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化作用可用下式表示：

I．回答下列有關問題：

（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溶液腐蝕銅的化學反應方程式：___________。檢驗反應后溶液中還存在Fe3+的試劑是__________。

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

II．現有五種溶液，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：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，迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色沉淀。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知識，涉及氫氧化鐵膠體的制備，鐵離子的檢驗，氧化還原反應和物質的除雜等知識，利用所學基礎知識解答。

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

（3）根據化學反應2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，Fe(OH)3中Fe元素的化合價由+3價升高到高鐵酸鈉中的+6價，發生氧化反應，則還原劑是Fe(OH)3，生成1molNa2FeO4 時，Fe原子失去3mol電子，則轉移電子數目為3NA。

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

（2）亞鐵離子和氫氧化鈉反應生成的氫氧化亞鐵沉淀很容易被氧氣氧化為氫氧化鐵，現象是：生成白色絮狀沉淀，迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色沉淀。

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