Question

（14分）類比是化學學習中常用的方法之一，已知硝酸能把鐵氧化成 Fe(NO3)3，但當鐵過量時，產物是Fe(NO3) 2。某同學受此啟發(fā)，提出一個相似的觀點：氯氣與鐵粉反應，當 C12 足量時生成 FeC13 , 當鐵粉過量時產物是FeCl2 。為驗證該觀點是否正確，該同學將一根細的純鐵絲分別在足量和少量的C12中點燃，取其表面生成物并分別編號為A、B，然后通過實驗確定其成分。

探究過程如下：

提出假設：A是FeCl3,B是FeCl2 。

（1）設計實驗方案：分別取 A、B 的溶液均進行以下實驗，但實驗現象相同。請?zhí)顚懴卤碇械南鄳�空格�?/p>

實驗方法	實驗現象	結論
分別向A、B溶液中加KSCN溶液	____________________	固體物質中有FeCl3
分別向KMnO4溶液中加適量A、B溶液	KMnO4溶液顏色無明顯變化	固體物質中不含_______

（2）根據上述實驗結論，寫出C12與鐵粉加熱時發(fā)生反應的化學方程式____________________。

（3）為進一步探究 FeC13 溶液的性質，他又利用 A 溶液做了如下一些實驗，其中明顯錯誤的是____

（填寫序號）。

A．將 A 溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中，可得到藍色液體，該液體能產生丁達爾現象

B．向 A 溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，溶液顏色加深

C．在 A 溶液中滴加NaOH濃溶液，出現紅褐色沉淀

D．將 A 溶液加熱蒸干并灼燒，得到FeC13固體

（4）FeCl3溶液常作印刷電路銅板腐蝕劑，腐蝕后的廢液中含有 FeC13、FeCl2、CuCl2，某研究性學習小組的同學們設計了兩種從廢液中回收 Cu的方案：

方案1：向廢液中加入過量的鐵粉，充分反應后，過濾。在所得濾渣中加入足量的鹽酸，充分反應后，再過濾即得到銅。

該方案中涉及的四種陽離子的氧化性由強到弱的順序為 。

方案2：在廢液中加入適量的鹽酸調節(jié)溶液的 pH＝1，用銅和石墨作電極進行電解。當觀察到陰極上有少量氣泡產生時，即停止電解，這時要回收的 Cu 已全部析出。該方案中銅作_________極，該電極上所發(fā)生的電極反應為（若有多個電極反應，請按照反應發(fā)生的先后順序全部寫出）____________________。

方案2在電極上直接回收銅，操作上比方案 1 簡便，但方案 2 也有不足之處，主要表現為____。

Answer 1

（14分）（除注明外，每空2分） （1）溶液變紅色 （1分） FeCl2 （1分）

（2）2Fe十3Cl22FeCl3 （3）BD （4）方案1：Fe3+ ＞Cu2+ > H + > Fe2+

方案2：陰 （1分） Fe 3+＋ e 一＝ Fe2+ ；Cu2+ + 2e 一＝Cu ；2 H + + 2e一＝H2 ↑；（3分）

污染性氣體C12 產生；使用了電解裝置，成本較高等

【解析】

試題分析：（1）鐵離子與KSCN溶液反應溶液顯紅色，則實驗現象是溶液變紅色。KMnO4溶液顏色無明顯變化，說明不存在氯化亞鐵。

（2）根據以上分析可知鐵與氯氣反應只能生成氯化鐵，反應的化學方程式為2Fe十3Cl22FeCl3。

（3）A．將A溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中，可得到藍色液體，這是由于碘化鉀被氧化為單質碘，淀粉溶于水能形成膠體，因此該液體能產生丁達爾現象，A正確；B．向 A 溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，生成亞鐵離子，溶液顏色變淺，B錯誤；C．在 A 溶液中滴加NaOH濃溶液，出現紅褐色沉淀，該沉淀是氫氧化鐵，C正確；D．氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫，水解吸熱，且生成的氯化氫揮發(fā)，所以將 A 溶液加熱蒸干得到氫氧化鐵，并灼燒得到氧化鐵固體，D錯誤，答案選BD。

（4）方案1：四種陽離子的氧化性由強到弱的順序為Fe3+ ＞Cu2+>H +>Fe2+。

方案2：要回收銅，即銅離子放電形成銅，所以銅應該作陰極。氧化性是鐵離子強于銅離子，銅離子強于氫離子，則陰極電極反應式依次為Fe 3+＋ e 一＝Fe2+、Cu2+ + 2e 一＝Cu、2H + + 2e一＝H2↑。用于使用了電解裝置，成本較高等，且陰極氯離子放電產生污染性氣體C12。

考點：考查鐵及其化合物性質實驗探究以及電化學原理應用