氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂.下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程.请回答下列问题:(1)氯化铁有多种用途.请用离子方程式表示下列用途的原理.①氯化铁做净水剂 ,②用FeCl3溶液腐蚀铜印刷线路板 .(2)吸收剂X的化学式为 ,氧化剂Y的化学式为 .(3)碱性条件下反应①的离子方程式为 .(4)过程②将混合溶液� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题：
（1）氯化铁有多种用途，请用离子方程式表示下列用途的原理。
①氯化铁做净水剂______________________；
②用FeCl₃溶液（32%～35%）腐蚀铜印刷线路板____________________________。
（2）吸收剂X的化学式为　　；氧化剂Y的化学式为________________。
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为
2KOH＋Na₂FeO₄＝K₂FeO₄＋2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_________。
（5）K₂FeO₄在水溶液中易发生反应：4FeO₄²^-+10H₂O

4Fe(OH)₃+8OH^-+3O₂↑。在提纯K₂FeO₄时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用（填序号）。

A．H₂O

B．稀KOH溶液、异丙醇

C．NH₄Cl溶液、异丙醇

D．Fe(NO₃)₃溶液、异丙醇

（6）可用滴定分析法测定粗K₂FeO₄的纯度，有关反应离子方程式为：
①FeO₄²^-＋CrO₂^-＋2H₂O

CrO₄²^-＋Fe(OH)₃↓＋OH^-
②2CrO₄²^-＋2H^＋

Cr₂O₇²^-＋H₂O
③Cr₂O₇²^-＋6Fe²^＋＋14H^＋

2Cr³^＋＋6Fe³^＋＋7H₂O
现称取1．980 g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中，加入稍过量的KCrO₂，充分反应后过滤，滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取25．00 mL加入稀硫酸酸化，用0．1000 mol/L的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18．93 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为。

（1）① Fe³⁺ + 3H₂O

Fe(OH)₃(胶体) + 3H⁺（2分）
② 2Fe³⁺ + Cu＝2Fe²⁺ + Cu²⁺（2分）（2）FeCl₂；NaClO（各1分）
（3）2Fe³^＋＋3ClO^－＋10OH^－＝2FeO₄²^－＋3Cl^－＋5H₂O（2分）
（4）K₂FeO₄溶解度小，析出晶体，促进反应进行（2分）（5）B（2分）（6）63．1%（2分）

试题分析：（1）铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附性可以作净水剂，其原理可表示为Fe³⁺ + 3H₂O

Fe(OH)₃(胶体) + 3H⁺。
②铁离子具有氧化性，能氧化金属铜，则用FeCl₃溶液（32%～35%）腐蚀铜印刷线路板的原理可表示为2Fe³⁺ + Cu＝2Fe²⁺ + Cu²⁺。
（2）吸收剂X能吸收尾气氯气生成氯化铁溶液，因此X应该是氯化亚铁，化学式为FeCl₂。氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，则能氧化氯化铁的是次氯酸钠，化学式为NaClO。
（3）反应①是利用次氯酸钠氧化氯化铁制备高铁酸钠，根据电子得失守恒以及原子守恒可知，反应的离子方程式为2Fe³^＋＋3ClO^－＋10OH^－＝2FeO₄²^－＋3Cl^－＋5H₂O。
（4）要发生复分解反应则必须满足有挥发性物质或难电离物质或难溶性物质，因此根据方程式2KOH＋Na₂FeO₄＝K₂FeO₄＋2NaOH可知，该反应之所以能发生是由于K₂FeO₄溶解度小，析出晶体，促进反应进行。
（5）根据方程式4FeO₄²^-+10H₂O

4Fe(OH)₃+8OH^-+3O₂↑可知，提纯K₂FeO₄应该抑制该反应，所以最好的试剂是稀KOH溶液（抑制平衡）、异丙醇（减小溶解），答案选B。
（6）根据反应①②③可知
FeO₄²^-～～～～～6Fe²^＋
1mol 3mol
n 0．1000 mol/L×0．01893L
解得n＝6．31×10^－4mol
则上述样品中高铁酸钾的质量分数＝

×100%＝63．1%

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序号	电压/V	阳极现象	检验阳极产物
I	x≥a	电极附近出现黄色，有气泡产生	有Fe³⁺、有Cl₂
II	a＞x≥b	电极附近出现黄色，无气泡产生	有Fe³⁺、无Cl₂
III	b＞x＞0	无明显变化	无Fe³⁺、无Cl₂

（1）用KSCN溶液检验出Fe³⁺的现象是_______。
（2）I中，Fe²⁺产生的原因可能是Cl^-在阳极放电，生成的Cl₂将Fe²⁺氧化。写出有关反应的方程式_____。
（3）由II推测，Fe³⁺产生的原因还可能是Fe²⁺在阳极放电，原因是Fe²⁺具有_____性。
（4）II中虽未检测出Cl₂，但Cl^-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：

序号	电压/V	阳极现象	检验阳极产物
IV	a＞x≥c	无明显变化	有Cl₂
V	c＞x≥b	无明显变化	无Cl₂

①NaCl溶液的浓度是________mol/L。
②IV中检测Cl₂的实验方法:____________________。
③与II对比，得出的结论（写出两点）：___________________。

(9分)
在FeCl₃溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：
I：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；
II：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。
己知：Ksp[Fe(OH)₃]= 4.0×10^-38
回答下列问题：
(1)FeCl₃蚀刻铜箔反应的离子方程式为                              ：
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是           ，分离得到固体的主要成分是      ，从固体中分离出铜需采用的方法是                   ；
(3)过程II中发生反应的化学方程式为                         ；
(4)过程II中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为                  。(列式计算)

下列实验操作中，仪器一定需要插入液面以下的是
①制备Fe(OH)₂时将NaOH溶液滴入FeSO₄溶液中所用的胶头滴管
②制备氢气的简易装置中的长颈漏斗
③分馏石油时控制温度的温度计
④用乙醇制备乙烯时所用的温度计
⑤向BaCl₂溶液中滴加稀硫酸所用的胶头滴管

证明某溶液只含有Fe²^＋而不含有Fe³^＋的实验方法是

A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色

B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色

C．滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色

D．只需滴加KSCN溶液

铜是人类最早生产和使用的金属之一，在化学反应中铜元素可表现为0、+1、+2价。
Ⅰ．（1）在西汉古籍中曾有记载：“曾青得铁则化为铜”，即：曾青（CuSO₄）跟铁反应生成铜，试写出该反应的离子方程式。
（2）在原电池和电解池中，铜常用作电极，下列有关说法正确的是

A．锌铜原电池中铜是正极	B．用电解法精炼铜时粗铜作阴极
C．在镀件上镀铜时铜与电源正极相连	D．铜作阳极时不一定溶解

Ⅱ．学习小组对无水硫酸铜分解的产物进行实验探究。
【提出问题】碳酸钙受热分解生成CaO和CO₂，那么无水硫酸铜受热分解也只生成CuO和SO₃吗？
【设计实验】按如图装置进行试验。