Question

12．铁是目前用途最广，用量最大的金属．运用所学知识，回答下列问题．
（1）鉴别Fe（OH）₃胶体和FeCl₃溶液的方法是用平行光照射两种分散系（或丁达尔现象）．
（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：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（3）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Fe和Cu；
②试剂F宜选用B（填选项序号），通入F的目的是将溶液中的Fe²⁺转化为Fe³⁺；
A．酸性KMnO₄溶液　　　 B．氯水       C．溴水
（4）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Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺；
②溶液组成的测定：取30.0mL待测溶液，加入足量的AgNO₃溶液，得25.83g白色沉淀．则溶液中c（Cl^-）=6.0mol/L．

Answer 1

分析 （1）胶体具有丁达尔效应，溶液没有丁达尔效应；
（2）氯化铁具有氧化性，能将Cu氧化为铜离子，而自身被还原为亚铁离子；
（3）废液中含有FeCl₂、CuCl₂，向废液中加入过量Fe，Fe置换出Cu，然后过滤，得到的滤渣C含有Fe和Cu，滤液B中含有FeCl₂，向C中加入过量稀盐酸，Fe溶解生成FeCl₂，铜不反应，然后过滤，得到的滤液中含有HCl、FeCl₂，得到的滤渣为Cu；
将滤液B和E混合，将亚铁离子氧化为铁离子，且不能引进杂质，则F为氯水；
（4）①铁离子和KSCN溶液混合生成络合物而使溶液呈血红色；
②白色沉淀是AgCl，n（AgCl）=$\frac{25.83g}{143.5g/mol}$=0.18mol，根据Cl原子守恒得n（Cl^-）=n（AgCl）=0.18mol，溶液中c（Cl^-）=$\frac{n}{V}$．

解答 解：（1）胶体具有丁达尔效应，溶液没有丁达尔效应，所以鉴别Fe（OH）₃胶体和FeCl₃溶液的方法是用平行光照射两种分散系（或丁达尔现象），故答案为：用平行光照射两种分散系（或丁达尔现象）；
（2）氯化铁具有氧化性，能将Cu氧化为铜离子，而自身被还原为亚铁离子，离子方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）废液中含有FeCl₂、CuCl₂，向废液中加入过量Fe，Fe置换出Cu，然后过滤，得到的滤渣C含有Fe和Cu，滤液B中含有FeCl₂，向C中加入过量稀盐酸，Fe溶解生成FeCl₂，铜不反应，然后过滤，得到的滤液中含有HCl、FeCl₂，得到的滤渣为Cu；
将滤液B和E混合，将亚铁离子氧化为铁离子，且不能引进杂质，则F为氯水；
 ①通过以上分析知，滤渣C为Fe和Cu，故答案为：Fe、Cu；
②F的作用是将Fe²⁺转化为Fe³⁺，所以F应该具有氧化性，且不能引进杂质，酸性高锰酸钾溶液和溴水都具有氧化性但产生杂质，所以F应该是氯水，
故答案为：B；将溶液中的Fe²⁺转化为Fe³⁺；
（4）①铁离子和KSCN溶液混合生成络合物而使溶液呈血红色，取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，说明溶液中含有铁离子，则一定还含有亚铁离子和铜离子，则待测液中含有的金属阳离子是Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，故答案为：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺；
②白色沉淀是AgCl，n（AgCl）=$\frac{25.83g}{143.5g/mol}$=0.18mol，根据Cl原子守恒得n（Cl^-）=n（AgCl）=0.18mol，溶液中c（Cl^-）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.18mol}{0.03L}$=6.0mol/L，
故答案为：6.0 mol•L^-1．

点评 本题考查物质分离和提纯，为高频考点，涉及离子检验、物质的量浓度计算、氧化还原反应等知识点，知道铁离子、亚铁离子的检验方法及实验现象，会正确选取除杂剂及除杂方法，题目难度不大．