Question

铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题:

（1）铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是________。

A.纯铁硬度比生铁高              

B.纯铁耐腐蚀性强，不易生锈

C.不锈钢是铁合金，只含金属元素  

D.铁在一定条件下可与水蒸气反应

E.铁在冷的浓硫酸中钝化

（2）向沸水中逐滴加1mol/LFeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为____________，形成该分散系的微粒直径范围是_________。

（3）电子工业需用30%FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出FeCl₃溶液与铜反应的离子方程式_________。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl₃溶液，现有下列试剂：①氯气、②铁粉、③浓硝酸、④浓盐酸、⑤烧碱、⑥浓氨水，需用用到的一组试剂是__________。

A. ①②④       B. ①③④⑥       C. ②④⑤       D. ①④⑥

（4）高铁酸钠Na₂FeO₃是一种新型净水剂。

①高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)₃+3NaClO+4NaOH=2Na₂FeO₄+3X+5H₂O,则X的化学式为__________。

②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：FeO₄^2-+10H₂O=4Fe(OH)₃+8OH^-+3O₂。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有_____性，而能够除去水中悬浮物是因为________。

③下列物质能作净水剂的有_________。

a.KAl(SO₄)₂·12H₂O   b.聚合硫酸铁[Fe(OH)(SO₄)]_n c.ClO₂    d.“84消毒液”

Answer

BDE Fe3++3H2OFe(OH)3（胶体）+3H+ 1～100nm 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ A NaCl 氧化 生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能吸附水中的悬浮杂质 ab

【解析】

（1）A、合金的硬度比各成分金属的硬度都大，所以纯铁硬度比生铁低，错误；B、生铁易发生吸氧腐蚀，所以纯铁耐腐蚀性强，不易生锈，正确；C、不锈钢是铁合金，含有碳元素的，不只含金属元素，错误；D、铁在一定条件下，可与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，正确；E、铁在冷的浓硫酸中钝化 ，正确，故选BDE；

（2）向沸水中逐滴滴加1molL-1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，即制的氢氧化铁胶体，该反应的离子方程式为Fe3++3H2O==Fe(OH)3(胶体)+3H+，因透明的红褐色是胶体，胶体的粒子直径1nm＜d＜100nm，故答案为Fe3++3H2O==Fe(OH)3(胶体)+3H+；1～100nm；

（3）Fe3+能与铜反应得到Fe2+与Cu2+，离子方程式为：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁，加入过量的铁可以和氯化铁反应生成氯化亚铁，和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁，即Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+，过滤，所得的滤液是氯化亚铁，滤渣是金属铜和过量的铁，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，Fe+2H+=Fe2++H2↑，向滤渣中加入足量的盐酸可以将铜分离，再过滤，得到的滤液是氯化亚铁，氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，再向滤液中通入氯气即可，故选A。故答案为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；A；

（4）①根据2Fe（OH）3+3X+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O和质量守恒定律可知：反应前铁、氧、氢、钠、氯的原子个数分别是：2、10、10、4、0，反应后铁、氧、氢、钠、氯的原子个数分别是：2、13、10、7、3，所以每个X中含有1个钠\1个氯和1个氧，是次氯酸钠，故答案为NaClO；

②高铁酸钠在水中可以发生如下反应： 4FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH+3O2。高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮物；故答案为氧化性；生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能吸附水中的悬浮杂质；

③a、KAl(SO4)2l2H2O水解生成氢氧化铝胶体，可以用作净水剂；b、聚合硫酸铁水解生成氢氧化铁胶体，可以用作净水剂；c、ClO2具有氧化性，可以杀菌消毒，不能用作净水剂； d、“84”消毒液具有氧化性，可以杀菌消毒，不能用作净水剂。故选ab。