Question

铁是人类较早使用的金属之一．运用铁及其化合物的知识，完成下列各题．
（1）下列所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是

 

（用字母代号填）．
A．Fe  B． FeCl₃       C．FeSO₄        D．Fe₂O₃
（2）向沸水中逐滴滴加1mol?L^-1FeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系中微粒直径的范围是

 

nm．检验这种透明的红褐色液体是否胶体，其方法（或操作）是看该液体是否具有

 

．
（3）电子工业需要用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板．
①请写出FeCl₃溶液与铜反应的化学方程式：

 

．
②从使用过的腐蚀废液中回收铜，并能重新获得FeCl₃溶液．步骤如下：

a．实验室中进行操作Ⅰ、Ⅱ所用的主要仪器是

 

．
b．所加的过量的①、④的名称（或化学式）分别是

 

；写出滤液通入⑥所发生反应的离子方程式：

 

．

Answer 1

考点：铁的化学性质,金属的回收与环境、资源保护

专题：元素及其化合物

分析：（1）根据铁的三种价态0、+2、+3之间的转化关系来解题，其中0价铁只有还原性，+2价铁既有氧化性又有还原性，+3价铁质具有氧化性；
（2）根据向沸水中逐滴滴加饱和FeCl₃溶液生成氢氧化铁胶体，根据胶体分析；
（3）①铜与氯化铁反应生成氯化铁、氯化亚铁；检验溶液中Fe³⁺存在通常用KSCN溶液，溶液变红说明Fe³⁺存在；
②反应中含有氯化亚铁、氯化铜，由工艺流程可知，滤渣③中含有金属铜，故应是废液与过量的Fe反应，滤液②中含有氯化亚铁，通入氯气可以得到氯化铁．滤渣③中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液⑤中含有氯化亚铁，与滤液②合并，制备氯化铁以此分析．

解答： 解：（1）铁的三种价态为0、+2、+3，+2价铁既有氧化性又有还原性，所以FeSO₄既有氧化性又有还原性，故答案为：C；
（2）向沸水中逐滴滴加饱和FeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色，生成氢氧化铁胶体，胶体的微粒直径的范围是1～100nm，胶体可以通过丁达尔现象（效应）
来检验；故答案为：1～100；丁达尔现象（效应）；
（3）①铜与氯化铁反应生成氯化铁、氯化亚铁，反应方程式为：2FeCl₃+Cu═2 FeCl₂+CuCl₂，故答案为：2FeCl₃+Cu═2 FeCl₂+CuCl₂；
②由工艺流程可知，操作Ⅰ过滤得滤渣③中含有金属铜，目的是制取氯化铁，废液应该与铁过量的Fe反应，故①Fe；滤液②中含有FeCl₂，通入⑥氯气可以得到氯化铁；滤渣③中含有金属Cu、未反应的Fe，加入④盐酸，过滤，回收铜，滤液⑤中含有FeCl₂，与滤液②合并，制备氯化铁，由上述分析可知：①Fe ④HCl 
a．通过以上分析知，实验室中进行操作Ⅰ、Ⅱ都是过滤，所用的主要仪器为：铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗；故答案为：铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗；
b．通过以上分析知，①Fe、④HCl，氯水将氯化铁氧化生成氯化铁，离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：Fe；HCl；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．

点评：本题考查较综合，涉及物质的分离和提纯、氧化还原反应、胶体等知识点，明确物质的性质是解本题关键．