Question

铁是人类较早使用的金属之一．运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。

（1）中国古代四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是____________。

（2）在配置含有FeCl₂溶液时，常常向溶液中加入少量铁粉，其原因是___________________。

（3）实验室在制备Fe(OH)₂时必须隔绝空气，否则发生的现象是______，对应的化学方程式为_________。

（4）工业上常用FeCl₃溶液做铜电路板的刻蚀液，反应的离子方程式是________________________。若向FeCl₃溶液中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是____________

A．有铜剩余，溶液中阳离子仅含Fe²⁺           B．无固体剩余，溶液中阳离子含Fe²⁺和Cu²⁺    

C．有铜剩余，溶液中阳离子含Fe³⁺和Cu²⁺       D．只有铁剩余，溶液中阳离子含Fe²⁺和Cu²⁺

（5）红砖是用黏土高温烧结而成的，因其含有Fe₂O₃呈红色或棕红色而得名，常用作建筑材料。请设计一个简单实验证明红砖中含有Fe³⁺： _______________________________________。

Answer

Fe3O4 防止Fe2+被氧化为Fe3+ 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3 2Fe3+ +Cu=2Fe2++Cu2+ C D 将样品粉碎，用盐酸浸泡后取上层清液，滴加KSCN溶液后显红色

【解析】

（1）磁性氧化铁，其主要成分是Fe3O4。故答案为：Fe3O4；

（2）在配置含有FeCl2溶液时，常向溶液中加入少量铁粉，2Fe3+＋Fe=3Fe2＋ 其原因是防止Fe2+被氧化为Fe3+。故答案为： 防止Fe2+被氧化为Fe3+；

（3）Fe(OH)2具有较强的还原性，实验室在制备Fe(OH)2时必须隔绝空气，否则发生的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀，对应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3。故答案为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀 ；4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3 ；

（4）工业上常用FeCl3溶液做铜电路板的刻蚀液，三氯化铁将铜氧化为铜离子，反应的离子方程式是2Fe3+ +Cu=2Fe2++Cu2+。若向FeCl3溶液中同时加入铁粉和铜粉，A．Fe的还原性大于Cu，所以加入Fe、Cu时Fe先参加反应，当Fe刚好完全反应后，有铜剩余，溶液中阳离子仅含Fe2+ ，故A不符；

B．加入和铁和铜刚好将溶液中的Fe3+还原，无固体剩余，溶液中阳离子含Fe2+和Cu2+ ，故B不符；

C．有铜剩余，2Fe3+ +Cu=2Fe2++Cu2+，溶液中阳离子不含Fe3+，故C符合；

D．只有铁剩余，Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋，溶液中阳离子不含Cu2+，故D符合；

故选CD；

故答案为：2Fe3+ +Cu=2Fe2++Cu2+ ； C D ；

（5）实验证明红砖中含有Fe3+： 将样品粉碎，用盐酸浸泡后取上层清液，滴加KSCN溶液后显红色。

故答案为：将样品粉碎，用盐酸浸泡后取上层清液，滴加KSCN溶液后显红色。