Question

【題目】鐵是人類較早使用的金屬之一。運用鐵及其化合物的有關知識，回答下列問題：

(1)鐵和鐵合金是生活中的常用材料，下列敘述中，正確的是（__________）

A、純鐵硬度比生鐵高

B、純鐵耐腐蝕性強，不易生銹

C、不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素

D、鐵在一定條件下，可與水蒸氣反應

E、鐵在冷的濃硫酸中鈍化

(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L－1FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該反應的離子方程式為______，形成該分散系的微粒粒度范圍是_______________。

(3)電子工業需用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板。請寫出 FeCl3溶液與銅反應的離子方程式_____________。欲從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液，現有下列試劑：①氯氣②鐵粉③濃硝酸④濃鹽酸⑤燒堿⑥濃氨水，需要用到的一組試劑是____________。

A、①②④ B、①③④⑥

C、②④⑤ D、①④⑥

(4)高鐵酸鈉Na2FeO4 是一種新型凈水劑，能夠殺菌消毒。高鐵酸鈉主要通過如下反應制取：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3X＋5H2O，則X的化學式為________。

Answer 1

【答案】BDE Fe3＋+3H2OFe(OH)3（膠體）+3 H＋ 1nm –100nm 2 Fe3＋+ Cu = Cu2＋+ 2Fe2＋ A NaCl

【解析】

（1）A. 合金的硬度比各成分金屬的大；
B. 純鐵不能形成原電池；
C. 不銹鋼除含有金屬元素：鐵、鎳、鉬、鈦、鈮、銅等，還含有碳、硅、氮等非金屬元素；
D. 鐵與水蒸氣在高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣；
E. 濃硫酸具有強氧化性；
（2）向沸水中逐滴滴加1molL-1FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，得到是氫氧化鐵膠體；
（3）FeC13溶液與銅反應生成氯化亞鐵、氯化銅；腐蝕廢液中含有氯化銅、氯化亞鐵以及氯化鐵，鐵可以置換金屬銅，可以和三價鐵反應，在廢液中加入足量鐵粉，充分反應后，過濾，濾液為氯化亞鐵溶液，濾渣為剩余的鐵粉和生成的銅，銅不能與鹽酸反應，而金屬鐵可以，在濾渣中加入鹽酸，鐵粉溶解生成氯化亞鐵，過濾，回收銅，將濾液與第一步反應的濾液混合通入氯氣，氯氣具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為三價鐵，重新獲得FeC13溶液；
（4）根據質量守恒定律的實質，反應前后各元素的原子個數相等，推斷X的化學式。

（1）A. 合金的硬度比各成分金屬的大，故A錯誤；
B. 純鐵不能形成原電池，生鐵含碳量高，容易形成原電池，腐蝕速率快，故B正確；
C. 不銹鋼除含有金屬元素：鐵、鎳、鉬、鈦、鈮、銅等，還含有碳、硅、氮等非金屬元素，故C錯誤；
D. 鐵與水蒸氣在高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，故D正確；
E. 濃硫酸具有強氧化性，冷的濃硫酸使鐵發生鈍化，故E正確；
故答案為：BDE；
（2）氫氧化鐵膠體制備的離子方程式為：Fe3＋+3H2O=Fe(OH)3（膠體）+3H＋，膠體的微粒直徑范圍是1-100nm；
故答案為：Fe3＋+3H2O=Fe(OH)3（膠體）+3H＋；1-100nm；
（3）FeC13溶液與銅反應生成氯化亞鐵、氯化銅，離子方程式為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；腐蝕廢液中含有氯化銅、氯化亞鐵以及氯化鐵，加入過量的鐵可以和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，和氯化銅反應生成金屬銅和氯化亞鐵，即Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+，過濾，所得的濾液是氯化亞鐵，濾渣是金屬銅和過量的鐵，銅不能鹽酸反應，而金屬鐵可以，Fe+2H+=Fe2++H2↑，向濾渣中加入足量的鹽酸可以將銅分離，再過濾，得到的濾液是氯化亞鐵，氯氣具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為三價鐵，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，再向濾液中通入氯氣即可，因此需要用的一組試劑為①②④；

故答案為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；A；
（4）根據元素守恒可知，反應前后各元素原子個數相等，X的化學式為NaCl；
故答案為：NaCl。