题目

题型：不详难度：来源：

类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能把铁氧化成 Fe ( NO₃)₃、，但当铁过量时，产物是 Fe ( NO₃ ) ₂。某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当 C1₂足量时生成 FeC1₃ , 当铁粉过量时产物是 FeCl₂。为验证该观点是否正确，该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的 C1₂中点燃，取其表面生成物并分别编号为 A、B ，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：
( 1 ）提出假设： A 是 FeCl₃, B 是 FeCl ₂。
( 2 ）设计实验方案：分别取 A、B 的溶液均进行以下实验，但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。

( 3 ）根据上述实验结论，写出 C1₂与铁粉加热时发生反应的化学方程式：
_________________________________________________________________。
( 4 ）为进一步探究 FeC1₃溶液的性质，他又利用 A 溶液做了如下一些实验，其中明显错误的是____________________。
A．将 A 溶液滴入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔现象
B．向 A 溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色加深
C．在 A 溶液中滴加 Na OH 浓溶液，出现红褐色沉淀
D．将 A 溶液加热蒸干并灼烧，得到 FeC1₃固体
( 5 ）实际应用：
FeCl₃溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂，腐蚀后的废液中含有 FeC1₃、FeCl₂、CuCl₂，某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收 Cu的方案：
方案1：向废液中加人过量的铁粉，充分反应后，过滤。在所得滤渣中加人足量的盐酸，充分反后，再过滤即得到铜。方案1 中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为：
_____________________________________。
方案2 ：在废液中加人适量的盐酸调节溶液的 pH =" 1" ，用铜和石墨作电极进行电解。当观察到阴极上有少量气泡产生时，即停止电解，这时要回收的 Cu 已全部析出。方案 2 中铜作_________极，所发生的电极反应为（若有多个电极反应，请按照反应发生的先后顺序全部写出）___________________________________________________
方案 2 在电极上直接回收铜，操作上比方案 1 简便，但方案 2 也有不足之处，主要表现为：_____________________________________________________。

答案

（2）溶液变红色（1分） FeCl₂ ( 1 分） ( 3 ) 2Fe十3Cl₂2FeCl₃ ( l 分）
( 4 ) BD (2分） ( 5 ）方案 1 : Fe³⁺ ＞Cu²⁺ > H ⁺ > Fe²⁺ ( l 分）
方案 2 ：阴（ l 分）2Fe ³⁺＋2e^一＝2Fe²⁺ ;
Cu²⁺ + 2e^一＝Cu ( l 分）;
2H ⁺ + 2e^一＝H₂↑； ( l 分）
①污染性气体 C1₂产生（ l 分）②使用了电解装置，成本较高等。（ l 分）

解析

Fe³⁺遇SCN^一变红色。 Fe²⁺能使 KMnO₄溶液褪色； FeC1₃溶液加人铁粉，将三价铁还原为二价铁，颜色变浅； FeC1₃溶液加热蒸干最后得到的是三氧化二铁， ( 5 ）向废液中加人过量的铁粉，铁粉首先和三价铁离子反应，将其转化为二价铁离子，然后和铜离子反应，再加人盐酸，盐酸和过量的铁粉反应生成二价铁离子，由此知四种离子的氧化性由强到弱的顺序为Fe³⁺ ＞Cu²⁺ > H⁺ ＞Fe²⁺，方案 2 中用铜作阴极，电极上的反应为2Fe³⁺＋2e^一＝2Fe²⁺，然后 Cu²⁺＋2e^一＝Cu , 2H⁺十2e^一＝H ₂↑ , 不足之处，阳极会产生氯气污染，会消耗大量的电能等。