Question

铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作印刷电路铜板腐蚀剂．
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式

 

．腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺的浓度均为0.10mol?L^-1，不考虑溶液体积的变化，则原FeCl₃溶液的浓度为

 

．
（2）某化学小组在实验室按照下列操作分离腐蚀铜板后的混合液并制取有关物质，图示如下：

请回答下列问题：
①试剂X为

 

；试剂Y为

 

；操作M为

 

．
②固体c的化学式为

 

．
③检验混合溶液B中是否存Fe³⁺的操作是

 

．C中反应的总的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：（1）铜和氯化铁发生氧化还原反应生成氯化铜、氯化亚铁；根据Cu²⁺、Fe³⁺的浓度均为0.10mol?L^-1结合方程式进行计算；
（2）混合液A加入过量的铁，则铁将铜置换出来，将三价铁还原成二价铁离子，所以过滤得固体a为铜和过量的铁，溶液B为二价铁溶液，加入氢氧化钠先生成氢氧化亚铁，在空气中放置氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁，所以最终生成氢氧化铁的沉淀c；固体a为铜和过量的铁再加入稀盐酸溶解单质铁，再过滤的固体b为铜，与试剂Y加热反应生成蓝色溶液，所以Y为浓硫酸，蓝色溶液为硫酸铜，再经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得蓝色晶体，以此分析解答．

解答： 解：（1）铜和氯化铁发生氧化还原反应生成氯化铜、氯化亚铁，离子方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，此时Cu²⁺的浓度均为0.10mol?L^-1，所以消耗的三价铁离子浓度为0.20mol?L^-1，又最终还剩0.10mol?L^-1Fe³⁺，所以原FeCl₃溶液的浓度为0.2+0.1=0.3mol?L^-1，
故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；0.3mol?L^-1；
（2）混合液A加入过量的铁，则铁将铜置换出来，将三价铁还原成二价铁离子，所以过滤得固体a为铜和过量的铁，溶液B为二价铁溶液，加入氢氧化钠先生成氢氧化亚铁，在空气中放置氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁，所以最终生成氢氧化铁的沉淀c；固体a为铜和过量的铁再加入稀盐酸溶解单质铁，再过滤的固体b为铜，与试剂Y加热反应生成蓝色溶液，所以Y为浓硫酸，蓝色溶液为硫酸铜，再经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得蓝色晶体；
①根据以上分析，试剂X为稀盐酸；试剂Y为浓硫酸，操作M为蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，故答案为：稀盐酸；浓硫酸；蒸发浓缩、冷却结晶；
②根据以上分析，固体c的化学式为Fe（OH）₃，故答案为：Fe（OH）₃；
③取少量溶液于试管中，用胶头滴管加入 KSCN溶液，若变红则有三价铁，否则无三价铁；加入氢氧化钠先生成氢氧化亚铁，在空气中放置，氢氧化亚铁在空气被氧化，氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁，反应的化学方程式是为：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，
故答案为：取少量溶液于试管中，用胶头滴管加入 KSCN溶液，若变红则有三价铁，否则无三价铁；4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃．

点评：本题考查了铁盐、亚铁盐的性质，题目难度不大，注意不同价态铁元素之间的转化是高考的热点，注意相关知识的积累．