Question

鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl₃可用作印刷電路銅板腐蝕劑．
（1）寫出FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式

 

．腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺的濃度均為0.10mol?L^-1，不考慮溶液體積的變化，則原FeCl₃溶液的濃度為

 

．
（2）某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室按照下列操作分離腐蝕銅板后的混合液并制取有關(guān)物質(zhì)，圖示如下：

請回答下列問題：
①試劑X為

 

；試劑Y為

 

；操作M為

 

．
②固體c的化學(xué)式為

 

．
③檢驗(yàn)混合溶液B中是否存Fe³⁺的操作是

 

．C中反應(yīng)的總的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計題

分析：（1）銅和氯化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化銅、氯化亞鐵；根據(jù)Cu²⁺、Fe³⁺的濃度均為0.10mol?L^-1結(jié)合方程式進(jìn)行計算；
（2）混合液A加入過量的鐵，則鐵將銅置換出來，將三價鐵還原成二價鐵離子，所以過濾得固體a為銅和過量的鐵，溶液B為二價鐵溶液，加入氫氧化鈉先生成氫氧化亞鐵，在空氣中放置氫氧化亞鐵被氧化成氫氧化鐵，所以最終生成氫氧化鐵的沉淀c；固體a為銅和過量的鐵再加入稀鹽酸溶解單質(zhì)鐵，再過濾的固體b為銅，與試劑Y加熱反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，所以Y為濃硫酸，藍(lán)色溶液為硫酸銅，再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥得藍(lán)色晶體，以此分析解答．

解答： 解：（1）銅和氯化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化銅、氯化亞鐵，離子方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，此時Cu²⁺的濃度均為0.10mol?L^-1，所以消耗的三價鐵離子濃度為0.20mol?L^-1，又最終還剩0.10mol?L^-1Fe³⁺，所以原FeCl₃溶液的濃度為0.2+0.1=0.3mol?L^-1，
故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；0.3mol?L^-1；
（2）混合液A加入過量的鐵，則鐵將銅置換出來，將三價鐵還原成二價鐵離子，所以過濾得固體a為銅和過量的鐵，溶液B為二價鐵溶液，加入氫氧化鈉先生成氫氧化亞鐵，在空氣中放置氫氧化亞鐵被氧化成氫氧化鐵，所以最終生成氫氧化鐵的沉淀c；固體a為銅和過量的鐵再加入稀鹽酸溶解單質(zhì)鐵，再過濾的固體b為銅，與試劑Y加熱反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，所以Y為濃硫酸，藍(lán)色溶液為硫酸銅，再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥得藍(lán)色晶體；
①根據(jù)以上分析，試劑X為稀鹽酸；試劑Y為濃硫酸，操作M為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥，故答案為：稀鹽酸；濃硫酸；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
②根據(jù)以上分析，固體c的化學(xué)式為Fe（OH）₃，故答案為：Fe（OH）₃；
③取少量溶液于試管中，用膠頭滴管加入 KSCN溶液，若變紅則有三價鐵，否則無三價鐵；加入氫氧化鈉先生成氫氧化亞鐵，在空氣中放置，氫氧化亞鐵在空氣被氧化，氫氧化亞鐵被氧化成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式是為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，
故答案為：取少量溶液于試管中，用膠頭滴管加入 KSCN溶液，若變紅則有三價鐵，否則無三價鐵；4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃．

點(diǎn)評：本題考查了鐵鹽、亞鐵鹽的性質(zhì)，題目難度不大，注意不同價態(tài)鐵元素之間的轉(zhuǎn)化是高考的熱點(diǎn)，注意相關(guān)知識的積累．