Question

铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识，回答下列问题。

(1)鉴别Fe(OH)₃胶体和FeCl₃溶液最好的方法是_______(写出具体实验操作，结论)。

(2)电子工业用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：__________________________________。

(3)某研究性学习小组为测定FeCl₃腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验：

①取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则待测液中含有的金属阳离子是_____；

②溶液组成的测定：取50.0mL待测溶液，加入足量的AgNO₃溶液，得到21.525g白色沉淀。则溶液中c(Cl^-)=______mol/L。

③验证该溶液中是否含有Fe²⁺，正确的实验方法是_____________。

A．观察溶液是否呈浅绿色

B．取适量溶液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe²⁺

C．取适量溶液先滴入氯水再滴入KSCN溶液，若显血红色，证明原溶液中含有Fe²⁺

(4)工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜，并获得FeCl₃溶液，设计如下方案：

①滤渣C的化学式为_________________。

②加过量D发生反应的离子方程为_____________________________________。

③通入F发生反应的离子方程式为 ____________________________________ 。

Answer

用一束光照射，出现光亮通路的是Fe(OH)3胶体，不出现光亮通路的是FeCl3溶液 Cu+2Fe3+ =Cu2++2Fe2+ Fe3+ 3 B Fe、Cu Fe+2H+=Fe2++H2 Cl2+2Fe2+ =2Cl-+2Fe3+

【解析】

(1)鉴别溶液和胶体的最简单的方法是丁达尔现象，胶体具有丁达尔现象，而溶液不具有；

(2)利用Fe3+的强氧化性，结合电子守恒、原子守恒书写；

(3)①根据FeCl3溶液与铜反应：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；滴入KSCN溶液呈红色分析；

②先计算氯化银的物质的量是0.15mol，利用Cl元素守恒，确定氯离子物质的量为0.15mol，

③检验的Fe2+方法可根据其还原性及反应产生的铁离子遇KSCN溶液变为红色；

(4)根据制取的目标产物是氯化铁，金可知A是铁；滤液B是氯化亚铁溶液；加入的铁过量，滤渣C是铁和铜；制取的是氯化铁，溶解铁，D加入应该是盐酸，E为氯化亚铁，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，所以F为氯气，据此回答①②③。

(1)因FeCl3溶液是溶液，无丁达尔现象，而Fe(OH)3胶体是胶体，有丁达尔现象，所以鉴别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体中最简单有效的是观察是否产生了丁达尔现象（效应）；

(2)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；

(3)①测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，由于滴入KSCN溶液呈红色，证明溶液中一定有Fe3+，溶液中还含有腐蚀Cu后生成的Cu2+、Fe2+，所以含有的金属离子是Fe3+、Cu2+、Fe2+；

②取50.0mL待测溶液，加入足量的AgNO3溶液，得21.525g白色沉淀，n(AgCl)=mol，根据Cl元素守恒，可知n(Cl-)= 0.15mol，则溶液中c(Cl-)=；

③A.观察溶液是否呈浅绿色，当溶液浓度较小时，溶液几乎无色，所以不能证明，A错误；

B.Fe2+具有还原性，能被酸性KMnO4溶液氧化，所以向试管中加入试液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe2+；B正确；

C.试管中加入试液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显血红色，只能证明反应后溶液中含有Fe3+，不能证明原溶液是否含有Fe2+；应该先加入硫氰化钾溶液，若溶液不变色，证明无Fe3+，再加入氯水，若溶液显示红色，证明此时溶液中含有Fe3+，是Cl2氧化Fe2+而产生的Fe3+，说明原溶液含有Fe2+，C错误；

故合理选项是B；

(4)目标产物是氯化铁溶液，则金属A是铁；滤液B是氯化亚铁溶液；由于加入的铁过量，所以滤渣C是铁和铜；制取的物质是氯化铁，则溶解铁加入D物质应该是盐酸，E为氯化亚铁，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，所以F为氯气。

①滤渣C的化学式为Fe、Cu；

②加过量盐酸发生反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；

③是将Fe2+氧化成Fe3+，反应方程式是：2FeCl2+Cl2=2FeCl3。