Question

類比是化學學習中常用的方法之一，已知硝酸能把鐵氧化成Fe（NO₃）₃，但當鐵過量時，產物是Fe（NO₃）₂．某同學受此啟發，提出一個相似的觀點：氯氣與鐵粉反應，當Cl₂足量時生成FeCl₃，當鐵粉過量時產物是FeCl₂．為驗證此觀點是否正確，該同學將一根細的純鐵絲分別在足量和少量的Cl₂中點燃，取其表面生成物并分別編號為A、B，然后通過實驗確定其成分．探究過程如下：
（1）提出假設：A是FeCl₃，B是FeCl₂．
（2）設計實驗方案：分別取A、B的溶液均進行以下實驗，但實驗現象相同．請填寫下表中的相應空格

實驗方法	實驗現象	結論
分別向A、B溶液中加KSCN溶液	溶液變紅色	固體物質中FeCl3
分別向KMnO4溶液中加入適量A、B溶液	KMnO4溶液顏色無明顯變化	固體物質中不含 FeCl2

（3）根據上述實驗結論，寫出Cl₂與鐵粉加熱時發生反應的化學方程式

2Fe+3Cl₂

△   .

FeCl₃

．
（4）為進一步探究FeCl₃溶液的性質，他又利用A溶液做了如下一些實驗，其中明顯錯誤的是

BD

 （填寫序號）．
A．將A溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中，可得到藍色液體，該液體能產生丁達爾現象
B．向A溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，溶液顏色加深
C．在A溶液中滴加NaOH濃溶液，出現紅褐色沉淀
D．將A溶液加熱蒸干并灼燒，得到FeCl₃固體
（5）FeCl₃溶液常作印刷電路銅板腐蝕劑，寫出反應的離子方程式

2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺

．腐蝕后的廢液中含有FeCl₂、FeCl₃、CuCl₂，某研究性學習小組的同學們設計了兩種從廢液中回收Cu的方案：
方案1：向廢液中加入過量的鐵粉，充分反應后，過濾．在所得濾渣中加入足量的鹽酸，充分反應后，再過濾即得到銅，該方案中涉及的四種陽離子的氧化性由強到弱的順序為：

Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺

．
方案2：在廢液中加入適量的鹽酸調節溶液的pH=1，用銅和石墨作電極進行電解，當觀察到陰極上有少量氣泡產生時，即停止電解，這時要回收的Cu已全部析出．該方案中銅作

陰

極，該電極上所發生的電極反應為 （若有多個電極反應，請全部寫出）

Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑

．方案2在電極上直接回收銅，操作上比方案1簡便，但方案2也有不足之處，主要表現為：

產生污染性的氣體氯氣；使用了電解裝置成本較高

．

Answer 1

分析：（2）三價鐵離子遇到硫氰酸根顯紅色，氯氣和金屬鐵反應的產物是氯化鐵，不會生成亞鐵鹽；
（3）氯氣和金屬鐵反應的產物是氯化鐵；
（4）A、碘離子具有還原性，可以和三價鐵之間反應；
B、鐵和三價鐵之間反應生成亞鐵離子；
C、三價鐵和氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵沉淀；
D、三價鐵離子易水解生成紅褐色沉淀；
（5）三價鐵和金屬銅之間反應生成亞鐵離子和銅離子，在氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性；根據電解池的工作原理來回答．

解答：解：（2）A是FeCl₃，B是FeCl₂，分別向A、B溶液中加KSCN溶液，只有三價鐵離子遇到硫氰酸根顯紅色，高錳酸鉀具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為黃色的三價鐵離子，
故答案為：溶液變紅色；FeCl₂；
（3）氯氣和金屬鐵反應的產物是氯化鐵，Cl₂與鐵粉加熱時發生反應的化學方程式為：2Fe+3Cl₂

△   .

FeCl₃，故答案為：2Fe+3Cl₂

△   .

FeCl₃；
（4）A、碘離子具有還原性，可以和三價鐵之間反應生成碘單質和亞鐵離子，碘遇淀粉顯藍色，淀粉溶液是膠體，具有丁達爾現象，故A正確；
B、鐵和三價鐵之間反應生成亞鐵離子，向A溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，溶液顏色不會加深，故B錯誤；
C、三價鐵和氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，故C正確；
D、三價鐵離子易水解，將氯化鐵溶液加熱蒸干并灼燒，得到氧化鐵固體，故D錯誤；
故選BD；
（5）三價鐵和金屬銅之間反應生成亞鐵離子和銅離子，在氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性，該反應能證明三價鐵的氧化性強于銅離子，根據金屬活動順序表得出Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺，電解時，陽極是活潑電極時，則金屬電極會溶解，陰極上有少量氣泡產生時，說明金屬銅做陰極，按照氧化性順序Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺，可以得出放電的離子以及電極反應為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，在陽極上放電的是氯離子，產生氯氣，有毒，
故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺；陰；Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑；產生污染性的氣體氯氣；使用了電解裝置成本較高．

點評：本題是一道綜合知識題目，考查角度廣，難度較大，要求學生具有分析和解決問題的能力．