性质及胶体制备等，注重基础知识的巩固和训练，题目难度中等．