Question

20．铁是人类较早使用的金属之一．运用铁及其化合物的知识，完成下列问题．
（1）所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是C（用字母代号填）．
A．Fe；   B．FeCl₃；   C．FeSO₄；   D．Fe₂O₃
（2）向沸水中逐滴滴加1mol/L FeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系中粒子直径的范围是1～100nm．
（3）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：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺．某校同学为测定FeCl₃腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验：
首先取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则溶液中含有的金属阳离子是Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，在此基础上，又进行了定量组成的测定：取50.0mL待测溶液，向其中加入足量的AgNO₃溶液，得白色沉淀，过滤、干燥、称量，沉淀质量为43.05g．溶液中c（Cl^-）=6.0 mol/L．
（4）若要验证该溶液中含有Fe²⁺，正确的实验方法是B．
A．向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显血红色，证明含有Fe²⁺；
B．向试管中加入试液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe²⁺；
C．向试管中加入试液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显血红色，证明原溶液中含有Fe²⁺．
（5）欲从废水中回收铜，并重新获得FeCl₃溶液设计实验方案如下：

A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：
①Fe；②FeCl₂；③FeCu；④HCl．
B．请写出通入⑥的化学方程式2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）根据元素的化合价处于中间价态，既能升高，又能降低，既有氧化性又有还原性；
（2）根据透明的红褐色是胶体，胶体的粒子直径1nm＜d＜100nm；
（3）FeCl₃溶液与铜反应：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺； 滴入KSCN溶液呈红色，存在三价铁离子；沉淀43.05g是氯化银，物质的量是0.3mol；
（4）检验的Fe²⁺方法；
（5）A、根据图示进行推断，金属是铁；
B、亚铁离子氧化成三价铁离子．

解答 解：（1）因元素的化合价处于中间价态时，既能升高，又能降低，既有氧化性又有还原性，故答案为：C；
（2）因透明的红褐色是胶体，胶体的粒子直径1nm＜d＜100nm，故答案为：1～100；
（3）FeCl₃溶液与铜反应的离子方程式是：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；由于滴入KSCN溶液呈红色，证明溶液中Fe³⁺有剩余，溶液中含有的金属阳离子是：Fe³⁺Fe²⁺Cu²⁺；
43.05g沉淀是氯化银，物质的量为0.3mol，溶液中c（Cl^-）=$\frac{0.3mol}{0.05L}$=6.0mol/L；
故答案为：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺； Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺；6.0；
（4）A、向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显血红色，证明含有Fe³⁺，故A错误；
B、向试管中加入试液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe²⁺；故B正确；
C、试管中加入试液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显血红色，证明原溶液中含有Fe²⁺，应该是先加入硫氰化钾，不变色，再加入氯水，若显示红色，证明有亚铁离子，故C错误；
故选B；
（5）A、制取的是氯化铁溶液，金属①是铁；滤液②是氯化亚铁溶液；加入的铁过量，滤渣③是铁和铜；制取的是氯化铁，溶解铁，④加入应该是盐酸；
故答案为：Fe；FeCl₂；Fe Cu；
B、⑥是将亚铁离子氧化成三价铁离子，反应方程式是：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，故答案为：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃．

点评 本题考查了铁及其化合物的性质，涉及的内容较多，注意分析题中提供的信息，根据所学知识写成反应的方程式，本题难度中等．