Question

4．根据不同价态铁元素之间的相互转化关系，回答下列问题：
（1）配制含Fe²⁺的溶液时，常常向溶液中加入少量铁粉，使被氧气氧化形成的Fe³⁺还原为Fe²⁺．
（2）为除去废水中的Fe²⁺，常先将废水中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再根据Fe³⁺的性质使Fe³⁺转化为红褐色的Fe（OH）₃沉淀析出．
（3）在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应．反应的离子方程式为Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺．
（4）为消除废气中的Cl₂对环境的污染，将废气通过含有铁粉的FeCl₂溶液，即可有效地除去Cl₂，这一处理过程可用两个离子方程式表示为Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-，Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺；
处理过程中需定期添加的原料是Fe粉．

Answer 1

分析 （1）配制硫酸亚铁溶液时，利用还原剂防止亚铁离子被氧化，且不能引入新杂质；
（2）为除去废水中的Fe²⁺，常先将废水中的Fe²⁺氧化为铁离子，铁离子极易转化为氢氧化铁沉淀，由此分析解答；
（3）FeCl₃溶液与金属铜反应，生成氯化亚铁、氯化铜；
（4）Cl₂与FeCl₂溶液反应生成FeCl₃，铁粉与FeCl₃反应生成FeCl₂，据此分析．

解答 解：（1）配制硫酸亚铁溶液时，利用还原剂防止亚铁离子被氧化，且不能引入新杂质，则加入铁粉（铁钉也可）以防止Fe²⁺被氧化，故答案为：铁粉（铁钉也可）；（2）为除去废水中的Fe²⁺，常先将废水中的Fe²⁺氧化为铁离子，铁离子极易转化为氢氧化铁沉淀，故答案为：Fe³⁺；Fe（OH）₃；
（3）FeCl₃溶液与金属铜反应，生成氯化亚铁、氯化铜，化学反应为2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂，所以离子反应方程式为：Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺，故答案为：Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺；
（4）Cl₂与FeCl₂溶液反应生成FeCl₃，其反应的化学方程式为：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，离子反应方程式为：Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-，铁粉与FeCl₃反应生成FeCl₂其反应的化学方程式为：2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，离子反应方程式为：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，根据两个反应可知，处理过程中消耗的原料是铁粉，
故答案为：Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-；Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺；Fe粉．

点评 本题考查金属及其化合物的性质，为高频考点，把握铁及其化合物、铜的性质及发生的氧化还原反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，综合性较强，涉及离子反应、化学反应及混合物分离提纯等，题目难度不大．