Question

鐵是人類較早使用的金屬之一．運用鐵的有關知識，回答下列各題．
（1）據有關報道．目前已能冶煉出純度高達99.9999%的鐵，下列關于純鐵的敘述中，正確的是

 

（填字母）．
A．硬度比碳素鋼小，熔點比碳素鋼高     B．不能與鹽酸反應
C．與不銹鋼成分相同          D．在冷的濃硫酸中鈍化
（2）向沸水中逐滴滴加飽和FeCl₃溶液，至液體呈透明的紅褐色時停止加熱，所得分散系的分散質大小范圍是

 

．
（3）合成氨工業(yè)生產中常用鐵觸媒做催化劑，其主要成分是FeO、Fe₂O₃．已知某鐵觸媒中，鐵、氧離子的物質的量之比為4：5，其中Fe²⁺與Fe³⁺物質的量之比為

 

．
（4）電子工業(yè)需要用30%的FeCl₃溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板．請寫出FeCl₃溶液與銅反應的離子方程式：

 

．用于檢驗反應后的溶液中是否存在Fe³⁺的試劑是

 

．
（5）欲從（4）腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl₃溶液．下列試劑中，需要用到的一組是

 

 （填字母）．
①蒸餾水 ②鐵粉 ③濃硝酸  ④濃鹽酸    ⑤濃氨水  ⑥氯水
A．①②④⑥B．①③④⑥C．②④⑤D．①④⑥

Answer 1

考點：鐵的化學性質,工業(yè)合成氨,膠體的重要性質,物質的分離、提純的基本方法選擇與應用

專題：實驗題,元素及其化合物

分析：（1）A．合金的硬度比組成它的純金屬的硬度大，多數合金硬度大于組成它的成分金屬；多數合金的熔點低于組成它的成分金屬的熔點；
B．鐵能與鹽酸反應；
C．不銹鋼基本合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等；
D．鐵、鋁在冷的濃硫酸中可以鈍化；
（2）分散系中分散質粒子的直徑在1～100nm，為膠體，向沸水中逐滴滴加1mol?L^-1 FeCl₃溶液，至液體呈透明的紅褐色得到氫氧化鐵膠體；
（3）根據FeO、Fe₂O₃混合物中鐵、氧的物質的量之比為4：5，求出混合物中FeO、Fe₂O₃的物質的量之比，再根據1molFeO含1molFe²⁺，1molFe₂O₃含2molFe³⁺，進行解答；
（4）金屬銅與鐵離子反應生成亞鐵離子和銅離子，據此寫出反應的離子方程式；三價鐵離子遇到硫氰化鉀溶液變紅色，與氫氧化鈉反應生成紅褐色沉淀；
（5）根據先用過量鐵粉將鐵離子轉化成銅單質，然后加入鹽酸消耗掉過量的鐵粉，再加入氯水將亞鐵離子還原成鐵離子，據此選擇使用的試劑．

解答： 解：（1）A．生鐵是鐵的合金，所以純鐵硬度比碳素鋼小，熔點比碳素鋼高，故A正確；
B．純鐵鐵能與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，故B錯誤；
C．不銹鋼為鐵的合金，則Fe與不銹鋼成分不相同，故C錯誤；
D．Fe在冷的濃硫酸中鈍化，生成致密的氧化物阻止反應的進一步發(fā)生，故D正確；
故答案為：AD；
（2）氫氧化鐵膠體的分散質直徑范圍是1-100nm，故答案為：1～100nm；
（3）設混合物中FeO、Fe₂O₃混的物質的量分別為x、y，則混合物中FeO中含有Fe、O的物質的量均為x；混合物中Fe₂O₃中含有Fe、O的物質的量分別為2y、3y，FeO、Fe₂O₃混合物中鐵、氧的物質的量之比為4：5，可得

x+2y

x+3y

=

4

5

解答 x=2y，1molFeO含1molFe²⁺，1molFe₂O₃含2molFe³⁺，則Fe²⁺與Fe³⁺物質的量之比為x：2y=1：1，
故答案為：1：1； 
（4）氧化性，Fe³⁺＞Cu²⁺，金屬銅可以和三價鐵之間發(fā)生氧化還原反應2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，硫氰化鉀與鐵離子生成硫氰化鐵，溶液顯示血紅色，可以檢驗鐵離子，氫氧化鈉與三價鐵離子生成紅褐色的氫氧化鐵，可以用來檢驗鐵離子，
故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；KSCN溶液或NaOH溶液；
（5）從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl₃溶液，先用過量鐵粉將鐵離子轉化成銅單質，過濾后得到金屬銅，然后加入鹽酸消耗掉過量的鐵粉，再加入氯水將亞鐵離子還原成鐵離子，所以選用的試劑有：②鐵粉、④濃鹽酸、⑥氯水，
故答案為：A．

點評：本題考查較綜合，側重物質性質的考查，涉及氯氣、鐵等物質的性質及膠體制備等，注重基礎知識的鞏固和訓練，題目難度中等．