Question

【題目】鐵是人類較早使用的金屬之一，鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化作用可用下式表示：

I．回答下列有關(guān)問題：

（1）向沸水中逐滴滴加1mol/LFeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，形成該分散系的微粒大小范圍是______nm。

（2）電子工業(yè)需用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，生成FeCl2和CuCl2，制造印刷電路板。寫出FeCl3溶液腐蝕銅的化學(xué)反應(yīng)方程式：___________。檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中還存在Fe3+的試劑是__________。

（3）在下列化學(xué)方程式中：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O還原劑是______，生成1molNa2FeO4轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為__________。

II．現(xiàn)有五種溶液，分別含下列離子：①Ag+，②Mg2+，③Fe2+，④Al3+，⑤Fe3+。

（1）寫出符合下列條件的離子符號(hào)：既能被氧化又能被還原的離子是______，加鐵粉后溶液增重的是______；

（2）向Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液，現(xiàn)象是___________________。

（3）欲除去FeCl2中FeCl3選用合適的試劑和分離方法，并寫出相應(yīng)離子方程式：__________。

Answer 1

【答案】1-1002FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2KSCNFe(OH)33NAFe2+Fe3+生成白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色沉淀。加入過量鐵粉，過濾 2Fe3++Fe=3Fe2+

【解析】本題考查鐵及其化合物的相關(guān)知識(shí)，涉及氫氧化鐵膠體的制備，鐵離子的檢驗(yàn)，氧化還原反應(yīng)和物質(zhì)的除雜等知識(shí)，利用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解答。

Ⅰ.（1）向沸水中逐滴滴加1mol/LFeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，形成的分散系是氫氧化鐵膠體，膠體的微粒大小范圍是1-100nm之間。

（2）根據(jù)題意，氯化鐵和銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。檢驗(yàn)溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，若存在Fe3＋，溶液呈血紅色。

（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，Fe(OH)3中Fe元素的化合價(jià)由+3價(jià)升高到高鐵酸鈉中的+6價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng)，則還原劑是Fe(OH)3，生成1molNa2FeO4 時(shí)，Fe原子失去3mol電子，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為3NA。

Ⅱ.（1）居于中間價(jià)態(tài)的離子既能被氧化又能被還原，Fe2+中Fe元素的化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)，既能被氧化又能被還原。鐵能與①⑤中的離子反應(yīng)，①中發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2Ag＋=Fe2＋+2Ag，鐵反應(yīng)后析出了銀，溶液質(zhì)量減輕，⑤中發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2Fe3＋=3Fe2＋，鐵和三價(jià)鐵反應(yīng)生成二價(jià)鐵，溶液的質(zhì)量增加。即加鐵粉后溶液增重的是Fe3＋。

（2）亞鐵離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氧化亞鐵沉淀很容易被氧氣氧化為氫氧化鐵，現(xiàn)象是：生成白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色沉淀。

（3）Fe3＋具有氧化性，Fe具有還原性，兩者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2＋，則除去FeCl2中FeCl3的方法是加入過量鐵粉，然后過濾，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+。