Question

（7分）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

(1)写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：                              。

(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

正极反应式：                       ，负极反应式：                        。

(3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu^2＋、Fe^3＋和Fe^2＋的浓度均为0.10 mol·L^－1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl₂溶液中Fe^3＋和Fe^2＋的实验步骤：

                                                                       

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3＋	1.9	3.2
Fe2＋	7.0	9.0
Cu2＋	4.7	6.7
提供的药品：Cl2　浓硫酸　NaOH溶液　CuO　Cu

 

Answer 1

【答案】

（7分,每空1分，装置图1分，第（3）小问3分） (1)2Fe^3＋＋Cu===2Fe^2＋＋Cu^2＋

(2)装置图  2Fe^3＋＋2e^－===2Fe^2＋   Cu－2e^－===Cu^2＋

(3)①通入足量氯气将Fe^2＋氧化成Fe^3＋； ②加入CuO调节溶液pH至3.2～4.7；

③过滤[除去Fe(OH)₃]

【解析】（1）氯化铁能溶解单质铜，反应的方程式是2Fe^3＋＋Cu===2Fe^2＋＋Cu^2＋。

（2）由于原电池中负极失去电子，正极得到电子，因此根据反应式可知，负极是铜，正极可以是石墨等，而电解质溶液应该是氯化铁，装置图为（见答案）。其中电极反应式是正极：2Fe^3＋＋2e^－===2Fe^2＋、负极：Cu－2e^－===Cu^2＋。

（3）根据表中数据可知，沉淀亚铁离子的pH大于沉淀铜离子的pH，所以应该将溶液中的亚铁离子氧化生成铁离子，然后在调节pH将铁离子沉淀出来。即正确的做法是①通入足量氯气将Fe^2＋氧化成Fe^3＋； ②加入CuO调节溶液pH至3.2～4.7；③过滤[除去Fe(OH)₃]。