Question

（14分）类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能把铁氧化成 Fe(NO3)3，但当铁过量时，产物是Fe(NO3) 2。某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当 C12 足量时生成 FeC13 , 当铁粉过量时产物是FeCl2 。为验证该观点是否正确，该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的C12中点燃，取其表面生成物并分别编号为A、B，然后通过实验确定其成分。

探究过程如下：

提出假设：A是FeCl3,B是FeCl2 。

（1）设计实验方案：分别取 A、B 的溶液均进行以下实验，但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。

实验方法	实验现象	结论
分别向A、B溶液中加KSCN溶液	____________________	固体物质中有FeCl3
分别向KMnO4溶液中加适量A、B溶液	KMnO4溶液颜色无明显变化	固体物质中不含_______

（2）根据上述实验结论，写出C12与铁粉加热时发生反应的化学方程式____________________。

（3）为进一步探究 FeC13 溶液的性质，他又利用 A 溶液做了如下一些实验，其中明显错误的是____

（填写序号）。

A．将 A 溶液滴入淀粉碘化钾溶液中，可得到蓝色液体，该液体能产生丁达尔现象

B．向 A 溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色加深

C．在 A 溶液中滴加NaOH浓溶液，出现红褐色沉淀

D．将 A 溶液加热蒸干并灼烧，得到FeC13固体

（4）FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂，腐蚀后的废液中含有 FeC13、FeCl2、CuCl2，某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收 Cu的方案：

方案1：向废液中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤。在所得滤渣中加入足量的盐酸，充分反应后，再过滤即得到铜。

该方案中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为 。

方案2：在废液中加入适量的盐酸调节溶液的 pH＝1，用铜和石墨作电极进行电解。当观察到阴极上有少量气泡产生时，即停止电解，这时要回收的 Cu 已全部析出。该方案中铜作_________极，该电极上所发生的电极反应为（若有多个电极反应，请按照反应发生的先后顺序全部写出）____________________。

方案2在电极上直接回收铜，操作上比方案 1 简便，但方案 2 也有不足之处，主要表现为____。

Answer 1

（14分）（除注明外，每空2分） （1）溶液变红色 （1分） FeCl2 （1分）

（2）2Fe十3Cl22FeCl3 （3）BD （4）方案1：Fe3+ ＞Cu2+ > H + > Fe2+

方案2：阴 （1分） Fe 3+＋ e 一＝ Fe2+ ；Cu2+ + 2e 一＝Cu ；2 H + + 2e一＝H2 ↑；（3分）

污染性气体C12 产生；使用了电解装置，成本较高等

【解析】

试题分析：（1）铁离子与KSCN溶液反应溶液显红色，则实验现象是溶液变红色。KMnO4溶液颜色无明显变化，说明不存在氯化亚铁。

（2）根据以上分析可知铁与氯气反应只能生成氯化铁，反应的化学方程式为2Fe十3Cl22FeCl3。

（3）A．将A溶液滴入淀粉碘化钾溶液中，可得到蓝色液体，这是由于碘化钾被氧化为单质碘，淀粉溶于水能形成胶体，因此该液体能产生丁达尔现象，A正确；B．向 A 溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，生成亚铁离子，溶液颜色变浅，B错误；C．在 A 溶液中滴加NaOH浓溶液，出现红褐色沉淀，该沉淀是氢氧化铁，C正确；D．氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢，水解吸热，且生成的氯化氢挥发，所以将 A 溶液加热蒸干得到氢氧化铁，并灼烧得到氧化铁固体，D错误，答案选BD。

（4）方案1：四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为Fe3+ ＞Cu2+>H +>Fe2+。

方案2：要回收铜，即铜离子放电形成铜，所以铜应该作阴极。氧化性是铁离子强于铜离子，铜离子强于氢离子，则阴极电极反应式依次为Fe 3+＋ e 一＝Fe2+、Cu2+ + 2e 一＝Cu、2H + + 2e一＝H2↑。用于使用了电解装置，成本较高等，且阴极氯离子放电产生污染性气体C12。

考点：考查铁及其化合物性质实验探究以及电化学原理应用