Question

【题目】是应用最广泛的金属，铁的氯化物、氧化物均为重要化合物。

（1）工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜，并获得FeCl3溶液，设计如下方案：

①滤渣C的化学式为_____________。

②通入F发生反应的化学方程式为_________________________。

③要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时的最佳顺序为________。

a.加入足量氯水b.加入足量KMnO4溶液 c.加入少量KSCN溶液

A．ac B．cb C．ca D．abc

(2)四氧化三铁（Fe3O4）磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具．水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是：

3Fe2++2S2O32-+O2+xOH- ═Fe3O4↓+S4O62-+2H2O．请回答下列问题．

①水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中，还原剂是__________．

②反应的化学方程式中x=______．

③每生成1molFe3O4，反应转移的电子为____________mol，被Fe2+还原的O2的物质的量为______mol．

Answer 1

【答案】Fe、Cu 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 C Fe2+ 和S2O32- 4 4 0.5

【解析】

（1）制取的是氯化铁溶液,金属A是铁，滤液B是氯化亚铁溶液，加入的铁过量，滤渣C是铁和铜；制取的是氯化铁，溶解铁，D加入应该是盐酸，氯化亚铁被氯气氧化为氯化铁，据以上分析解答。

（2）从电荷守恒的角度分析,可配平反应的离子方程式: 3Fe2++2S2O32-+O2+xOH- ═Fe3O4↓+S4O62-+2H2O ,反应中3Fe2+→Fe3O4,当3molFe2+参加反应时,有2molFe2+ 化合价升高,反应中Fe和S元素的化合价升高,被氧化,氧气为氧化剂，据以上分析解答。

(1)制取的是氯化铁溶液,金属A是铁；滤液B是氯化亚铁溶液；加入的铁过量，滤渣C是铁和铜；制取的是氯化铁,溶解铁,D加入应该是盐酸；氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，
①结合以上分析可知，滤渣C的化学式为Fe、Cu；

因此，本题正确答案是:Fe、Cu。
②结合以上分析可知，氯气能够将亚铁离子氧化成三价铁离子,反应方程式是: 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ；

综上所述，本题答案是：2FeCl2+Cl2=2FeCl3。

③鉴别某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+的步骤为：先向溶液中加入含有KSCN的溶液，看是否有红色生成，若有红色生成则该溶液中含有Fe3+；若无红色生成，再向其中加入具有强氧化性的物质，观察是否有红色生成，若有红色生成，则该溶液中含有Fe2+。加入的氧化剂的本身颜色不能干扰该检验反应，紫红色的KMnO4溶液对于Fe3+和SCN-生成的红色物质有干扰，而黄色的氯水不会，故选ca 。

综上所述，本题选C。

(2) ①反应中Fe元素化合价部分升高为+3价,S元素化合价由+2价升高到+2.5价,则还原剂是. Fe2+ 和S2O32-；

因此，本题正确答案是: Fe2+ 和S2O32-。

②由电荷守恒可以知道,阳离子带的电荷总数等于阴离子带的负电荷总数，关系式为（+2）×3+(-2)×2+x×(-1)=-2,则x=4；

因此，本题正确答案是:4。
③Fe、S元素的化合价升高，O元素的化合价降低，由反应可以知道,该反应转移4e-，所以每生成1molFe3O4，由O元素的化合价变化可以知道,转移电子为1×2×[0-(-2)]=4，每生成1molFe3O4，消耗3molFe2+，其中有2molFe2+ 被氧化生成+3价,则被Fe2+还原的O2的物质的量为2/[2×(2-0)]=0.5mol；

因此，本题正确答案是:4，0.5。