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 | | |
丙的离子方程式______________________； 丙
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 。
8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2反应制取铜及其硫和铁的化合物。