题目内容
铁是重要的常见金属材料,也是人类较早使用的金属之一。请运用铁及其化合物的知识,完成下列问题。
(1)铁路大提速后,为将短铁轨焊接成长铁轨,可在铁轨接口处加入四氧化三铁和铝粉的混合物,用镁条引燃发生反应,写出发生置换反应的化学方程式并用单线桥法标出电子转移__________________;
(2)向20mL的沸蒸馏水中逐滴滴加5~6滴0.1mol/L的FeCl3溶液,继续煮沸没有观察到透明的红褐色现象,请问此时分散系中粒子直径的范围是______nm,判断的依据是_________________________;
(3)电子工业常用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:_________________________。
(4)某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,提出如下假设:
a.只含________________________(填写溶质化学式)。
b.可能组成为___________________(填写溶质化学式)。
(5)欲从废腐蚀液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,设计实验方案如下:![]()
请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式:
①__________ ③_____________④___________
(1)![]()
(2)<1 nm,胶体粒子粒径在1~100nm之间,该实验没有制备出胶体,因此粒径在此范围。
(3)2Fe3++ Cu=2Fe2+ +Cu2+。 (4)a . FeCl2、CuCl2;b. FeCl3、FeCl2、CuCl2
(5)① Fe ③ Fe、Cu ④ HCl
解析试题分析:(1)铝是活泼的金属,能和四氧化生铁发生铝热反应生成铁和氧化铝。在反应中铝元素的化合价从0价升高到+3价,失去3个电子。四氧化生铁中铁元素的化合价从+
价降低到0价,所以根据电子的得失守恒可知,其电子转移的表示方法为
。
(2)向20mL的沸蒸馏水中逐滴滴加5~6滴0.1mol/L的FeCl3溶液,继续煮沸没有观察到透明的红褐色现象,这说明反应中没有得到氢氧化铁胶体。由于胶体粒子粒径在1~100nm之间,该实验没有制备出胶体,所以此时分散系中粒子直径的范围是<1nm。
(3)铁离子具有氧化性,能把铜氧化生成铜离子,而铁离子被还原为亚铁离子,反应的离子方程式为2Fe3++ Cu=2Fe2+ +Cu2+。
(4)根据化学方程式2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2可知,反应后的溶液中溶质的可能组成是:a、如果恰好反应,则溶质是FeCl2、CuCl2;b、如果氯化铁过量,则溶质是FeCl3、FeCl2、CuCl2。
(5)铁的金属性强于铜,则要从溶液中中得到铜,需要加入金属铁置换出铜,即①是Fe,②是氯化亚铁;加入的铁是过量的,则得到的滤渣是铁和铜的混合物。要分离出铜,需要加入盐酸溶解铁,过滤、洗涤后得到铜,即④是盐酸,⑤是氯化亚铁和盐酸的混合物。将②与⑤混合通入氯气将氯化亚铁氧化生成氯化铁即可。
考点:考查氧化还原反应的表示;氢氧化铁胶体制备;离子方程式的书写以及物质的分离与提纯
(1)有一瓶存放时间较长的硫酸亚铁,外观上并无明显变化,但某学生怀疑其有部分因氧化而变质,请你设计1个检验硫酸亚铁是否变质的实验方案: 。如果有变质,当配制硫酸亚铁溶液时,应如何除去变质的杂质? 。
(2)FeCl3溶液棕黄色,对此溶液,分别做如下实验,请填表:
| 编号 | 实践操作 | 实验主要现象 | 离子方程式 |
| ① | 加入过量铁粉 | | |
| ② | 加入少量Na2O2粉末 | | |
| ③ | 加入少量AgNO3溶液 | | |
有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)氧化成硫酸盐。运用该原理生产铜和绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如下:![]()
回答下列问题:
(1)已知:
| | Fe2+ | Cu2+ | Fe3+ |
| 开始转化成氢氧化物沉淀时的pH | 7.6 | 4.7 | 2.7 |
| 完全转化成氢氧化物沉淀时的pH | 9.6 | 6.7 | 3.7 |
(1)加入CuO将溶液的pH调节到约为4,结合平衡移动原理解释该操作的原因 。
(2)写出能实现反应Ⅲ的化学方程式 。
(3)试剂b为 。
(4)欲从滤液中获得绿矾晶体,操作Ⅰ应为浓缩、 、 。
(5)反应Ⅰ的化学方程式 。