Question

铁是人类较早使用的金属之一，铁及其化合物之间的相互转化作用可用下式表示：

I．回答下列有关问题：

（1）向沸水中逐滴滴加1mol/LFeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色，形成该分散系的微粒大小范围是______nm。

（2）电子工业需用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，生成FeCl₂和CuCl₂，制造印刷电路板。写出FeCl₃溶液腐蚀铜的化学反应方程式：___________。检验反应后溶液中还存在Fe³⁺的试剂是__________。

（3）在下列化学方程式中：2Fe(OH)₃+3NaClO+4NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O还原剂是______，生成1molNa₂FeO₄转移电子数目为__________。

II．现有五种溶液，分别含下列离子：①Ag⁺，②Mg²⁺，③Fe²⁺，④Al³⁺，⑤Fe³⁺。

（1）写出符合下列条件的离子符号：既能被氧化又能被还原的离子是______，加铁粉后溶液增重的是______；

（2）向Fe²⁺的溶液中滴加NaOH溶液，现象是___________________ 。

（3）欲除去FeCl₂中FeCl₃选用合适的试剂和分离方法，并写出相应离子方程式：__________。

Answer

1-1002FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2KSCNFe(OH)33NAFe2+Fe3+生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀。加入过量铁粉，过滤 2Fe3++Fe=3Fe2+

【解析】本题考查铁及其化合物的相关知识，涉及氢氧化铁胶体的制备，铁离子的检验，氧化还原反应和物质的除杂等知识，利用所学基础知识解答。

Ⅰ.（1）向沸水中逐滴滴加1mol/LFeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，形成的分散系是氢氧化铁胶体，胶体的微粒大小范围是1-100nm之间。

（2）根据题意，氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，根据得失电子守恒和原子守恒配平，反应的化学方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，若存在Fe3＋，溶液呈血红色。

（3）根据化学反应2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，Fe(OH)3中Fe元素的化合价由+3价升高到高铁酸钠中的+6价，发生氧化反应，则还原剂是Fe(OH)3，生成1molNa2FeO4 时，Fe原子失去3mol电子，则转移电子数目为3NA。

Ⅱ.（1）居于中间价态的离子既能被氧化又能被还原，Fe2+中Fe元素的化合价处于中间价态，既能被氧化又能被还原。铁能与①⑤中的离子反应，①中发生的反应为Fe+2Ag＋=Fe2＋+2Ag，铁反应后析出了银，溶液质量减轻，⑤中发生的反应为Fe+2Fe3＋=3Fe2＋，铁和三价铁反应生成二价铁，溶液的质量增加。即加铁粉后溶液增重的是Fe3＋。

（2）亚铁离子和氢氧化钠反应生成的氢氧化亚铁沉淀很容易被氧气氧化为氢氧化铁，现象是：生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀。

（3）Fe3＋具有氧化性，Fe具有还原性，两者能发生氧化还原反应生成Fe2＋，则除去FeCl2中FeCl3的方法是加入过量铁粉，然后过滤，发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。