题目

题型：不详难度：来源：

（16分）（一）某同学在一只烧杯里装入一定量的纯铁粉，加入200mL 6mol/L的硝酸，铁粉恰好溶解，请探究产物中铁元素价态：
(1)提出假设：
假设1：产物只有+2价铁；
假设2:___________________________________；
假设3:___________________________________。
(2)设计实验：取反应所得溶液分别装入甲、乙两支试管，在甲中滴加酸性KMnO₄溶液；在乙中滴加KSCN溶液，观察现象，推测实验现象与结论：
①若现象为____________________，则假设1正确；
②若现象为____________________，则假设2正确；
③若现象为____________________，则假设3正确。
（二）、氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl₃的流程为：

(3)吸收剂X为FeCl₂溶液，其与尾气Cl₂反应的离子方程式__________________。
(4)称取上述样品m克溶于25mL稀盐酸，用蒸馏水配成50mL溶液，加入稍过量的KI溶液充分反应：，用淀粉作指示剂，用溶液进行滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液VmL，则样品中FeCl₃的质量分数为____。(相对原子质量Fe：56  Cl：35.5)
(5)用FeCl₃溶液(32%-35%)腐蚀铜板电路时所得废液含FeCl₃、FeCl₂和CuCl₂，若用化学方法回收废液中的铜，简述操作要点：___________________________________________________。

答案

(1)假设2：产物中只有+3价铁元素（1分）
假设3：产物中既有+2价又有+3价铁元素。（1分）
(2)①甲试管溶液紫色褪去，乙试管没有明显变化；（2分）
②甲试管溶液无明显变化，乙试管溶液变红色；（2分）
③甲试管溶液颜色褪去，乙试管溶液变红色。（2分）
(3)Cl₂＋2Fe^2＋=2Cl^－＋2Fe^3＋（3分）     
(4)16.25 Vc/m%（3分）
(5)加过量Fe粉，将所得固体用过量盐酸溶解残留的铁粉，过滤、洗涤、干燥。（2分）

解析

（1）由于铁的价态是＋2价或＋3价，所以分别是假设2：产物中只有+3价铁元素；假设3：产物中既有+2价又有+3价铁元素。
(2)①由于亚铁离子具有还原性，所以如果假设I正确，则现象是甲试管溶液紫色褪去，乙试管没有明显变化。
②如果是假设Ⅱ正确，则铁离子能和KSCN溶液发生显色反应，因此现象是甲试管溶液无明显变化，乙试管溶液变红色。
③如果是假设Ⅲ正确，则现象就是甲试管溶液颜色褪去，乙试管溶液变红色。
（3）氯气具有氧化性，能氧化氯化亚铁，生成氯化铁，方程式为Cl₂＋2Fe^2＋=2Cl^－＋2Fe^3＋。
（4）根据方程式可知，FeCl₃～Na₂S₂O₃，所以氯化铁的物质的量是0.001cVmol，所以样品中FeCl₃的质量分数为。
(5)要回收铜，则应该加入过量的铁粉，置换出铜，过量的铁用盐酸溶解即可。所以正确的操作是加过量Fe粉，将所得固体用过量盐酸溶解残留的铁粉，过滤、洗涤、干燥。
留的铁粉，过滤、洗涤、干燥。（2分）